并网型风力发电系统研究综述
风力发电机组并网控制研究
风力发电机组并网控制研究随着能源危机的不断加剧，新能源的研究和应用也越来越受到人们的重视。
而风力发电作为新兴的清洁能源之一，在全球范围内得到广泛的应用和发展。
并网控制是风力发电机组运行的重要环节，也是保障电网稳定安全运行的关键技术之一。
本文将从风力发电机组的基本原理、并网控制的必要性以及现有的研究成果等方面展开讨论。
一、风力发电机组的基本原理风力发电机组是将风能转化为电能的设备。
其基本原理是通过风轮带动发电机，将机械能转化为电能。
风轮是风力发电机的核心部件，通常由叶片、轴承、转子和塔筒等组成。
叶片是最关键的部件之一，其设计和制造对风力发电机组的性能有着决定性影响。
同时，还需要在风力发电机组上安装控制系统，以确保机组安全、高效地运行。
二、并网控制的必要性在风力发电机组发电的过程中，电能需要被传输到电网上。
这就需要将风力发电机组与电网进行连接，并实现对电能的输出控制。
并网控制的主要目的是保证风力发电机组稳定运行，并且将其产生的电能稳定地注入到电网中，确保电网的稳定运行。
此外，为了保证电网的电压、频率等相关参数不受影响，还需要对风力发电机组进行电能调节和功率控制。
三、现有研究成果对于风力发电机组并网控制技术的研究，已经取得了不少成果。
目前，主要有以下几个方面的研究：1. 并网控制策略为了保证风力发电机组和电网的稳定运行，需要制定一套科学的并网控制策略。
当前，主要采用的策略包括主动、被动和协同控制等多种方式。
具体的控制策略应该根据风力发电机组的结构特点、电力系统的要求和自身应用场景等因素进行选定。
2. 风力发电机组建模与仿真为了研究并网控制的效果，需要对风力发电机组进行建模和仿真运行。
通过建立风力发电机组的数学模型、模拟其在不同负荷条件下的运行状况，可以帮助我们更好的掌握其运行规律并预测其性能表现。
3. 电网对风力发电机组的响应在风力发电机组发电过程中，由于电网的运行状况会直接影响到其输出的电能，因此需要对电网对风力发电机组的响应进行研究。
风力发电电网并网的研究方法
风力发电电网并网的研究方法引言风力发电作为一种清洁能源的重要来源，受到了越来越多的关注和研究。
然而，其电力系统的并网问题依然是一个具有挑战性的课题。
风力发电电网并网的研究方法对于保障系统的稳定运行、提高整体可靠性具有重要意义。
本文将介绍一些常用的研究方法，以帮助研究人员更好地进行风力发电电网并网研究。
1. 系统分析方法系统分析方法是风力发电电网并网研究中的基础工作，通过对电力系统的整体结构和运行特性进行分析，揭示系统存在的问题和潜在的风险。
常用的系统分析方法包括系统模拟、系统故障分析和系统优化等。
1.1 系统模拟系统模拟是利用计算机软件对电力系统的运行进行模拟和仿真。
通过模拟可以获取系统的运行状态、电流、电压等关键参数，从而评估系统在不同情况下的性能和稳定性。
常用的系统模拟软件包括PSS/E、PowerWorld和MATPOWER等。
1.2 系统故障分析系统故障分析是通过对系统中各种故障情况进行模拟和分析，找出故障根源，并提出相应的解决办法。
常见的系统故障包括短路故障、过电压故障和电容器故障等。
分析故障情况可以帮助设计和改进系统的保护策略和控制方法。
1.3 系统优化系统优化是通过对系统的结构、参数和控制策略进行优化，以提高系统的性能和可靠性。
系统优化包括多目标优化、最优潮流分析和最优控制等。
优化方法可以帮助提高系统的效率和经济性。
2. 资源评估方法风力发电电网并网研究需要对风力资源进行评估，以确定和预测电力系统的供给能力。
常用的资源评估方法包括风力资源测量、数据分析和数学建模等。
2.1 风力资源测量风力资源测量是通过布设风速测量仪器和风向标等设备，对风能资源进行直接测量和采集数据。
测量结果可以提供风速和风向的统计分析，为电力系统的规划和设计提供依据。
2.2 数据分析数据分析是对测量数据进行整理、处理和分析，以提取有用的信息和模式。
常用的数据分析方法包括统计分析、时间序列分析和相关性分析等。
分析结果可以帮助了解风能资源的空间和时间变化规律。
风力发电系统并网控制的研究
摘要 ：在介 绍变速 、恒频双馈 风力发 电 系统 空载运行基本 原理、步骤 的基 础上 ，探讨基 于变速 、恒频 双馈风 力
发 电机 数 学模 型 和基 于定 子 磁 场 定 向控 制 的 双馈 风 力 发 电机 并 网控 制 原 理 和 基 于 函数 的 变速 、 恒频 双 馈 风 力 发 电 系统 的 并 网控 制 模 型 。对 突变 风速 情 况 、渐 变风 速 情 况 、 正 弦 波 风 速 情 况 的 仿 真 结 果 进 行 了分 析 ，所 得 结
第２ ４卷 第 ５ 期
２ １ 年 ５月 ０１
广 东 电 力
ＧＵＡＮＧＤＯＮＧ ＥＬＥＣｒＲＩ ｐ０Ⅵ， Ｃ ＥＲ
Ｖ ｏ１２４ Ｎ ｏ． ． ５
Ｍ ａ ０１ ｙ２１
风 力 发 电 系 统 并 网 控 制 的 研 究
彭冠 炎
（ 东省 电 力设 计 研 究 院 ，广 东 广 州 ５ ０ ６ ） 广 １６ ３
ｖ ｔｇ ｏｌａ ｅ
风力发 电机在 启动 阶段需进 行并 网调节 以满足 并 网条 件［ 。本文对 基于发 电机定 子磁 场定 向控制 １ ］ 的空载并 网控制技 术进行 了研究 ，通 过调节 转子励
磁 电流对双 馈异步 发 电机 定子 电压 ，在双馈 异步发
值 、频率 及相 位上相 一致 。
电机 定子 电压和 电网 电压 的 幅值 、频 率和相 位完全 相 同时进行 并 网 ，并 网完成后 将其从 并 网控 制切换 到 发 电控制 ，根据 实 际风速进 行功率 实时调 整 。
Ｓｔ ｄ ｎ Ｓ ｎ ｈｒ ｎ ｚ ｔ０ ｎｔ ｏ ｆ Ｗ ｉ ｄ Ｐｏ ｒ Ｇｅ ｒ ｔｎ ｙ ｔ ｍ ｕ ｙ ｏ ｙ ｃ ０ ｉ ａ ｉ ｎ Ｃｏ ｒ ｌｏ ｎ ｗｅ ｎｅ ａ ｉ ｇ Ｓ ｓｅ
风力发电并网技术研究及应用
风力发电并网技术研究及应用随着全球气候变化的加剧，清洁能源的利用已成为世界各国共同的目标。
风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，越来越受到各国政府和企业的青睐。
然而，风力发电的一个重要问题就是如何将发电的电能并入电网中。
因此，风力发电并网技术的研究和应用是当下的重点之一。
一、风力发电并网技术的必要性由于风能的不稳定性，风力发电站的发电量也存在不确定性。
在某些时间段内，由于天气等原因，风力发电站的发电量可能会急剧下降。
如果这些电能不能及时并入电网中被利用，就会导致电网负荷不平衡，甚至引发电网故障，对电网的安全稳定运行产生影响。
因此，风力发电并网技术的研究和应用是必要的，可以确保风力发电站和电网的安全、稳定运行。
二、风力发电并网技术的分类风力发电并网技术可以分为直接并网和间接并网两种方式。
直接并网是指将风力发电站发出的交流电能直接并入电网中，略有调整即可与电网实现同步。
这种方式的优点是方便、简便，免去了中间环节的转换，但需要保证风力发电站的电压、频率、波形等指标符合电网对标准的要求。
