风电机组控制系统

风电场的控制和运行模式引言风能作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到世界各国的重视。

风电场作为风能发电的主要形式，已经成为国内外能源转型的重要一环。

风电场的控制和运行模式是保证风能发电产能的重要保证。

本文将结合风电场的实际情况，系统探讨其控制与运行模式。

一、风电机组控制模式1. 直接驱动控制模式直接驱动风电机组是指在机组旁边直接安装风轮，通过风能转换机构驱动机组发电。

这种方式的控制模式相对简单，经济性更强。

其主要特点为：（1）风轮和发电机直接相连，不需要传动系统，减小了能源传输过程中的能量损失；（2）转速较低，整机噪声较小，适用于近邻场内使用；（3）由于缺乏齿轮传动系统，驱动系统可靠性更高，使用寿命更长；（4）需要风速较高达到额定转速，通常需要一个大的转子和齿轮箱，造成成本较高。

2. 变桨或变桨电液混合控制模式变桨控制模式是指通过调节桨叶具体角度，控制转子转速和功率输出。

这种方式主要由电动和液压驱动两种方式。

其特点为：（1）通过调整桨叶角度来改变风轮输入的能量，从而控制转子转速，实现功率输出的控制。

（2）这种控制方式能够较好地适应变化的风速，并提高整机的效率；（3）需要齿轮箱来将高速风轮转速转化为较低的输出速度，造成传输过程中的损失；（4）设备的复杂性较高，造成成本较高。

二、风电场的运行模式1. 并网模式风电场的并网模式是指将发电的电能通过变电站输送至电网，完成对电网的供电。

这种方式是目前大多数风电场所采用的方式，其特点为：（1）风电场可以实现远程监控、管理和调度；（2）风电场的发电量可以对电网的负荷进行动态调整，保障了电网的稳定运行；（3）并网模式需要与电网进行交互，需要严格遵循各类电网接入要求，并接受各类电网调度命令。

同时，需要经常维护检查，保证运行正常，这也会增加一定的运营成本。

2. 离网模式离网模式是指风电场发电可以不通过电网输送，而是自身充电或者储能系统输送电力。

这种方式的特点为：（1）可以在没有电网的地方利用风能发电，为某些远离电网的乡村或者山区提供电力保障；（2）避免了与电网接入时可能存在的安全隐患，提高了风电场的运行稳定性；（3）离网模式需要单独建立电力输送系统或储能系统，造成成本较高；（4）对于风能充电时间的预估和储能系统的匹配也是需要考虑的问题。

风力发电系统运行及控制方法摘要：加强使用各类新能源的发展，风力发电系统作为一种新能源逐渐被应用到人们的生活和工作，利用风力发电系统不仅可以减少煤炭资源的消耗，保护环境，减少环境污染，电力供应质量可以继续为我国提供安全高效的保障。

本文主要研究风力发电系统的运行与控制。

关键词：风力发电系统；运行控制；方法前言：今天，随着技术无污染、高效发展的发展，各国都在积极探索和研究风能和其他新能源的开发，特别是在当前能源短缺的形势下。

风力发电系统的研究越来越重要。

根据各种运行方式和控制技术，风力发电系统可分为定速恒频系统和变速恒频系统，以充分利用风能。

1风力发电系统结构风力发电系统的系统结构，主要由风轮、齿轮箱、发电机和转换器设备和其他设备，风轮主要是用来捕获风能，然后进一步将捕获的风能转化为机械能，机械能可以用到人们生活中的发电中，可以利用风的能量由发电机最终完成发电，然后转移到电网实现发电的目的。

以小型风力发电系统中风力发电机为例简单介绍，小型风力发电系统主要由小型风力发电机、发电机、三相无控整流器、升压变换器、逆变器、滤波器、直流电压负载和负载局部用户部分组成。

