風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)研究

介紹了世界風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的發(fā)展歷程和我國的研究現(xiàn)狀。分析并得出風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，控制系統(tǒng)是確保機(jī)組安全可靠運行、優(yōu)化機(jī)組效率的關(guān)鍵。詳細(xì)介紹了控制系統(tǒng)的功能，并給出了DCS 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，同時探討了控制系統(tǒng)發(fā)展趨勢。仿真表明：風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)的研究，對增強(qiáng)我國大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的自主開發(fā)能力、提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的國產(chǎn)化率和降低機(jī)組成本具有重要意義。
關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電 控制系統(tǒng) 功能 結(jié)構(gòu) 研究動態(tài)

風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電崛起于上世紀(jì)八九十年代以來取得了飛速的進(jìn)展。從控制系統(tǒng)的實現(xiàn)來說，由19 世紀(jì)末第一臺現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在丹麥誕生，到20 世紀(jì)80 年代初，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)得以實現(xiàn)，但仍局限于采用模擬電子器件。到了80 年代中后期，隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在控制領(lǐng)域的應(yīng)用，出現(xiàn)了基于微處理器的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)。步入90 年代，隨著微處理器在電力電子、數(shù)據(jù)采集、信號處理、工業(yè)控制等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電氣控制系統(tǒng)往往采用基于單板機(jī)、單片機(jī)或可編程控制器的微機(jī)控制。目前國外對大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的研究非?；钴S，以提高機(jī)組的運行性能、降低發(fā)電成本。我國的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)與世界水平有所差距。為跟上國際發(fā)展步伐，在未來世界風(fēng)電市場激烈競爭中占有一席之地，我國政府為風(fēng)電產(chǎn)業(yè)從業(yè)者提供了更為廣闊的空間，風(fēng)力發(fā)電在我國將大有所為。
圖1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
Fig. 1 Wind driven power generation system
2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)、電能變換單元和控制系統(tǒng)組成，如圖1 所示。