间接并网是指将风力发电站发出的交流电经过一个变换装置（变压器、逆变器等）转换成电网所需的电压、频率、波形等指标后，再并入电网中。
这种方式的优点是灵活性高，可以适应不同电网的要求，缺点是转换和调节过程中存在能量损失。
三、风力发电并网技术的应用现状目前，风力发电已经成为世界上一种最常见的可再生能源形式之一。
许多国家和地区已经建立了相应的风力发电并网技术标准和规范，以确保电网的安全、稳定运行。
在实践中，风力发电并网技术的应用范围已经非常广泛。
例如在风力发电站内部，可以使用逆变器等转换设备将发出的交流电转换为所需的电压、频率、波形等指标，然后进行直接或间接并网。
另外，还可以采用电池储能等方式储存剩余的电能，以备将来使用。
除此之外，风力发电并网技术还可以与其他清洁能源形式（如太阳能、地热能等）相结合，形成“多能互补”的新型清洁能源系统。
风力发电并网技术及电能质量控制研究
风力发电并网技术及电能质量控制研究随着世界能源需求的增长，新能源的应用得到了广泛关注，其中风力发电是一种十分重要的清洁能源。
风力发电具有资源丰富、无污染、可持续等优势，不仅能满足不断增长的能源需求，还能减少温室气体排放，保护环境。
然而，由于风力发电的特殊性质，其并网技术和电能质量控制成为了需要研究和解决的重要问题。
风力发电并网技术是指将风力发电装置与电网相连接，实现电能的输送和调节。
风力发电装置的本质特点是其输出功率受风速大小和风向角度等自然因素的影响，其输出电流和电压也会发生波动。
因此，风电场与电网间的功率控制和稳定性控制成为了关键问题。
目前，风力发电并网技术主要采用了PWM调制、变容器控制等技术来实现对电网负载的稳定控制。
此外，还有采用卡尔曼滤波、神经网络等更先进的控制算法。
电能质量是指电能的纯度、稳定性等特性，是衡量用电质量的重要指标。
风力发电的并网处于电网较低的电压等级，其输出电流和电压的波动可能会给电网带来不良影响。
因此，控制风力发电的电能质量是可持续发展的一个重要环节。
目前，国际上通过限制风电场输出电流、电压波动来保证电能质量，如IEEE标准等。
国内也有一些标准和规范来规定风电场并网应当遵守的电能质量规范，同时，在电站设计中需要考虑电力电容器等装置的安装和使用，以降低电能质量问题。
总之，风力发电并网技术和电能质量控制是风力发电应用的重要研究领域。
在未来，应该继续研究和开发新的控制算法，提高风电场的功率调节和负载稳定性。
同时，应当进一步规范电能质量控制标准，并针对风电场特点研制符合实际要求的设备，并严格控制其产业链的质量管理，以保证风力发电技术的可持续发展。
风力发电并网系统的电网稳定性分析
风力发电并网系统的电网稳定性分析风力发电作为一种清洁、可再生能源，正逐渐成为世界各国重要的电力资源之一。
然而，由于风能的不稳定性和随机性，风力发电并网系统的电网稳定性一直是该领域的研究重点。
本文将对风力发电并网系统的电网稳定性进行分析。
一、风力发电系统的基本原理风力发电系统由风机、变频器和并网控制器等组成。
风机将风能转化为机械能，通过传动装置驱动发电机旋转产生电能。
电能经过变频器进行变频调速，然后经由并网控制器接入电网。
二、风力发电系统的电网稳定性问题2.1 风能的不稳定性：风速的变化会导致风力发电系统的电力输出产生波动，使得电力供需失衡，影响电网的稳定运行。
2.2 风力发电系统的功率控制问题：由于风力发电系统的输出功率受风速、转子转速和桨距等因素的影响，如何控制风机的输出功率对于电网稳定性至关重要。
2.3 风力发电系统与传统发电系统的整合问题：将风力发电系统与传统发电系统整合在一起时，需要考虑两者之间的协调与平衡，以保证电网的稳定供电。
三、风力发电并网系统的电网稳定性分析方法3.1 功率频率响应分析：通过对风力发电系统的电网频率响应进行分析，可以评估系统对电网频率变化的响应速度和稳定性。
3.2 功率振荡模态分析：通过对风力发电系统的功率振荡行为进行模态分析，可以判断其在电力故障等异常情况下的稳定性和可靠性。
3.3 功率电压响应分析：通过对风力发电系统的电网电压响应进行分析，可以评估系统对电网电压变化的响应速度和稳定性。
四、电网稳定性提升措施4.1 预测控制策略：通过对风速的预测和风机输出功率的控制，可以提前调整风力发电系统的输出，以实现电网稳定供电。
4.2 多能源协调控制策略：将风力发电与其他可再生能源相结合，通过多能源之间的协调与平衡，提高电网的稳定性。
4.3 储能技术的应用：利用储能设备对风力发电系统的电能进行储存，可以在需要时释放储能，平衡电网负荷，提供稳定的电力供应。
五、结论风力发电并网系统的电网稳定性是实现可持续能源发展的关键问题。
风力发电系统并网与稳定性分析
风力发电系统并网与稳定性分析引言随着对可再生能源的需求越来越大，风力发电逐渐成为一种广泛应用的清洁能源技术。
风力发电系统的并网与稳定性是保障其可靠运行的重要因素。
本文将对风力发电系统的并网过程以及稳定性分析进行探讨。
一、风力发电系统的并网过程1. 风力发电系统的组成风力发电系统主要由风力机、变台、变流器、电网等组成。
其中风力机负责将风能转换为机械能，并通过变台将机械能转换为电能，再通过变流器将电能转化为适应电网要求的交流电。
2. 并网条件与要求风力发电系统的并网需要满足一定的条件与要求。
首先，电网的频率、电压和相位应与风力发电系统相匹配，以确保电能能够顺利输送。
此外，与电网的连接点需要符合一定的容量和技术要求，以确保正常运行。
3. 并网过程风力发电系统并网的过程大致分为三个阶段：准备阶段、同步阶段和投入运行阶段。
在准备阶段，风力发电系统与电网进行初步连接，并进行必要的测试和校验。
在同步阶段，风力发电系统需要与电网进行频率、电压和相位的同步。
最后，在投入运行阶段，风力发电系统与电网正式实现互联互通。
二、风力发电系统稳定性分析1. 稳定性定义与指标风力发电系统的稳定性是指系统在面对外部扰动时维持某种稳定的状态的能力。
常见的稳定性指标包括频率稳定性、电压稳定性和功率稳定性。
2. 风力发电系统的稳定性问题风力发电系统的稳定性问题主要包括频率波动、电压波动和功率波动。
由于风力发电的不稳定性，电网会受到风速的影响而频繁波动，给电网的稳定性带来一定的挑战。
3. 稳定性分析方法稳定性分析是评估风力发电系统是否满足电网的要求的重要手段。
常见的稳定性分析方法包括灵敏度分析、模态分析和动态过程仿真等。
通过这些方法，可以对风力发电系统的稳定性进行量化评估，并找出其不稳定的原因和解决途径。
4. 提升风力发电系统稳定性的措施为了提升风力发电系统的稳定性，可以采取一系列措施。
首先，提升风力发电机组的控制策略，使其更好地适应电网需求，降低频率和电压波动。
并网型风力发电系统电压稳定研究现状
（ 北 电力大学电气与电子工程学 院， 北 保定 ０１０ ） 华 河 ７ ０ ３
摘 要 ： 力发 电作 为 目前 应 用最 广泛 的新 能 源 ， 接 入 电 力 系统 后 对 电 网 电压 稳 定 的 影 响 得 到 了人 们 的 广 泛 研 究 。 风 其
并做 了相 应 总 结 。
关 键 词 ：风 力 发 电 系统 ； 压 稳 定 ； 压 失稳 ； 电压 穿越 ； 功 补 偿 电 电 低 无
