风电系统的控制技术

风力发电系统的运行方式可分为独立型、并网型和联合型3种。并网型风力发电系统由风力机控制器、风力机、传动装置、励磁调节器、发动机、变频器和变压器等组成风力发电机组包括风力机、发电机、变速传动装置及相应的控制器等，可用来实现风能与电能的能量转换。风力机和发电机的功率和速度控制是风力发电的关键技术。

风电机组中的风力机是将风能转换成机械能的能量转换装置，它由风轮、迎风装置和塔架等组成。按结构不同，风力机可分为水平轴式和立轴式两种;按功率调节方式不同，风力机可分为定桨距失速、变桨距和主动失速3种。

风电机组中的发电机是将机械能转化为电能的装置，发电机在并网时必须输出恒定频率(一般为50Hz)的电能。按照发电机转速的不同，发电机可分为恒速和变速两类，其中变速需要通过变频器来实现。变频器采用电力电子变流技术和控制技术，将发电机发出的频率变化交流电转换为与电网频率相同、能与电网柔性连接的交流电，且能实现最大风能跟踪控制。

按照拓扑结构的不同，变频器可分为交-交型、交-直-交型和矩阵型3种;按照变频器容量的不同，变频器还可分为部分容量和全部容量(全额)两种。变速传动装置可将低速的风轮转速转换为较高的发电机转速，按传动链类型的不同，它可分为齿轮箱驱动和直接驱动两种，其中前者包括多级和单级两种齿轮箱驱动。