1、第七講 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)運(yùn)行,風(fēng)能是一種不穩(wěn)定的能源，如果沒(méi)有儲(chǔ)能裝置或與其他發(fā)電裝置互補(bǔ)運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電裝置本身難以提供穩(wěn)定的電能輸出。為了解決風(fēng)力發(fā)電穩(wěn)定供電的問(wèn)題，目前國(guó)內(nèi)外比較一致的看法是：大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(1000千瓦以上)并網(wǎng)運(yùn)行；中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(從幾十千瓦到幾百千瓦)或者并網(wǎng)運(yùn)行，或者與柴油發(fā)電機(jī)或其他發(fā)電裝置并聯(lián)互補(bǔ)運(yùn)行；小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(10千瓦以下)主要采用直流發(fā)電系統(tǒng)并配合蓄電池儲(chǔ)能裝置獨(dú)立運(yùn)行。,一、恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行 大、中型或大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)(幾百千瓦到幾兆瓦) 主要是采用并網(wǎng)運(yùn)行方式。在這種運(yùn)行方式中主要解決的問(wèn)題是并網(wǎng)控制和功率調(diào)節(jié)問(wèn)題。下面根據(jù)風(fēng)電系統(tǒng)所采

2、用的發(fā)電機(jī)類(lèi)型分別作一介紹。,1.1 同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行 風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的電路如圖1所示。除風(fēng)力機(jī)、增速器外，電氣系統(tǒng)包括同步發(fā)電機(jī)、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、斷路器等，發(fā)電機(jī)通過(guò)斷路器與電網(wǎng)相聯(lián)。其運(yùn)行特點(diǎn)是：,（1 ）同步并網(wǎng) 同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)合閘前，為了避免電流沖擊和轉(zhuǎn)軸受到突然的扭矩，需要滿足一定的并聯(lián)條件，這些條件是：a)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的端電壓大小等于電網(wǎng)的電壓；b)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率等于電網(wǎng)的頻率；c)并聯(lián)合閘的瞬間，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的回路電勢(shì)為零；d)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序相同。,由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)有固定的旋轉(zhuǎn)方向，只要使發(fā)電機(jī)的輸出端與電網(wǎng)各相互相對(duì)應(yīng)，即可保證第4個(gè)條

3、件得到滿足。所以在并網(wǎng)過(guò)程中主要應(yīng)檢查和滿足前三個(gè)條件。,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)和并網(wǎng)過(guò)程如下： 由風(fēng)向傳感器測(cè)出風(fēng)向并使偏航控制器動(dòng)作，使風(fēng)力機(jī)對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向。當(dāng)風(fēng)速超過(guò)切入風(fēng)速時(shí)，槳距控制器調(diào)節(jié)葉片槳距角使風(fēng)力機(jī)起動(dòng)。當(dāng)發(fā)電機(jī)被風(fēng)力機(jī)帶到接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，勵(lì)磁調(diào)節(jié)器動(dòng)作，向發(fā)電機(jī)供給勵(lì)磁，并調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流使發(fā)電機(jī)的端電壓接近于電網(wǎng)電壓。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)被加速幾乎達(dá)到同步速度時(shí)，發(fā)電機(jī)的電勢(shì)或端電壓的幅值將大致與電網(wǎng)電壓相同。,它們的頻率之間的很小差別將使發(fā)電機(jī)的端電壓和電網(wǎng)電壓之間的相位差在0。和360。的范圍內(nèi)緩慢地變化，檢測(cè)出斷路器兩側(cè)的電位差，當(dāng)其為零或非常小時(shí)使斷路器合閘并網(wǎng)。合閘后由于有自整步作用

4、，只要轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速就可以使發(fā)電機(jī)牽入同步，即使發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)保持頻率完全相同。以上過(guò)程可以通過(guò)微機(jī)自動(dòng)檢測(cè)和操作。,這種同步并網(wǎng)方式可使并網(wǎng)時(shí)的瞬態(tài)電流減至最小，因而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)受到的沖擊也最小。但是要求風(fēng)力機(jī)調(diào)速器調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速使發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率的偏差達(dá)到容許值時(shí)方可并網(wǎng)，所以對(duì)調(diào)速器的要求較高，如果并網(wǎng)時(shí)刻控制不當(dāng)，則有可能產(chǎn)生較大的沖擊電流，甚至并網(wǎng)失敗。,另外，為了實(shí)現(xiàn)上述同步并網(wǎng)所需要的控制系統(tǒng)，一般不是很便宜的，對(duì)于小型風(fēng)電機(jī)組將會(huì)占其整個(gè)成本的一個(gè)相當(dāng)大的部分，由于這個(gè)原因，同步發(fā)電機(jī)一般用于較大型的風(fēng)電機(jī)組。,（ 2 ）有功功率調(diào)節(jié) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)后，從風(fēng)力機(jī)傳入