中图分类号 ： ＴＭ６ ４ ＴＭ７２ １， ３
文 献 标 识 码 ：Ａ
Ｕ ｐ ａ ｅ ｓ ａ ｃ ｆＶｏ ｔｇ ｔ ｂｌ ｙ ｆ ｒＧｒｄ Ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ Ｗ ｉｄ Ｐ ｗ ｅ ｙ ｔｍ ｄ ｔ ｄ Ｒｅ ｅ ｒ ｈ ｏ ｌ ｅＳ ａ ｉ ｔ ｏ ｉ— ｏ ｎ ｃｅ ｎ ｏ ｒＳ ｓ ｅ ａ ｉ
ｂ ｗ ｏ ｉ ｌｍｅ ｔａ ｆ ｉｔ ｄ ｓ ｒ ｔ ｇ ｅ ｏ ｒ — ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｏ ｒ ｓ ｓ ｅ ｔ ｎ ｕ ｅ ｖ ｌ ｇ ｔ ｂ ｌ ｙ ａ ｄ ａ ｏ ｄ ｖ ｌ ｇ ｏ ｔ ｍｐ ｅ ｎ ｆｉ ａ ｅ ｔａ ｅ ｉｓ ｆ ｒ ｇ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｗｉ ｄ ｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｏ ｅ ｓ ｒ ｏ ｔ ｅ ｓ ａ ｉ ｔ ｎ ｖ ｉ ｏ ｔ ｅ ｌ ｄ ａ ｉ ａ ｃ ｌ ｐ ｅ ｉ ａ ｏ ｈ ｒｉ ｏ ｔ ｎ ｓ ｅｃ ｒ ｅ ｔｙ ｏ ｌ ｓ ｓ ｎ ｔ ｅ ｍｐ ｒａ ｔｉ ｕ ｕ ｒ ｎ ｌ ．Ｔｈ ｓ ｐ ｐ ｒ ｐ ｏ ｉｅ ｎ ｏ ｅ ｖ ｅ ｔ ｈ ｅ ｅ ａ ｔｒ ｓ ａ ｃ ｓ ｕ ｓ ｒ ｌｔ ｄ ｔ ｈ ａ ｓ ｉ ａ ｅ ｒ ｖ ｄ ｓ ａ ｖ ｒ ｉｗ ｏ ｔ ｅ ｒ ｌ ｖ ｎ ｅ ｅ ｒ ｈ ｉｓ ｅ ｅ ａ ｅ ｏ ｔ ｅ ｖ ｌ ｇ ｔ ｂ ｌ ｙ ｏ ｒ — ｏ ｎ ｃ ｅ ｎ ｏ ｒｓ ｓ ｅ ａ ｄ ｍ ａ ｅ ｈ ｐ ｒ ｐ ｉ ｔ ｏ ｃｕ ｉｎ ｏ ｔ ｅ ｓ ａ ｉ ｔ ｆｇ ｉ ｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｗｉｄ ｐ ｗｅ ｙ ｔｍ ｎ ｋ ｓ ｔ ｅ ａ ｐ ｏ ｒａ ｅ ｃ ｎ ｌ ｓｏ ． ａ ｉ ｄ
风力发电并网相关问题综述
阿布拉.达比提班级：电气09-3 学号：20092101802 风力发电并网相关问题综述Impact o f Large-scale Wind Power Integration on Power System and Suppression MeasuresABSTRACT: With the shortage of resources, environmental pollution, energy shortages, a series of worldwide problem has arised and countries are beginning to look for new alternative to fossil fuels that can be a new source ,wind energy, with its advantages of renewable, clean pollution countries are reaping benifits and wind power technology starts to develop. this paper discusses the impact of wind power grid system .Early wind farms connected to the distribution network or directly to the user supply and it was prone to make problem at some aspects such as harmonic pollution, voltage fluctuations and flicker power quality. With the installed capacity of wind farms increases, the launching of the double-fed variable speed wind turbine research ,the control of the wind power generation process, it can better achieve that wind power grid voltage and reactive power control active scheduling problem is becoming a hot wind power grid study of the problem.KEY WORDS: wind power; win power grid; wind power generation quality; wind farms modelling;摘要：随着资源短缺，环境污染，能源匮乏等一系列世界性问题的出现，各国都开始寻找可以替代化石燃料的新型能源，风能以其可再生，洁净无污染等优点开始在各国得到利用，风力发电技术由此开始发展。
直驱式风力发电与并网文献综述
直驱式风力发电与并网文献综述直驱式风力发电系统及并网关键技术文献综述学院：学号：姓名：专业：指导老师：目录1.1风力发电发展历史1.2中国能源现状1.3各国风力发电概况1.4风力发电特点及优点2.1风力发电原理2.2直驱式风力发电技术现状2.3直驱式永磁风力发电系统结构2.4直驱式永磁风力发电系统控制3.1并网运行关键技术3.2永磁同步电机控制3.3并网变流器控制3.4低电压穿越技术4.1未来风力技术发展趋势4.2中国风能资源分布及发展前景1.1风力发电发展历史Charles F. Brush（1849-1929）是美国电力工业的奠基人之一。
1887-1888年冬，Brush安装了一台被现代人认为是第一台自动运行的且用于发电的风力机。
它是个庞然大物——叶轮直径是17米，有144个由雪松木制成的叶片。
这台发电机仅为12千瓦。
这是因为低转速风机效率不可能太高。
丹麦人Poul la Cour（1846-1908）是一名气象学家同时也是现代风力发电机的先驱。
他建了一个属于他自己的风洞来实验风力发电机，随后发现了快速转动、叶片数少的风力机，在发电时比低转速的风力机效率高得多。
1918年，丹麦约有120个地方公用事业拥有风力发电机，通常的单机容量是20-35kW，总装机约3MW。
这些风电容量当时占丹麦电力消耗量的3%。
在二次世界大战期间，丹麦工程公司F.L.Smidth（现在是水泥机械制造商）安装了一批两叶片和三叶片的风机。
所有这些风机发的是直流电。
1951年，这些直流发电机被35kW的交流异步发电机取代。
在1973年第一次石油危机后，在丹麦，电力公司立即把目标放在的制造大型风力发电机上，德国、瑞典、英国和美国也紧跟其后。
1979年，他们安装了两台630KW风力发电机，一台是桨矩控制的，另一台是失速控制的。
