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2、机组启停、发电控制
(1)主控系统检测电网参数、气象参数、机组运行参数,当条件满足时,启动偏航系统执行自动解缆、对风控制,释放机组的刹车盘,调节桨距角度,风车开始自由转动,进入待机状态。
(2)当外部气象系统监测的风速大于某一定值时,主控系统启动变流器系统开始进行转子励磁,待发电机定子输出电能与电网同频、同相、同幅时,合闸出口断路器实现并网发电。
(3)风力机组功率、转速调节
根据风力机特性,当机组处于最佳叶尖速比λ运行时,风机机组将捕获得最大的能量,虽理论上机组转速可在任意转速下运行,但受实际机组转速限制、系统功率限制,不得不将该阶段分为以下几个运行区域:即变速运行区域、恒速运行区域和恒功率运行区。额定功率内的运行状态包括:变速运行区(最佳的λ)和恒速运行区。
当风机并网后,转速小于极限转速、功率低于额定功率时,根据当前实际风速,调节风轮的转速,使机组工作在捕获最大风能的状态。
由于风速仪测量点的风速与作用于桨叶的风速存在一定误差,所以转距观测器来预测风力机组的机械传动转距,在通过发电机转速和转距的对应关系推出转速。 ω为发电机转速期望值。 Tm为转距的观测值。Kopt为最佳转速时的比例常数。
当风速增加使发电机转速达上限后,主控制器需维持转速恒定,风力机组发出的电功率,随风速的增加而增加,此时机组偏离了风力机的最佳λ曲线运行。
当风速继续增加,使转速、功率都达到上限后,进入恒功率运行区运行,此状态下主控通过变流器,维持机组的功率恒定,主控制器一方面通过桨距系统的调节减少风力攻角,减少叶片对风能的捕获;另一方面通过变流器降低发电机转速节,使风力机组偏离最佳λ曲线运行,维持发电机的输出功率稳定。
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