5、發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率Pm除一小部分補(bǔ)償發(fā)電機(jī)的機(jī)械損耗qm、鐵耗qFe和附加損耗qed外，大部分轉(zhuǎn)化為電磁功率 Pem，即： Pem = Pm-(qm+ qFe+ qed) (1)電磁功率減去定子繞組的銅損耗qcul后就得到發(fā)電機(jī)輸出的有功功率P，即： P =Pem qcul ( 2),對(duì)于一個(gè)并聯(lián)在無(wú)窮大電網(wǎng)上的由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)的同步發(fā)電機(jī)，要增加它的輸出電功率，就必須增加來(lái)自風(fēng)力機(jī)的輸入機(jī)械功率。而隨著輸出功率的增大，當(dāng)勵(lì)磁不作調(diào)節(jié)時(shí)，電機(jī)的功率角就必然增大。圖2示出同步發(fā)電機(jī)的功角特性，可以看出，當(dāng) =90。時(shí)，輸出功率達(dá)到最大值，這個(gè)發(fā)生在sin=1時(shí)的最大功率叫做失步功率。,達(dá)到這個(gè)功率后，如

6、果風(fēng)力機(jī)輸入的機(jī)械功率繼續(xù)增加，則超過(guò)90。，電機(jī)輸出功率下降，無(wú)法建立新的平衡，電機(jī)轉(zhuǎn)速將連續(xù)上升而失去同步，同步發(fā)電機(jī)不再能穩(wěn)定運(yùn)行，所以這個(gè)最大功率又稱為發(fā)電機(jī)的極限功率。如果一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行于額定功率狀況，突然一陣劇烈的陣風(fēng)，有可能導(dǎo)致輸出功率超過(guò)發(fā)電機(jī)的極限功率而失步。,避免出現(xiàn)這種情況的辦法，一是很好地設(shè)計(jì)風(fēng)輪轉(zhuǎn)子及控制系統(tǒng)使其具有快速槳距調(diào)節(jié)功能，能對(duì)風(fēng)速的急劇變化迅速作出反應(yīng)；另一個(gè)辦法是短時(shí)間增加勵(lì)磁電流，這樣功率極限也跟著增大了，靜態(tài)穩(wěn)定度有所提高；第三個(gè)辦法是選擇具有較大過(guò)載倍數(shù)的電機(jī)，即發(fā)電機(jī)的最大功率比起它的額定功率來(lái)有一個(gè)較大的裕度。,從功角特性曲線看到的另一個(gè)情

7、況是當(dāng)功率角變成負(fù)值時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率也變成負(fù)值，這意味著發(fā)電機(jī)現(xiàn)在作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，功率取自電網(wǎng)，風(fēng)力機(jī)變成了一個(gè)巨大的風(fēng)扇，這種運(yùn)行情況當(dāng)然是不希望的。所以當(dāng)風(fēng)速降到一個(gè)臨界值以下時(shí)，應(yīng)使發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)脫開(kāi)，防止電動(dòng)機(jī)運(yùn)行。,（3 ）無(wú)功功率調(diào)節(jié) 電網(wǎng)的總負(fù)載中，除了需要有功功率，有的負(fù)載還需要無(wú)功功率，如異步電動(dòng)機(jī)和變壓器等都需要電感性的無(wú)功功率。整個(gè)電網(wǎng)要是無(wú)功功率發(fā)得不夠，就會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的電壓下降，這對(duì)用戶是很不利的。因此同步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)后，不僅能向電網(wǎng)發(fā)出有功功率，而且能向電網(wǎng)發(fā)出無(wú)功功率，這是它的一個(gè)很大的優(yōu)點(diǎn)：在風(fēng)力機(jī)功率不變時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，可以改變發(fā)電機(jī)的無(wú)功功率。,1