1980~1981年，55KW风力发电机的诞生是现代风力发电工业和技术的突破，这种风力发电机使风力发电每千瓦时的成本下降了约50%。
风电并网文献综述1
风电并网技术文献综述前言：风能是一种清洁、实用、经济和环境友好的可再生能源，与其它可再生能源一道，可以为人类发展提供可持续的能源基础，在未来能源系统中，风电具有重要的战略地位。
由于风力发电使用的一次能源（风能）具有能量密度低、波动性大、不能直接储存等特点，风力发电领域仍然有许多问题需要进一步深入研究。
本论介绍了世界风力发电应用现状与前景，风电系统的控制技术，风力发电设备，详细阐述了各种类型风力发电机及其风力发电系统的特点，通过对比各种风力发电机和各种控制方法的优缺点，对未来风力发电机和风力发电控制技术的发展趋势做了展望。
1.国内外风力发电发展现状1.1国外风力发电发展现状19世纪末，丹麦首先开始探索风力发电，研制出风力发电机组。
直到20世纪70年代以前，只有小小型充电用风力机达到实用阶段。
美国在20世纪30年代还有许多电网未通达的地区，独立运行的小型风电机组在实现农村电气化方面起了很大作用，当时的机组多采用木制叶片、固定轮毂和侧偏尾舵调速，单机容量的范围为0.5~3kW。
1973年发生石油危机以后，美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，投入大量经费，动员高科技产业，利用计算机、空气动力学、结构力学和材料科学等领域的新技术研制现代风力发电机组，开创了风能利用的新时期。
20世纪70年代到80年代中期，美国、英国和德国等国政府投入巨资开发单机容量1000kW以上的风电机组，承担课题的都是著名大企业，如美国波音公司研制了2500kW和3200kW的机组，风轮直径约为100m,塔高为80m，安装在夏威夷的瓦胡岛；英国的宇航公司和德国MAN公司分别研制了3000kW的机组，所有这些巨型机组都未能正常运行，因其发生故障后维修非常困难，经费也难以维持，没有能够发展成商业机组，未能形成一个适应市场需求的风电机组制造产业。
20世纪70年的石油危机，使美国、西欧等发达国家为寻求替代化石燃料的能源，投入大量经费研制现代风力发电机组，开创了风能利用的新时代。
风电并网技术研究
风电并网技术研究随着能源需求的增长，尤其是对可再生能源的需求，风能已成为全球范围内最重要的电力资源之一。
以往的几十年里，风能发电技术已经经历了很大的改进，成本也有了很大的降低。
今天，风电已经成为很多发展中国家的电力主要来源之一。
但是，有一个共性问题：风能的不稳定性和不可控性。
这使得风电在大规模应用中受到诸多限制。
为了更好地解决这个问题，风电并网技术应运而生。
一、风电并网技术发展历程风电并网技术的发展可以追溯到上世纪八十年代。
当时，“独立式”风电站还是主流，这意味着风力发电站只能独立存在，没有和电网接入。
但这种设计局限了风力发电的潜力，因为它无法和其他的能源资源联合使用，更不能接受电网对电压和频率的调节。
随着风电技术的进一步发展，出现了新型的风力发电站和风电技术，能够更好地应对不稳定的电能，包括叶片变速技术、变桨角控制技术等，并逐渐被广泛使用。
二、风电并网技术的意义风电并网技术是一种通过连通风电发电机和电网来实现电力传输的技术。
这种技术的意义在于，它能够提高电网的稳定性，而且在全球范围内，降低了风电的成本，同时使得该技术更加可靠。
此外，该技术还引发了很多进一步的创新，例如电池储能技术等。
三、风电并网技术的挑战不过，风电并网技术也存在着挑战。
首先，由于风力发电总是不稳定的，光从风能方面来看，这种能源就无法作为一个独立的电源满足市场的需求。
因此，对风力发电站和电网之间的协作进行技术创新，从而提供更高效稳定的电源非常重要。
其次，风电并网技术需要完善的保护机制，以保证系统的稳定性、可靠性。
而在几乎所有的电力系统中，保护机制主要是基于传统的电源技术来设计的，因此还需要进一步优化。
四、未来发展趋势风电并网技术的未来发展趋势是值得关注的。
为了满足不断增长的风能需求，以及减少碳排放和气候变化的影响，发电公司、运营商和制造商必须继续关注风电技术的发展。
在这些人的努力下，风电稳定性和可靠性得到改善，成本也得到了降低。
风力发电机组的并网技术研究与应用
风力发电机组的并网技术研究与应用随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源，受到了广泛关注。
风力发电机组的并网技术研究与应用，将为可再生能源的开发和利用提供重要支撑。
本文将探讨风力发电机组的并网技术的研究现状和应用实践，并分析未来的发展方向。
一、风力发电机组的并网技术研究现状1. 并网技术的概述风力发电机组的并网技术是指将风力发电机组产生的电能接入电网进行输送和利用的技术。
并网技术主要包括电网连接、电能调节、电网安全等方面的研究。
目前，风力发电并网技术已经取得了显著进展，并在实际应用中取得了较好的效果。
2. 并网技术的瓶颈尽管风力发电并网技术已经取得了一定的进展，但仍存在一些瓶颈需要解决。
首先，由于风力发电的不稳定性，需要设计合理的电网调节系统，以保持系统的稳定性。
其次，风力发电机组与电网之间的互连问题也需要解决，包括逆变器的设计、软开关技术的应用等。
此外，风力发电机组的高容量和长寿命也对并网技术提出了更高的要求。
二、风力发电机组的并网技术应用实践1. 并网系统的设计风力发电机组的并网系统设计是整个系统中的核心环节。
设计一个合理的并网系统，可以提高系统的稳定性，提升发电效率。
一般来说，风力发电机组的并网系统包括逆变器、变压器、电能调节系统等。
逆变器负责将风力发电机组产生的直流电转化为交流电，并通过变压器进行传输和配电。
2. 并网系统的控制风力发电机组的并网系统的控制是实现系统稳定和安全运行的关键。
控制系统需要实时监测风速、风向和发电机组的性能参数，并根据实际情况调节功率输出。
同时，控制系统还需要与电网进行通信，实现与电网的同步并运行。
3. 并网系统的安全保护风力发电机组的并网系统的安全保护是确保系统稳定和可靠运行的重要措施。
安全保护措施包括过电流保护、过电压保护、频率保护等。
此外，还需要设计可靠的故障检测和排除系统，减少系统故障对电网的影响。
三、风力发电机组并网技术的发展方向1. 提高风力发电机组的可靠性和稳定性目前，风力发电机组的可靠性和稳定性仍然是并网技术面临的主要挑战。
分散式风力发电并网技术研究综述
分散式风力发电并网技术研究综述摘要：随着我国新能源技术的快速发展，风电技术已经逐步成熟。
分散式风力发电在就地消纳、防止弃风限电方面有着天然优势，本文根据分散式风电接入对配电网的影响，以及电网对于发电质量的要求，结合国内外对于分散式风力发电的研究，提出适合我国的分散式风力发电的并网关键技术。
关键词：分散式风力发电；电压控制；配电网0引言随着我国风电开发[1]的不断进行，风电资源[2]集中于三北地区，距离负荷中心较远，风电调峰需求大，稳定性差，发电经济性差等问题不断显现，而分散式风力发电[3]能够有效地避免这些问题，其偏远地区风电[4]就地消纳的模式，能够突破现有风电困局，有效的利用风电资源.本文将分析分散式风电接入对配电网的影响[5]，介绍分散式风电并网[6]的关键技术，对我国分散式风电的发展提出理论上的参考方案。
