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2009-07-08 來源:互聯(lián)網(wǎng) 瀏覽數(shù):3376
(1) 正常停機
當控制器發(fā)出正常停機指令后,風電機組將按下列程序停機:
① 切除補償電容器;
② 釋放葉尖阻尼板;
③ 發(fā)電機脫網(wǎng);
④ 測量發(fā)電機轉速下降到設定值后,投入機械剎車;
⑤ 若出現(xiàn)剎車故障則收槳,機艙偏航900背風。
(2) 緊急故障停機
當出現(xiàn)緊急停機故障時,執(zhí)行如下停機操作:首先切除補償電容器,葉尖阻尼板動作,延時0.3秒后卡鉗閘動作。檢測瞬時功率為負或發(fā)電機轉速小于同步速時,發(fā)電機解列(脫網(wǎng)),若制動時間超過20S,轉速仍未降到某設定值,則收槳, 機艙偏航900背風。
停機如果是由于外部原因,例如風速過小或過大,或因電網(wǎng)故障,風電機組停機后將自動處于待機狀態(tài);如果是由于機組內(nèi)部故障,控制器需要得到已修復指令,才能進入待機狀態(tài)。
4 變速恒頻發(fā)電機組的控制
4.1 同步發(fā)電機交一直一交系統(tǒng)的控制
這種類型的風電機組采用同步發(fā)電機,發(fā)電機發(fā)出的電能的頻率、電壓、電功率都是隨著風速的變化而變化的,這樣有利于最大限度地利用風能資源,而恒頻恒壓并網(wǎng)的任務則由交一直一交系統(tǒng)完成。
(1) 風輪機的控制
風輪機的起動、控制、保護功能基本上與恒速恒頻機組相似,所不同的是這類機組一般采用定槳距風輪,因此省去了變槳距控制機構。
(2) 發(fā)電機的控制
發(fā)電機的輸出功率由勵磁來控制。當輸出功率小于額定功率時,以固定勵磁運行;當輸出功率超過額定功率時,則通過調(diào)整勵磁來調(diào)整發(fā)電機的輸出功率在允許的安全范圍內(nèi)運行。勵磁的調(diào)整是由控制器調(diào)整勵磁系統(tǒng)晶閘管的導通角來實現(xiàn)的。
(3) 交-直-交變頻系統(tǒng)的控制
這里的變頻器的概念與普通變頻器的概念是不一樣的。普通變頻器是將電壓和頻率固定的市電(220/380V,50Hz),
變成頻率和電壓都可變的電源,以適應各種用電器的需要,如果用于變頻調(diào)速系統(tǒng),則電壓和頻率根據(jù)負載的要求不斷地改變。相反,這里的變頻器則是將風力發(fā)電機發(fā)出的電壓和頻率都在不斷改變的電能,變成頻率和電壓都穩(wěn)定(220/380V,50Hz)的電能,以便與電網(wǎng)的電壓及頻率相匹配,而使風電機組能并網(wǎng)運行。
所謂的“交-直-交”變頻,是變頻方式的一種,是將一種頻率和電壓的交流電整流成直流電,再通過微機控制電力電子器件,將直流電再逆變成某種頻率和電壓的交流電的變頻方式。其基本原理如圖1所示。
風力發(fā)電機發(fā)出的三相交流電,經(jīng)二極管三相全橋整流成直流電后,再由六只絕緣柵雙極型電力晶體管(IGBT),在控制和驅(qū)動電路的控制下,逆變成三相交流電并入電網(wǎng)。逆變器的控制一般采用SPWM-VVVF方式,即正弦波脈寬調(diào)制式變壓變頻方式。采用交-直-交系統(tǒng)的變頻裝置的容量較大,一般要選發(fā)電機額定功率的120%以上。
4.2 雙饋發(fā)電機的控制
目前的風電機組多采用恒速恒頻系統(tǒng),發(fā)電機多采用同步電機或異步感應電機。在風電機組向恒頻電網(wǎng)送電時,不需要調(diào)速,因為電網(wǎng)頻率將強迫控制風輪的轉速。在這種情況下,風力機在不同風速下維持或近似維持同一轉速。效率下降,被迫降低出力,甚至停機,這顯然是不可取的。與之不同的是,無論處于亞同步速或超同步速的雙饋發(fā)電機都可以在不同的風速下運行,其轉速可隨風速變化做相應的調(diào)整,使風力機的運行始終處于最佳狀態(tài),機組效率提高。同時,定子輸出功率的電壓和頻率卻可以維持不變,既可以調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率因數(shù),又可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
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