8、.2 感應(yīng)發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行 （1 ）電機(jī)并網(wǎng) 感應(yīng)發(fā)電機(jī)可以直接聯(lián)入電網(wǎng)，也可以通過(guò)晶閘管調(diào)壓裝置與電網(wǎng)聯(lián)接。感應(yīng)發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)條件是： 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)向應(yīng)與定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)向一致，即感應(yīng)發(fā)電機(jī)的相序應(yīng)和電網(wǎng)相序相同； 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)盡可能接近同步速度時(shí)并網(wǎng)。,并網(wǎng)的第一個(gè)條件必須滿足，否則電機(jī)并網(wǎng)后將處于電磁制動(dòng)狀態(tài)，在接線時(shí)應(yīng)調(diào)整好相序。第二個(gè)條件不是非常嚴(yán)格，但愈是接近同步轉(zhuǎn)速并網(wǎng)，沖擊電流衰減的時(shí)間愈快。,當(dāng)風(fēng)速達(dá)到起動(dòng)條件時(shí)風(fēng)力機(jī)起動(dòng)，感應(yīng)發(fā)電機(jī)被帶到同步速度附近（一般為98 -100 同步轉(zhuǎn)速）時(shí)合閘并網(wǎng)。由于發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)本身無(wú)電壓，故并網(wǎng)時(shí)必將伴隨一個(gè)過(guò)渡過(guò)程，流過(guò)56倍額定電流的沖擊電流，一

9、般零點(diǎn)幾秒后即可轉(zhuǎn)入穩(wěn)態(tài)。感應(yīng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)的轉(zhuǎn)速雖然對(duì)過(guò)渡過(guò)程的時(shí)間有一定影響，但一般來(lái)說(shuō)問(wèn)題不大，所以對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)合閘時(shí)的轉(zhuǎn)速要求不是非常嚴(yán)格，并網(wǎng)比較簡(jiǎn)單。,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與大電網(wǎng)并聯(lián)時(shí)，合閘瞬間的沖擊電流對(duì)發(fā)電機(jī)及大電網(wǎng)系統(tǒng)的安全運(yùn)行不會(huì)有太大的影響。但對(duì)小容量的電網(wǎng)系統(tǒng)，并聯(lián)瞬間會(huì)引起電網(wǎng)電壓大幅度下跌，從而影響接在同一電網(wǎng)上的其他電氣設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至?xí)绊懙叫‰娋W(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全。為了抑制并網(wǎng)時(shí)的沖擊電流，可以在感應(yīng)發(fā)電機(jī)與三相電網(wǎng)之間串接電抗器，使系統(tǒng)電壓不致下跌過(guò)大，待并網(wǎng)過(guò)渡過(guò)程結(jié)束后，再將其短接。,對(duì)于較大型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，目前比較先進(jìn)的并網(wǎng)方法是采用雙向晶閘管控制的軟

10、投入法，如圖3所示。當(dāng)風(fēng)力機(jī)將發(fā)電機(jī)帶到同步速度附近時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出端的斷路器閉合，使發(fā)電機(jī)經(jīng)一組雙向晶閘管與電網(wǎng)聯(lián)接，雙向晶閘管觸發(fā)角由180。至0。逐漸打開(kāi)，雙向晶閘管的導(dǎo)通角由0。至180。逐漸增大。,通過(guò)電流反饋對(duì)雙向晶閘管導(dǎo)通角的控制，將并網(wǎng)時(shí)的沖擊電流限制在1. 52倍額定電流以內(nèi)，從而得到一個(gè)比較平滑的并網(wǎng)過(guò)程。瞬態(tài)過(guò)程結(jié)束后，微處理機(jī)發(fā)出信號(hào)，利用一組開(kāi)關(guān)將雙向晶閘管短接，從而結(jié)束了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)過(guò)程，進(jìn)入正常的發(fā)電運(yùn)行。,（2）并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的功率輸出 感應(yīng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，它向電網(wǎng)送出的電流的大小及功率因數(shù)，取決于轉(zhuǎn)差率以及電機(jī)的參數(shù)，前者與感應(yīng)發(fā)電機(jī)負(fù)載的大小有關(guān)，后者對(duì)設(shè)計(jì)

11、好的電機(jī)是給定的數(shù)值，因此這些量都不能加以控制或調(diào)節(jié)。并網(wǎng)后電機(jī)運(yùn)行在其轉(zhuǎn)矩對(duì)轉(zhuǎn)速曲線的穩(wěn)定區(qū)域，見(jiàn)圖4。,當(dāng)風(fēng)力機(jī)傳給發(fā)電機(jī)的機(jī)械功率及轉(zhuǎn)矩隨風(fēng)速而增加時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率及其反轉(zhuǎn)矩也相應(yīng)增大，原先的轉(zhuǎn)矩平衡點(diǎn)A1沿其運(yùn)行特性曲線移至轉(zhuǎn)速較前稍高的一個(gè)新的平衡點(diǎn)A2 ，繼續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。但當(dāng)發(fā)電機(jī)的輸出功率超過(guò)其最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的功率時(shí)，其反轉(zhuǎn)矩減小，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)速迅速升高，在電網(wǎng)上引起飛車(chē)，這是十分危險(xiǎn)的。,為此必須具有合理可靠的失速槳葉或限速機(jī)構(gòu)，保證風(fēng)速超過(guò)額定風(fēng)速或遇陣風(fēng)時(shí)，從風(fēng)力機(jī)輸入的機(jī)械功率被限制在一個(gè)最大值范圍內(nèi)，保證發(fā)電機(jī)的輸出電功率不超過(guò)其最大轉(zhuǎn)矩所對(duì)應(yīng)的功率值。,需要指出的是，