1分散式风电概述分散式风力发电的概念主要是区别于集中式风力发电，主要针对容量较小[7]的小型风电场，通过接入配电网直接供应地区负荷[8]，对于接近用电侧的风电厂，可以就近消纳负荷，减少了输送距离，对于风速要求也进一步降低，但是对于配电网系统[9]提出了更高的要求。
2分散式风电机组接入对配电网特性的影响如果将分散式风电产生的电能直接接入配电网，这样可以就近消纳产生的电能[10]，利用成熟的电网进行运行，不需要在设置相关的配套措施，大大提高了现有措施的利用效率。
将这些电能直接接入就近的配电网，一方面可以减少传输中电能的损耗，避免远距离传输带来的一系列问题，另外又可以避免电网的潮流压力，如果能够得到有效的应用，将是高效利用能源的一种尝试。
但是分散式风电接入配网，将会带来的以下几点问题：2.1对配网潮流分布的影响由于风力发电产生的电荷特点，如果将它注入配电网必然会产生谐波[11]，这就造成了整个电网的不稳定，有可能出现电压闪变[12]。
电能不能够保证质量，对配电网也产生一定影响，在各个接入点对电能质量进行记录，监测变化情况，这种监测是实时进行的，最终检测结果显示，当风电容量较小时，对配电网的影响较小，电能质量尚可，随着规模逐渐加大，配网谐波含量有时会超过国家标准，因此工程中采用装设消谐装置的方法解决谐波含量超准问题[13]。
并网风力发电机系统的发展综述
并网风力发电机系统的发展综述发表时间：2020-12-22T07:12:45.248Z 来源：《中国电业》（发电）》2020年第19期作者：王进财[导读] 并网风力发电机系统在我国是一种应用十分广泛的发电机系统之一，下面将针对这套风力发电系统机型简要的探究。
甘肃龙源风力发电有限公司甘肃兰州 730050摘要：随着时代的发展与科技的进步，我国的经济发展取得历史性成就，但也承担了资源环境方面的代价。
当下，人民群众对清新空气、清澈水质、清洁环境等生态产品的需求越来越迫切。
而风力发电作为一种重要的发电技术被得到了广泛的应用，风力发电是一种清洁、无污染的能源，它是从风能-机械能-电能的一个转换过程，本文将针对并网风力发电机系统的发展进行综述，探究我国风力发电技术的进展。
关键词：风力发电；风力发电系统并网风力发电机系统能够为居民的生产生活提供源源不断的供电支持，并网风力发电机系统在我国是一种应用十分广泛的发电机系统之一，下面将针对这套风力发电系统机型简要的探究。
一、风力发电在进行并网风力发电及系统的综述之前，首先应当了解一下什么是风力发电，风力发电是指将风的动能转变成机械能，再把机械能转化为电能的过程，这种过程被称作风力发电。
风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。
风力发电机组，在零件构成上又可分为风轮、机场和塔筒三部分。
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由三支叶片组成。
当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动从而使风能转变为机械动能。
发电机组的桨叶的材质要求较高、需要具备质量轻，材料强度大等特点，目前多用玻璃钢纤维材料来制造，风力发电机组按照变桨形式分类分为定桨型与变桨型两种，按照风轮的转速又可分为定速型、变速型两种[1]。
此外由于风轮的转速比较低，而且风力的大小和方向会时常发生变化，会导致转速不稳定的现象发生，所以在带动发电机之前，还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱，通过变桨调节运转速度。
并网型风力发电系统研究综述
。
图１ Ｃ 和 α的关系 ｐ与 λ
２ 并网型风力发电系统工作方式及 比较
并网型风力发电系统有恒速恒频（ Ｃ Ｓ Ｃ Ｆ ） 和变
６ ］ 速恒 频 （ Ｖ Ｓ Ｃ Ｆ ） 两 种 工 作 方 式［ 。Ｃ Ｓ Ｃ Ｆ方 式 下，
随着风速的变化，风机转速恒定，输出电能频率 恒定，其发电效率较低，而且由于机械承受应力 Ｓ Ｃ Ｆ方式下，风机 较大，相应的装置成本较高。 Ｖ 转速随风速的变化而变化，实现了不同风速下的 高效发电，在低风速下，风机转速相应下降，从 而使系统的机械应力和装置成本都大大降低。 图 ２为桨矩角一定时，不同风速下的风力机功 率与转速关系曲线。其中风速 υ 。若风机 υ υ １＞ ２＞ ３ 工作在 Ｃ Ｓ Ｃ Ｆ方式下，风机转速为 ω ２ 恒定，风速 变化时，系统运行在图中的 Ｃ 、Ｄ 、 Ｅ点，显然只 有υ ２ 风速下，系统获取的风能最高；当风机工作 在Ｖ Ｓ Ｃ Ｆ方式下，即风机转速随风速而变化时，系 统可以运行在 Ｂ 、Ｄ 、 Ｆ点，即不同风速下系统都 可以获取最大风能。因此， Ｖ Ｓ Ｃ Ｆ方式下风电系统 Ｓ Ｃ Ｆ方式。 运行效率远高于 Ｃ
图２ 风力机功率—转速曲线 ω ω ω １ ２ ３
图３ 双速异步发电机经晶闸管软并网原理图
３ ２ 拓扑二：风力机驱动滑差可调的绕线式异步 发电机与电网并联运行 根据风力机的特性可知，风力机的风能利用 系数 Ｃ ｐ 值与风力机运行时的叶尖速比 λ有关，因 此，当风速变化而风力机转速不变化时，风力机 的Ｃ ｐ 值将偏离最佳运行点，从而导致风电机的效 率降低。为了提高风电机组的效率，国外厂家研 制出了滑差可调的绕线式异步发电机，如图 ４所
２ ５ ］ 。 桨叶独立可调的特点 ［
０ 引 言
风力发电技术的发展主要体现在并网型风力 发电机组的大型化和其控制技术。大型化有利于 提高风能利用效率，降低单位功率造价；控制技 术的提高则主要由于电力电子技术的发展和现代 控制技术的引入，人们对其变流电路和整机控制
并网型风力发电技术现状与发展趋势研究
并网型风力发电技术现状与发展趋势研究发表时间：2018-08-17T09:45:56.063Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者： 1董明阳 2杨静[导读] 摘要：随着国家能源结构改革和环保政策的推行，新型可再生能源得到大量的开发和利用，其中就包括风能，风能属于典型的清洁能源之一，风力发电的储量也非常巨大，存在很大的开发空间。
（1国华（临朐）风力发电有限公司山东省潍坊市 262600； 2国华（诸城）风力发电有限公司山东省潍坊市诸城市 262200）摘要：随着国家能源结构改革和环保政策的推行，新型可再生能源得到大量的开发和利用，其中就包括风能，风能属于典型的清洁能源之一，风力发电的储量也非常巨大，存在很大的开发空间。
在能源结构改革的形势下，风力发电成为必然趋势。
本文从阐述风力发电的基本原理入手，分析当前风力发电并网运行的状况，并探讨未来风电技术的发展趋势，希望为相关企业提供帮助。
关键词：风电；并网；发展 1引言当前，绿色、环保、可持续发展的理念逐渐深入人心，化石能源消耗日益枯竭，能源转型势在必行。
