風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電動變槳距系統(tǒng)的研究

0、引言
    由于風(fēng)能是一種清潔而安全的能源,在自然界中可以不斷生成并有規(guī)律得到補(bǔ)充,所以風(fēng)能資源的特點十分明顯,其開發(fā)利用的潛力巨大。大型的兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機(jī)近幾年在國內(nèi)外得到了不斷的發(fā)展。
    變速恒頻技術(shù)于20世紀(jì)90年代開始興起。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速的變化而變化,可以更有效地利用風(fēng)能,并且通過變速恒頻技術(shù)可得到恒定頻率的電能。變速恒頻機(jī)組的顯著優(yōu)點已得到風(fēng)力機(jī)生產(chǎn)廠和研究機(jī)構(gòu)的普遍承認(rèn),將成為未來的主流機(jī)型[1]。但變速恒頻風(fēng)力機(jī)組僅通過電機(jī)自身調(diào)節(jié)要達(dá)到減小風(fēng)速波動沖擊的目的是很困難的,因為自然界中風(fēng)速瞬息萬變,特別是在額定風(fēng)速以上工況,風(fēng)力機(jī)有可能受到很大的靜態(tài)或動態(tài)沖擊[2]。變槳距是指大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)安裝在輪轂上的葉片借助控制技術(shù)和動力系統(tǒng)改變槳距角的大小從而改變?nèi)~片氣動特性,使槳葉和整機(jī)的受力狀況大為改善[3]。最近，電動變槳距系統(tǒng)越來越多的應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組當(dāng)中。
    根據(jù)最新的資料顯示，全球風(fēng)電機(jī)組幾個大的供應(yīng)商均采用了電動變槳距結(jié)構(gòu)作為變槳距系統(tǒng)的組成。例如：GE WindPower公司的3.6MW風(fēng)機(jī)機(jī)組，Enercon公司的E-112型風(fēng)機(jī)機(jī)組，Suzlon公司的2MW風(fēng)機(jī)機(jī)組，REpower公司的5MW風(fēng)機(jī)機(jī)組，Nordex公司的N90/2500KW風(fēng)機(jī)機(jī)組，Siemens公司的3.6MW風(fēng)機(jī)機(jī)組等都是應(yīng)用了電動變槳距結(jié)構(gòu)。我國浙江大學(xué)等單位也對大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨立槳葉控制系統(tǒng)作了研究。