12、感應(yīng)發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩與電網(wǎng)電壓的平方成正比，電網(wǎng)電壓下降會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩成平方關(guān)系下降，因此如電網(wǎng)電壓嚴(yán)重下降也會(huì)引起轉(zhuǎn)子飛車(chē)；相反如電網(wǎng)電壓上升過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流增加，功率因數(shù)下降，并有可能造成電機(jī)過(guò)載運(yùn)行。所以對(duì)于小容量電網(wǎng)應(yīng)該配備可靠的過(guò)壓和欠壓保護(hù)裝置，另一方面要求選用過(guò)載能力強(qiáng)(最大轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩1.8倍以上)的發(fā)電機(jī)。,（3 ）無(wú)功功率及其補(bǔ)償 感應(yīng)發(fā)電機(jī)需要落后的無(wú)功功率主要是為了勵(lì)磁的需要，另外也為了供應(yīng)定子和轉(zhuǎn)子勵(lì)磁所消耗的無(wú)功功率。單就前一項(xiàng)來(lái)說(shuō)，一般中、大型感應(yīng)電機(jī)，勵(lì)磁電流約為額定電流的20-25 ，因而勵(lì)磁所需的無(wú)功功率就達(dá)到發(fā)電機(jī)容量的20-25 ，再

13、加上第二項(xiàng)，這樣感應(yīng)發(fā)電機(jī)總共所需的無(wú)功功率約為發(fā)電機(jī)容量的25-30。,接在電網(wǎng)上的負(fù)載，一般來(lái)說(shuō)，其功率因數(shù)都是落后的，亦即需要落后的無(wú)功功率，而接在電網(wǎng)上的感應(yīng)發(fā)電機(jī)也需從電網(wǎng)吸取落后的無(wú)功功率，這無(wú)疑加重了電網(wǎng)上其他同步發(fā)電機(jī)提供無(wú)功功率的負(fù)擔(dān)，造成不利的影響。所以對(duì)配置感應(yīng)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)，通常要采用電容器進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償。,2 、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)運(yùn)行 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可使風(fēng)力機(jī)在很大風(fēng)速范圍內(nèi)按最佳效率運(yùn)行。從風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行原理可知，這就要求風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速變化并保持一個(gè)恒定的最佳葉尖速比，從而使風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)Cp保持最大值不變，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

14、輸出最大的功率。因此，對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的要求，除了能夠穩(wěn)定可靠地并網(wǎng)運(yùn)行之外，最重要的一點(diǎn)就是要實(shí)現(xiàn)最大功率輸出控制。,2.1 同步發(fā)電機(jī)交直交系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行 這種系統(tǒng)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的特點(diǎn)是： 1)由于采用頻率變換裝置進(jìn)行輸出控制，所以并網(wǎng)時(shí)沒(méi)有電流沖擊，對(duì)系統(tǒng)幾乎沒(méi)有影響。 2)因?yàn)椴捎媒恢苯晦D(zhuǎn)換方式，同步發(fā)電機(jī)的工作頻率與電網(wǎng)頻率是彼此獨(dú)立的，風(fēng)輪及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以變化，不必?fù)?dān)心發(fā)生同步發(fā)電機(jī)直接并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的失步問(wèn)題。,3)由于頻率變換裝置采用靜態(tài)自勵(lì)式逆變器，雖然可以調(diào)節(jié)無(wú)功功率，但有高頻電流流向電網(wǎng)。 4)在風(fēng)電系統(tǒng)中采用阻抗匹配和功率跟蹤反饋來(lái)調(diào)節(jié)輸出負(fù)荷可使風(fēng)電機(jī)組按

