关于变速恒频风力发电系统的运行和控制分析

徐庆辉

摘要：随着电力能源的需求不断增长，风力发电系统也逐步受到重视，关于风力发电系统机组并网的的讨论从未停止。变速恒频技术是实现这一需求的关键性技术，其与恒速恒频的控制方式存在诸多区别，在实际应用中具有相当明显的优势。本文简要介绍了变速恒频风力发电系统的技术基础，对双馈发电机、笼型发电机等几种控制形式进行探析。

关键词：变速恒频；风力发电系统；运行；控制

【中图分类号】TM614

风力发电作为清洁能源发电，具有很大的发展潜力，能够在未来的电力行业中占据一席之地。但是风力发电并入电网存在一定的技术难点，需要通过变速恒频实现风电系统和电网的高效互联，进一步提升风电系统的发展空间和能力。

一、风力发电系统变速恒频运行的技术基础探析

风力发电系统在变速恒频运行模式下，随着外界风速的变化，风力机的转速也会随之对应出现变化，需要通过一定的控制手段，实现电能传输恒定，就是变速恒频的实质所在。风力机功率的影响因素主要包括了三个，即叶尖转速比 、桨叶节距角 和风速 。根据相关资料可知，风力机功率 的计算式为：

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上述三个计算式中： 为空气密度；R为风力机的风轮半径； 为风轮的角速度； 为风能利用系数。可以看出，桨叶节距角以及叶尖转速比都可对风能利用系数产生较大的影响。在桨叶节距角处于一个固定值时，就只有叶尖转速比对风能利用系数产生影响了。……