直驅式風力發電機組變槳系統控制模型

    圖 2.3 變槳距風機變槳角為0°,10°,20°時的特性曲線在圖中我們很清楚的看到在變槳角分別為10°和20°時，葉輪在不同的風速下對電機的驅動功率。
    為了使葉輪對電機的驅動功率能夠滿足電機的所能承受的狀態。根據圖2.3 我們便需要在不同的風速條件下設定其合適的變槳角度。以滿足發電機所處的工作狀態再最優狀態。例如：在風速為10m/s 的狀態下，通過變槳角度分別為0°和10°兩個特性曲線的對比。當變槳為10°時，此時曲線與電機功率曲線交點在：葉輪轉速為17RMP ，電機功率約為350kW 處。此時的變槳角度如果為0°時，曲線與電機功率曲線的交點為：葉輪轉速為8RMP ，電機功率約為100kW 處。由此可見，通過變槳距的調節，能夠有效的改善風力發電機組的氣動性能。

        表 2.4 變槳距風機在不同風速下的變槳角度注：此表沒有考慮到該風機的最大切出風速。
    實際的風機設計中，要將變槳角在不同角度下的特性曲線細化，選出其在不同風速下最優化的變槳角度值。利用對風機在不同變槳角度的特性。在設計風力發電機組的時候，可以結合到以下3 點：
    保護風力發電機組，防止過載。
    最小化風機的結構載荷。
    優化控制模擬的變槳區域。
    3 針對直驅型風力發電機組的變槳控制模型
    這里我們采用閉環控制用于風機正常運行時控制葉片槳矩角，或者變速風機的葉輪轉速。在變速變槳矩調節的控制器的類型：變頻器在使葉輪轉速通過控制發電機的反作用力矩改變的同時，把發電機與電網分離。在高風速時，該力矩保持在額定水平而用槳距控制來調節葉輪的轉速進而也就是功率輸出。
    3.1 變速槳距調節控制器
    這種控制器模型適用于變速風力機，該類機器使用變頻器將發電機轉速從電網的固定頻率中分離出來，并用槳距控制來限制超過額定風速時的功率輸出。其控制回路圖示于圖3.1 。