Page 144 - 新能源风力发电技术与自动化技术研究

新能源风力发电技术与自动化技术研究
Research on New Energy Wind Power Generation Technology and Automation Technology

行状态，则利用励磁电流加以调节，并可以调节设备的电压。另外，同步发电机
具备大量的极数，轴向尺寸相对较小，径向尺寸很大，且运转的速度不快，需结
合励磁电流的调节结果来科学调节该设备的功率因数与无功功率。

（二）新型风力发电机
无刷双馈异步发电机。无刷双馈异步发电机没有集电环装置，去除了电刷，
这一优化措施让风力发电机的运行具备更高的可靠性，解决了标准型双馈电机存
在的问题。同时，无刷双馈异步发电机具备传统风力发电机（绕线型异步发电机、

笼型异步发电机、电励磁同步电机）的优势，能够跟踪最大风功率因数，实现风
能的高效利用。
开关磁阻发电机。开关磁阻发电机具有较高的能量密度、非常强的过载能力、
较好的动静态性能，且设计结构简单，具备较高的可靠性。

永磁同步发电机。永磁同步发电机仅安装了永磁体励磁，无须其他的励磁，
大大减少了励磁损耗。同时，该新型发电机无须换向装置，这显著提高了设备的
运行效率，延长了设备使用年限。
永磁无刷直流发电机。永磁无刷直流发电机中的枢绕组主要采用直流单波绕

组，用二极管取代了电刷装置，与直流单波绕组共同构成了一个整体，可以借助
内置式切向永磁体转子励磁，通过电子电路换组控制整个设备。
全永磁悬浮风力发电机。全永磁悬浮风力发电机主要由永磁体组成，无须控
制系统，但其在运行时往往会出现输出特性偏软的不足。针对这一不足，可采用

磁力转动技术与磁悬浮技术处理。

二、常见的风力发电控制技术

风力发电机在获取电能时具有很大的随机性，无法控制，当所处的自然环境

发生改变时，风向、风速、风力大小等都会产生一定的变化，风力发电机自身缺
乏可控性，需要借助有效的技术进行控制。风力发电机的风轮存在较大的惯性，
只有将风轮叶片直径控制在一定范围之内，才能确保风能的充分利用。风力发电
机所需的脱网与并网均要采用合适的控制技术。

当前，风力发电领域逐步应用了各种先进的控制技术，控制方向也更加多元
化。其中，定桨距型风力机的轮毂和桨叶相连，无法发生改变，为了避免风速超
过额定风速，需要基于失速原理限制发电机的功率，也就是让气流达到特定的攻

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