风力发电系统独立变桨距载荷优化控制研究

１　引　言

变桨距控制系统作为兆瓦级风力发电机组控制系统的核心部分之一，对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。变桨距有统一变桨距和独立变桨距两种形式。统一变桨距通过执行机构对风力机的3个桨叶实现同步调节控制。随着风电机组装机容量、塔架的高度及风轮半径的增大，其缺点也暴露出来［1］。首先统一变桨距调节的前提条件是风轮扫平面内的风速是相同的，但由于实际中湍流、风剪切和塔影效应的存在，使得这是不可能的。其次由于各个桨叶上承受风速的不同，使得桨叶在旋转过程中，桨叶所承受的载荷也不同，而统一变桨距显然不能对上述问题进行很好的调节。

针对上述问题，近年来在统一变桨距控制的基础上发展起来了独立变桨距控制，并取得了一定的发展［2-4］。它的每个桨叶都有一套独立的变距伺服驱动系统，能够根据各桨叶风速的不同来实现对桨叶桨距角进行局部调整，其原理为使用统一变桨距控制保证功率输出的近似恒定，其分析参照本人已发文献［5］，这里不给于详细分析，而偏差变桨角的微调使作用于桨叶的载荷得以减小。