风电机组的变桨调节技术分析

　　工控摘要：目前世界市场上风力发电机主要的调节技术有：定桨距调节风电机技术，变桨距调节风电机技术，主动定桨距调节技术，变速恒频四种。
　　
　　变桨是一种风力发电机叶片调节装置，风力较大时，通过调节装置使桨叶迎角减小；风力小时，通过调节装置使桨叶迎角增大。
　　
　　变桨距机构就是在额定风速附近（以上）,依据风速的变化随时调节桨距角,控制吸收的机械能,一方面保证获取zui大的能量（与额定功率对应）,同时减少风力对风力机的冲击。在并网过程中,变桨距控制还可实现快速无冲击并网。变桨距控制系统与变速恒频技术相配合,zui终提高了整个风力发电系统的发电效率和电能质量。
　　
　　近年来世界风力发电发展十分迅速，每年其容量以30%的速度递增。
　　
　　目前世界市场上风力发电机主要的调节技术有：定桨距调节风电机技术，变桨距调节风电机技术，主动定桨距调节技术，变速恒频四种。
　　
　　由于陆上风电机受运输、安装等条件限制，单机容量2MW是风电机发展的极限，这主要是因为风电机容量达到2MW后，桨叶长度将达60-70m，陆上运输极为困难，安装用的吊车容量将超过1200-1400t。这种容量的吊车，除了在欧美等发达地区外，其余地区基本没有。同时，在西欧等发达地区，人口较稠密，安装风电机的地点受到较大限制，人们将大力发展海上风电场。
　　
　　目前世界市场上风力发电机主要的调节技术
　　
　　1.1家桨距调节风电机技术（Stallregulation）
　　
　　这种技术就是所谓的典型丹麦风电技术的核心，其基本原理是利用桨叶翼型本身的失速特性。其优点是：调节简单可靠，控制也可大大简化；其缺点为：桨叶、轮毂、塔架等主要受力部件的受力增大。
　　
　　现在上600kW以F的机组，大部分仍在使用该项技术，如MFG-MICON、BONUS、NORDEX等厂商都采用该项技术。
　　
　　1.2变桨距调节风电机技术（Pitchregulation）
　　
　　主要代表为Vestas。
　　
　　变桨距调节的主要优点为：桨叶受力较小，桨叶可以做得比较轻巧，风电机的结构部件都可以做得比较轻巧；其缺点为：结构复杂。
　　
　　1.3主动定桨距调节技术（Activestallregulation）
　　
　　这种调节方法是前述二种方法的组合。目前，上几大风电机制造商，如MFGMICON、BONUS等，在大于600kW风电机上均采用此种技术。这种调节方法的主要好处是：具有定桨距调节方法的特性，输出功率变化较小、轮平稳。
　　
　　1.4变速恒频（Viarablespeed）
　　
　　这种调节方式从理论上说是*化的调节方式。目前使用这种技术的制造商主要是德国的Enercon、荷兰的Largeway。
　　
　　这种调节方法可以在输出功率低于额定功率之前使效率达到zui高。但当输出功率大于额定功率，即风速大于额定风速后，其调节方式与变桨距方式相同。恒频装置价格昂贵，是这种技术只在德国大量使用，而其它国家很少采用的原因。