15、最佳效率運(yùn)行，向電網(wǎng)輸送最多的電能。 圖5示出具有最大功率跟蹤的交直交風(fēng)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行方框圖，采用系統(tǒng)輸出功率作為控制信號(hào)，改變晶閘管的觸發(fā)角，以調(diào)整逆變器的工作特性。,該系統(tǒng)的反饋控制電路包括如下環(huán)節(jié)： 功率檢測(cè)器。在系統(tǒng)輸出端連續(xù)地測(cè)出功率，并提供正比于實(shí)際功率的輸出信號(hào)。 功率變化檢測(cè)器。對(duì)功率檢測(cè)器的輸出進(jìn)行采樣和儲(chǔ)存，以便和下一個(gè)采樣相比較。在這個(gè)檢測(cè)器中有一個(gè)比較器，它與一個(gè)邏輯電路一起去測(cè)定后一個(gè)功率信號(hào)電平比前一個(gè)信號(hào)電平大還是小，當(dāng)新的采樣小于先前的數(shù)值時(shí)，邏輯電路就改變狀態(tài)；如果新的采樣大于先前的數(shù)值，邏輯電路就保持原來(lái)的狀態(tài)。, 控制電路。接受來(lái)自邏輯電路的信號(hào)并提供

16、一個(gè)經(jīng)常變化的輸出信號(hào)，當(dāng)邏輯電路為某一狀態(tài)時(shí)輸出就增加，而為另一狀態(tài)時(shí)就減少：這個(gè)控制信號(hào)被用來(lái)觸發(fā)逆變器的晶閘管，從而控制輸送到電網(wǎng)的功率。 上述控制方案的特點(diǎn)是：它不是僅要求風(fēng)力機(jī)功率輸出最大，而是要求整個(gè)串聯(lián)系統(tǒng)(包括風(fēng)力機(jī)、增速箱、發(fā)電機(jī)、整流器和逆變器)的總功率輸出達(dá)到最大。,2.2 磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行 由第三講可知，磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)輸出電壓的頻率和相位取決于勵(lì)磁電流的頻率和相位，而與發(fā)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)速及位置無(wú)關(guān)，這種特點(diǎn)非常適合用于與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。,圖 6 示出采用磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的種控制方案。它的中心思想是測(cè)出風(fēng)速并用它來(lái)控制電功率輸出，從而使

17、風(fēng)力機(jī)葉尖速度相對(duì)于風(fēng)速保持一個(gè)恒定的最佳速比。,當(dāng)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子速度與風(fēng)速的關(guān)系偏離了原先設(shè)定的最佳比值時(shí)則產(chǎn)生誤差信號(hào)，這個(gè)信號(hào)使磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓產(chǎn)生必要的變化，以調(diào)整功率輸出，直至符合上述比值為止。圖中風(fēng)速傳感器測(cè)得的風(fēng)速信號(hào)通過(guò)一個(gè)濾波電路，目的是使控制系統(tǒng)僅對(duì)一段時(shí)間的平均風(fēng)速變化作出響應(yīng)而不反應(yīng)短時(shí)陣風(fēng)。,圖 7 示出另一種控制方案，其設(shè)計(jì)思想是以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速信號(hào)代替風(fēng)速信號(hào)(因?yàn)轱L(fēng)力機(jī)在最佳運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，其轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比關(guān)系，故兩種信號(hào)具有等價(jià)性)，并以轉(zhuǎn)速信號(hào)的三次方作為系統(tǒng)的控制信號(hào)，而以電功率信號(hào)作為反饋信號(hào)，構(gòu)成閉環(huán)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)功率的自動(dòng)調(diào)節(jié)。,由于磁場(chǎng)調(diào)制發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的輸出功率隨轉(zhuǎn)速而變化，從簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)和提高可靠性出發(fā)，也可以采用勵(lì)磁電壓固定不變的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)。如果對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)，也能得到接近最佳運(yùn)行狀態(tài)的結(jié)果。,2.3 雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的并網(wǎng)運(yùn)行 雙饋發(fā)電機(jī)定子三相繞組直接與電網(wǎng)相聯(lián)，轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)交交循環(huán)變流器聯(lián)入電網(wǎng)。 這種系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的特點(diǎn)是： 1)風(fēng)力機(jī)起動(dòng)后帶動(dòng)發(fā)電機(jī)至接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，由循環(huán)變流器控制進(jìn)行電壓匹配、同步和相位控制，以便迅速地并入電網(wǎng)，并網(wǎng)時(shí)基本上無(wú)電流沖擊。,對(duì)于無(wú)初始起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的風(fēng)力機(jī)(如達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī))，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在靜止?fàn)顟B(tài)下的起動(dòng)可