风能、太阳能、核能等清洁型能源得到了大力发展，与其他清洁型能源比较，风能在我国的储量非常丰富，且具有投资周期短、起效快的独特优势，因此，开发风能成为我国能源结构改革的首选。
据统计，我国实际可用的风能储量可达2.5亿千瓦，预计到2020年，我国风电的总装机规模将达到2000万千瓦，约占全国电力装机规模的1%。
因此，研究风力发电并网技术是十分必要的，也是大势所趋。
2并网型风力发电技术与基本原理通俗来讲，风力发电技术与其他水力发电、火力发电等类似，只是在驱动能的形式不一样，其能源形式可简化为两大步，首先是风力通过作用于机械叶片转化为机械能，叶片通过轴承将机械能传递给发电机，通过磁场作用最终转化为电能。
能源的转化过程中不产生任何污染，这也是风能得到人们青睐的原因之一。
并网型风力发电技术实质上来讲风电并入大型电网的技术，其难点在于在风力在随时变化的状况下要时刻保持风机的速度达到稳定运行，提升电能质量。
并网型风力发电系统的研究
并网型风力发电系统的研究何东升1,刘永强1,王 亚2(1.华南理工大学电力学院,广州510640;2.深圳市市政总公司,深圳518034)摘 要:并网发电是大功率风力发电机组高效、大规模利用风能最经济的方式,已成为当今世界风能利用的主要形式。
为促进我国的风电事业,概述了并网型风力发电系统的基本工作原理、工作方式和风力发电机的空气动力学特性以及并网型风力发电系统中5种典型的电路拓扑结构及其工作原理、并网技术和控制方法,还比较了不同拓扑结构下风力发电系统的性能和效率,给出了各自的典型应用。
最后指出了各种方法的优缺点以及今后的发展方向。
结果表明,随着大容量电力电子器件的发展和现代控制技术的引入,并网型风电系统中直驱式永磁同步发电机拓扑结构将会得到更多的应用和发展。
并网型大功率风电机组控制系统中,风机模拟系统设计、发电机控制技术、并网技术、桨矩角控制技术和系统监控等关键技术的解决将有助于我国风电产业的国产化和大容量风电系统自主知识产权的建立。
关键词:风力发电;电机;电路拓扑结构;并网控制;水平轴式风机;变速恒频中图分类号:T M 614文献标志码:A文章编号:1003-6520(2008)01-0142-06基金资助项目:国家自然科学基金重点项目(60534040)。
Project Su pported by National Natural Science Foundation of C hina(60534040).Study of the Shunt -connected Wind Power Generation SystemH E Dong -sheng 1,LIU Yong -qiang 1,WANG Ya2(1.College o f Electrical Engineering,South China University of T echnolo gy,Guang zhou 510640,China; 2.Shenzhen M unicipal Engineer Gro p.,Shenzhen 518034,China)Abstract:T his paper summarizes the basic w o rking principle and w or king mode of the w ind po wer g ener atio n system as w ell as the aer odynamic char acteristic o f aero -generato r.Based on the research in this field,it giv es detailed de -script ion of w ind pow er generat ion sy stem in the follow ing aspect s:the fiv e t ypical to po log ical circuits,it s basic wo rking pr inciples,the shunt -co nnected techniques and the cr itical contro l metho ds.T his paper also co mpa res the capability and efficiency of the w ind pow er generat ion sy st em w ith differ ent to po log ical cir cuits,demonstrates repre -sentative applications of them.F inally,t his paper clear ly pr esents t he advantages and disadvantag es of the different topolog ical cir cuit s.Since the w ind po wer g ener atio n system is one of the most low -pollutio n and ener gy -efficient sy stem to date,it must has the brig ht futur e in dev elo ping trend.T his paper is ex pected to co nt ribute in pro moting the study of the w ind pow er g ener ation system.Key words:wind generatio n;moto r;to po lo gical circuits;shunt -connected co nt rol;aero -generato r w ith ho rizontal axis;var iable speed and constant f requency0 引 言随着全球能源消耗速度的持续增长,常规能源资源日益枯竭。
风电场并网技术研究
风电场并网技术研究一、引言随着全球能源需求的增长，风力发电日益成为广受青睐的清洁能源。
但是，由于风电场分布在较为分散的区域，接入电网时存在一些技术挑战。
因此，风电场并网技术的研究显得异常重要。
二、风电场基本结构与特点风力发电是通过将风能转化为电能的方式来实现发电的。
而风力发电厂则是由风机组、变流器、变压器、电缆以及控制、保护系统组成，同时还受区域性风能的影响。
在传统的系统内，当风速变化时，发电厂电网的电压需要作出相应的调整。
然而，当存在多个风电场时，风速变化不仅会引起单个厂站的电网电压的变化，还会影响电网整体电压的稳定性。
三、风电场并网技术研究现状目前，已经有许多学者和工程师对风电场并网技术进行了深入的研究。
接下来，将从以下几个方面对目前国内外的研究现状进行综述。
（一）并网控制策略研究针对多风电场系统，学者们提出了两种不同的并网控制策略，一种是集中式并网控制策略，即在整个电力系统中选择一个或几个较为集中的中心，并以此为基础通过中心控制风电场之间的通信实现并网控制；另一种是分散式并网控制策略，即使用控制分布式的机构来控制各个风电场间的并网行为。
目前，针对这两种控制策略的应用和研究正在不断深入展开。