和谐运行，促进风电系统正确运行与控制。

在风力发电系统的运行控制过程中，为了实现风力发电机组的最大功率跟踪，对变换器进行了一系列相关的控制研究。

2风力发电系统液压系统综述压力冲击应保持在最小值，压力冲击大能造成危险。

即使在电源故障恢复的情况下，也必须保证安全的工作条件。

下列外部因素不影响液压系统的运行：（1）污染介质；（2）沙尘；（3）杂质；（4）外加磁场、电磁场和电场；（5）阳光；（6）振动。

如果液压系统是保护系统的一部分，电网故障和外部极限温度不应危及系统的正常运行。

同步发电机以恒定的速度运行，它不受连接电网频率作用，也不受转矩的影响。

电网频率所规定的速度也是通常的同步速度。

异步发电机也是一种发电机，它允许一定的偏离，即偏离电网频率所规定的速度。

风电机组电气系统1. 简介风电机组电气系统是指风力发电机组中包含的所有电气设备和组件，用于将风能转化为电能并进行供电。

它包括风力发电机、变压器、电缆、控制系统等。

本文将对风电机组电气系统的组成、工作原理和常见故障进行介绍。

2. 组成风电机组电气系统主要由以下几个组成部分组成：2.1 风力发电机风力发电机是将风能转化为机械能的关键设备。

它通常由风轮、发电机和传动系统组成。

风轮通过风力的作用转动，驱动发电机发电。

风力发电机的类型有水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两种。

2.2 变压器变压器用于将风力发电机输出的低电压电能升压为适用于输送的高电压电能。

它起到了电能传输和分配的关键作用。

常见的变压器包括升压变压器和降压变压器。

2.3 电缆电缆用于将变压器输出的高电压电能输送到外部电网或用于风力发电机组内部的供电。

它要具备良好的绝缘性能和导电性能，以确保电能的安全传输和有效利用。

2.4 控制系统控制系统是风电机组电气系统的大脑，用于监控和控制机组的运行状态。

它由集中控制器、传感器和执行器等组成。

通过对风力发电机和变压器进行监测和调节，控制系统可以确保风电机组的安全运行和最大发电效率。

3. 工作原理风电机组电气系统的工作原理如下：1.风力发电机受到风的作用，风轮开始转动；2.转动的风轮通过传动系统将机械能传递给发电机；3.发电机利用转动的风轮产生的机械能，将其转化为电能；4.通过变压器将低电压的电能升压为高电压，便于输送；5.输送电能的电缆将电能传输到大型电网中，或者供电给其他设备；6.控制系统监测发电机、变压器和电缆的运行状态，并控制风力发电机组的运行。

4. 常见故障及处理风电机组电气系统可能会遇到一些常见故障，下面是其中一些故障及处理方法：4.1 发电机故障发电机故障可能包括电气故障和机械故障。

电气故障可能是由于线圈短路、绝缘破损等原因导致的。

机械故障可能是由于轴承磨损、风轮损坏等原因导致的。

处理方法包括维修或更换故障部件。

风力发电并网控制系统分析摘要：风电工程在我国逐渐兴起，以其清洁、可持续等特性颇受人们青睐。

但风力发电易受环境影响而产生波动，由此带来的风电并网问题也必需得到重视。

本文介绍了一种普适性的发电并网控制系统，提供了一种以微网技术为基础的并网控制策略和方式，从环保性与经济性的角度分析了该风电系统的应用范围，并揭示了风电并网控制领域未来的研究方向。

0 引言以风电为主的新能源发电系统在我国已投入使用，且近年来风电场的数量在不断增加。

中国新能源装机比重逐年上升，截至2013年底，全国风电并网容量为77.16GW，2013年全国风电和光伏发电量达140TW·h，相当于一个中等发达省份的用电量。

根据国家可再生能源发展规划，到2020年全国风电装机容量将达到200GW，届时中国的能源结构将发生重大改变，因此必须提前开展相关研究以支撑新能源的大规模发展。

风电等新能源发电受所处环境影响较大，故其所发电力幅值、频率及相位等特征的变化较传统发电系统更大。

当新能源并网的发电量较小时，这种不稳定性对整个电网带来的影响较小，并网时产生的波动可看作负荷预测误差；但当新能源并网的发电量达到一定程度时，其将对整个电网产生影响，如：增大电网调峰、调频的压力；增加电网运行方式安排以及备用容量配置的难度；影响电网的供电质量；影响系统安全稳定性。

此时，基于传统发电的确定性调度管理方式已不再适用，且目前新能源发电调度受政策影响较大，故需针对新能源运行特点及政策要求，运用的调度技术支持手段，建立新的并网控制系统，使电网运行能充分适应大规模新能源发电的特性，提高电力系统新能源利用率。

[1]1 新能源发电并网控制系统框图分析图1 新能源发电并网控制系统框图如上图所示，新能源发电并网系统的控制分为电网和新能源场站两个部分。

电网部分将新能源场站作为一个整体进行管理；而场站部分以整体形式参与电网调度，对场内风电机组及其他设备进行局部管理，通过两方面协调配合以支撑新能源调度。