带增益调度的风力发电变桨距控制研究

     从图中可得出以下两点：
    (1)对于某一固定桨距角β，存在唯一的风能利用系数最大值Cpmax，对应一个最佳叶尖速比λopt；
    (2)对于任意的尖速比λ，桨距角β=0°下的风能利用系数CP相对最大。桨叶节距角增大，风能利用系数CP明显减小。
    以上两点即为变速恒频变桨距控制的理论依据：在风速低于额定风速时，桨叶节距角β=0°，通过变速恒频装置，风速变化时改变发电机转子转速，使风能利用系数恒定在Cpmax，捕获最大风能；在风速高于额定风速时，调节桨叶节距角从而减少发电机输出功率，使输出功率稳定在额定功率。
    变桨距风电机组的运行过程可以划分为以下四个阶段：
    (1)风速小于切入风速；
    (2)风速在切入风速和额定风速之间；
    (3)风速在额定风速和切出风速之间；
    (4)风速大于切出风速。
    在风速小于切入风速时，机组不产生电能，桨距角保持在90°；在风速高于切入风速后，桨距角转到0°，机组开始并网发电，并通过控制变流器调节发电机电磁转矩使风轮转速跟随风速变化，使风能利用系数保持最大，捕获最大风能；在风速超过额定值后，变桨机构开始动作，增大桨距角，减小风能利用系数，减少风轮的风能捕获，使发电机的输出功率稳定在额定值；在风速大于切除风速时，风力机组抱闸停机，桨距角变到90。以保护机组不被大风损坏。
    图2表示了四个阶段各个参数的变化情况。

2 变桨控制策略