（二）智能优化技术研究智能优化技术在风电场并网中起着重要作用。
针对风电场以及风电场之间的变化性问题，学者们提出了许多智能优化技术并作出了其在风电场并网中的应用。
例如，采用人工神经网络、模糊逻辑控制等方法实现智能优化运行控制。
（三）同步稳定技术研究对于多风电场并入同一个电网时，为了确保整个系统的同步稳定性，学者们逐渐提出了一些有效的控制算法和技术。
例如，采用可预测控制、轨迹跟踪控制、非线性控制等技术实现同步稳定。
（四）集成技术研究在风电场并网中，集成技术也是一个研究热点。
针对风电场和电网之间的耦合、干扰等问题，学者们提出了结合控制策略、集成化管理等领域的集成技术研究方案。
四、未来研究展望在风电场并网技术研究方面，未来的发展将集中在以下几个方面：（一）考虑系统容量规划随着风电场数量的增长，系统容量规划显得尤为重要。
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１ 并网型风力发电基本原理和特性
１ １ 原理 并网型风电系统的基本原理是：风轮机利用 叶轮旋转，从风中吸收能量，将风能转化为机械 能，叶轮通过一增速齿轮箱带动发电机旋转（ 直驱 式风力发电系统无此环节） ，发电机再将机械能转 化为电能，并入电网供用户使用。并网型风电系 统的风机一般为水平轴式。水平轴式风机在其桨
７ ， ８ ］ 示［ 。这种发电机可以在一定的风速范围内，以
３ 并网型风力发电系统拓扑结构
３ １ 拓扑一：风力机驱动双速异步发电机与电网 并联运行 双速异步发电机并网时多采用晶闸管软并网 方法来限制并网瞬间的冲击电流，同时也在低速 （ 低功率输出） 与高速（ 高功率输出） 绕组相互切换 过程中起限制瞬间电流的作用。双速异步发电机 通过晶闸管软切入并网的主电路，如图 ３所示。其 ·８ ４ ·
［ ６ ］ ｏ ｐ ｔ
并网过程如下： （ １ ） 当风速达到启动风速（ 一般为 ３ ０ｍ／ ｓ ～ ４ ０ｍ／ ｓ ） 以上，并连续维持达 ５ｍ ｉ ｎ～ １ ０ｍ ｉ ｎ时， 计算机发出启动信号，风力机开始启动，此时发 电机 被 切 换 到 小 容 量 低 速 绕 组 （ 例 如 ６ 极， １０ ０ ０ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ） ，当转速接近同步速时，通过晶闸管 接入电网，异步发电机进入低功率发电状态。 （ ２ ） 若 １分钟平均风速远超过启动风速，例如 ７ ５ｍ／ ｓ ，则风力机启动后，发电机被切换到大容 量高速绕组 （ 例如 ４极，１５ ０ ０ｒ ／ ｍ ｉ ｎ ） ，当发电机 转速接近 同 步 转 速 时，根 据 预 定 的 启 动 电 流 值， 通过晶闸管接入电网，异步发电机直接进入高功 率发电状态。
图４ 滑差可调异步发电机机构图
电压，反之亦然。
在采用变桨距风力机的风力发电系统中，一 般利用具有转子电流控制器的滑差可调异步电机 与变桨距风力机配合，共同完成发电机输出功率 的调节，以实现发电机电功率的稳定输出。一是， 当风速低于额定风速时，通过转速控制环节、功 Ｃ Ｃ控制环节将发电机的滑差调到 率控制环节及 Ｒ 最小，同时通 过 变 桨 距 机 构 将 叶 片 攻 角 调 至 零， 并保持在零附近，以便最有效地吸收风能。二是， 当风速在额定风速以上，发电机的输出功率上升， 大于额定功率，则功率控制单元改变转子电流给 定值，使异步发电机转子电流控制环节动作，调 节发电机转子回路电阻，增大异步发电机的滑差 （ 绝对值） ，发电机的转速上升，由于风力机的变 桨距机构有滞后效应，叶子攻角还未来得及变化， 而风速下降，发电机的输出功率也随之下降，则 功率控制单元又将改变转子电流给定值，使异步 发电机转子电流控制环节动作，调节转子回路电 阻值，减小发电机的滑差（ 绝对值） 使异步发电机 的转速下降。根据上述的基本工作原理可知，在 异步发电机转速上升或下降的过程中，发电机转 子的电流将保持不变，发电机输出功率也将维持 不变，可见在短暂的风速变化时，借助转子电流 控制环节的作用即可维持异步发电机的输出功率 恒定，从而减小了对电网的扰动影响。 ３ ３ 拓扑三：变速风力机驱动双馈异步发电机与 电网并联运行 由变桨距风力机及双馈异步发电机组成变速恒 频发电系统。如风速降低时，风力机转速降低，异 步发电机转速也随之降低，转子绕组电流产生的旋 ，定子绕组 转磁场转速将低于异步电机同步转速 ｎ ｓ 感应电动势的频率 ｆ 低于 ｆ （ ５ ０Ｈ ｚ ） ，与此同时转速 １ 测量装置立即将转速降低的信息反馈到控制电路， 使转子电流的频率增高，则转子旋转磁场的转速又 回升到同步转速 ｎ ，这样定子绕组感应电势的频率 ｆ ｓ 又恢复到额定频率 ｆ （ ５ ０Ｈ ｚ ） ，反之亦然。 １
并网型风力发电系统研究综述 李 珂
并网型风力发电系统研究综述
李 珂
（ 华北电力大学 电气与电子工程学院，北京 １ ０ ２ ２ ０ ６ ）
摘 要：概述了并网型风力发电系统的基本工作原理、工作方式和风力发电机的空气动力学特性，在 此基础上，阐述了并网型风力发电系统的典型电路拓扑结构，及其工作原理和控制方法，并比较了不 同拓扑下风电系统的效率，最后指出了各种方法的优缺点以及今后的发展方向。 关键词：风力发电；发电机；电路拓扑结构；并网控制
０ ０ ９ ０ ８ ０ ６ 收稿日期：２
式中，Ｐ为风轮输出功率； Ｃ ｆ （ ，α ） 为风轮的 λ ｐ＝
２ 利用系数；Ａ＝π Ｒ 为风轮扫掠面积； ρ 为空气密
ω ｍＲ 度；υ 为风速； Ｒ为风轮半径； λ＝ 为叶尖速 υ 比；ω ｍ 为风轮机械角速度； α为 风 机 桨 矩 角； Ｔ 为机械转矩。 由上式可知，假设空气密度 ρ 、风轮扫风面积 Ａ和风速 υ 不变，则风机所获得的机械能只为风能 利用系数 Ｃ ｐ 的函数，且 Ｃ ｐ 仅为风力机的叶尖速比 λ和风机桨矩角 α的函数。不同的风机，其函数关 ·８ ３ ·
１ ２ 空气动力学特性 风机输出的功率和机械转矩是随风速的变化 而不断变化的，其关系式可表示为： １ ３ Ｐ＝ Ｃ Ａ ρ υ ２ ｐ Ｐ １ Ｒ２ Ｔ＝ ＝ Ｃ Ａ ρ υ ２ ｐ λ ω ｍ （ １ ） （ ２ ）
产量上升，机组更新换代，单机容量提高，机组 性能 优 化，故 障 降 低，生 产 成 本 将 会 越 来 越 低， 风电必将具备与常规能源竞争的能力。
中图分类号：Ｔ Ｍ ３ ５ １ 文献标志码：Ａ 文章编号：１ ０ ０ １ ６ ８ ４ ８ （ ２ ０ １ ０ ） ０ ２ ０ ０ ８ ３ ０ ４
Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈａ ｎ ｄＤ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎｏ ｆ Ｓ ｈ ｕ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄＷｉ ｎ ｄＰ ｏ ｗ ｅ ｒＧ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｌ Ｉ Ｋ ｅ （ Ｓ ｃ ｈ ｏ ｏ ｌ ｏ ｆ Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ ａ ｎ ｄＥ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃＥ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｎ ｏ ｒ ｔ ｈＣ ｈ ｉ ｎ ａＥ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｂ ｅ ｉ ｊ ｉ ｎ ｇ １ ０ ２ ２ ０ ６ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ） Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｓ ｕ ｍ ｍ ａ ｒ ｉ ｚ ｅ ｄｔ ｈ ｅｐ ｒ ｉ ｎ ｃ ｉ ｐ ｌ ｅａ ｎ ｄｗ ｏ ｒ ｋ ｉ ｎ ｇｏ ｆ ｔ ｈ ｅｓ ｈ ｕ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄｗ ｉ ｎ ｄｐ ｏ ｗ ｅ ｒ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ（ Ｓ Ｗ ）ａ ｎ ｄａ ｅ ｒ ｏ ｄ ｙ ｎ ａ ｍ ｉ ｃｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃｏ ｆ ａ ｅ ｒ ｏ ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ．Ｂ ａ ｓ ｅ ｄｏ ｎｔ ｈ ｅｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈｉ ｎｔ ｈ ｉ ｓ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ，ｔ ｈ ｅｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ Ｐ Ｇ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｓ ＷＰ Ｇｉ ｎ ｃ ｌ ｕ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｈ ｅ ｆ ｕ ｎ ｄ ａ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｌ ｓ ａ ｎ ｄｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｉ ｑ ｕ ｅ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｄ ｅ ｓ ｃ ｒ ｉ ｂ ｅ ｄｉ ｎｄ ｅ ｔ ａ ｉ ｌ ．Ｔ ｈ ｅ ｎｔ ｈ ｅ ｅ ｆ ｆ ｉ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｙ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ Ｓ ＷＰ Ｇｗ ｉ ｔ ｈｄ ｉ ｆ ｆ ｅ ｒ ｅ ｎ ｔ ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ｗ ｅ ｒ ｅ ｃ ｏ ｍ ｐ ａ ｒ ｅ ｄ ．Ｆ ｉ ｎ ａ ｌ ｌ ｙ ，Ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｅ ｄｏ ｕ ｔ ｔ ｈ ｅｖ ｉ ｒ ｔ ｕ ｅａ ｎ ｄｓ ｈ ｏ ｒ ｔ ｃ ｏ ｍ ｉ ｎ ｇｏ ｆ ａ ｌ ｌ ｋ ｉ ｎ ｄ ｓ ｏ ｆ ｍ ｅ ｔ ｈ ｏ ｄ ｓ ，ａ ｎ ｄｔ ｈ ｅｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｉ ｎ ｇｔ ｒ ｅ ｎ ｄｏ ｆ Ｓ ＷＰ Ｇａ ｓ ｗ ｅ ｌ ｌ ． Ｋ ｅ ｙＷｏ ｒ ｄ ｓ ：Ｗｉ ｎ ｄｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ；Ｔ ｏ ｐ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｓ ；Ｓ ｈ ｕ ｎ ｔ ｃ ｏ ｎ ｎ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ 叶正对风向时才旋转，根据风向，由偏航系统控 制风机迎风。对于变桨矩机组，还需要一套变桨 矩系统，主要有液压型与电气传动型两类。前者 适合在大中型机组中应用，后者具有可靠性高和
图２ห้องสมุดไป่ตู้ 风力机功率—转速曲线 ω ω ω １ ２ ３
图３ 双速异步发电机经晶闸管软并网原理图
３ ２ 拓扑二：风力机驱动滑差可调的绕线式异步 发电机与电网并联运行 根据风力机的特性可知，风力机的风能利用 系数 Ｃ ｐ 值与风力机运行时的叶尖速比 λ有关，因 此，当风速变化而风力机转速不变化时，风力机 的Ｃ ｐ 值将偏离最佳运行点，从而导致风电机的效 率降低。为了提高风电机组的效率，国外厂家研 制出了滑差可调的绕线式异步发电机，如图 ４所
２ ５ ］ 。 桨叶独立可调的特点 ［
０ 引 言
风力发电技术的发展主要体现在并网型风力 发电机组的大型化和其控制技术。大型化有利于 提高风能利用效率，降低单位功率造价；控制技 术的提高则主要由于电力电子技术的发展和现代 控制技术的引入，人们对其变流电路和整机控制
１ ］ 系统的研究 ［ 。随着并网机组需求持续增长，生
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图１ Ｃ 和 α的关系 ｐ与 λ
２ 并网型风力发电系统工作方式及 比较
并网型风力发电系统有恒速恒频（ Ｃ Ｓ Ｃ Ｆ ） 和变
６ ］ 速恒 频 （ Ｖ Ｓ Ｃ Ｆ ） 两 种 工 作 方 式［ 。Ｃ Ｓ Ｃ Ｆ方 式 下，
随着风速的变化，风机转速恒定，输出电能频率 恒定，其发电效率较低，而且由于机械承受应力 Ｓ Ｃ Ｆ方式下，风机 较大，相应的装置成本较高。 Ｖ 转速随风速的变化而变化，实现了不同风速下的 高效发电，在低风速下，风机转速相应下降，从 而使系统的机械应力和装置成本都大大降低。 图 ２为桨矩角一定时，不同风速下的风力机功 率与转速关系曲线。其中风速 υ 。若风机 υ υ １＞ ２＞ ３ 工作在 Ｃ Ｓ Ｃ Ｆ方式下，风机转速为 ω ２ 恒定，风速 变化时，系统运行在图中的 Ｃ 、Ｄ 、 Ｅ点，显然只 有υ ２ 风速下，系统获取的风能最高；当风机工作 在Ｖ Ｓ Ｃ Ｆ方式下，即风机转速随风速而变化时，系 统可以运行在 Ｂ 、Ｄ 、 Ｆ点，即不同风速下系统都 可以获取最大风能。因此， Ｖ Ｓ Ｃ Ｆ方式下风电系统 Ｓ Ｃ Ｆ方式。 运行效率远高于 Ｃ