風力發電機組電源
 

　　發電機和變流器為交流690V電源，通過箱式變壓器升壓接入風場電網。
 

　　變速恒頻控制系統
 

　　1、發電機
 

　　風機把旋轉的機械能轉換為電能。在風機中有雙饋異步發電機和永磁發電機兩種形式。
 

　　雙饋異步發電機是指將定、轉子三相繞組分別接入獨立的三相對稱電源，定子繞組直接和電網連接，轉子繞組和頻率、幅值、相位都可以按照要求進行調節的變流器(變頻器)相連。變流器通過直流環節和逆變器與電網連接，控制電機在亞同步和超同步轉速下都保持發電狀態并隨著風速的變化調節發電機的轉速，進行能量交換。
 

　　永磁發電機技術只是在zui近才成為風電行業的新寵。過去，*的風機制造商只使用雙饋異步發電機技術，如今他們已經紛紛開始啟用永磁發電機。此外，行業專家的多項獨立研究已經證明永磁發電機是未來的技術。
 

　　2、變流器
 

　　變流器是風力發電機組的重要組成部分，通過變流器的作用將不斷變化的風能轉換為頻率、電壓恒定的交流電饋入電網，保證風力發電機組穩定可靠的并網運行。
 

　　變流器根據發電機形式分為雙饋變流器和全功率變流器。雙饋變流器應用于雙饋異步發電機，全功率變流器則用于永磁發電機。
 

　　風電變流器在風電設備市場的快速發展帶動下，增長迅猛。2009年達到34.5億元左右，2010年超過40億元。目前給國內主要的風電整機廠商供貨的變流器企業主要是企業，國內的風電變流器還在風場小規模應用階段。華銳的變流器主要是從美國超導購進，近年也在自行研發生產配套變流器;金風有the switch、ABB和Converteam多家供貨，目前由金風科創自行研發配套;東方電氣應用ABB和Converteam變流器，成都阜特也為其配套，東方電氣自動化及東方日立也研發生產變流器配套;而其他的企業多應用ABB和Converteam的風電變流器。艾默生由于進入風電行業相對較晚，預計年應用規模在1億左右。
 

　　目前國內做風電變流器的企業有合肥陽光、科諾偉業、南車株洲、北車永濟電機、清能華福、龍源電氣、東方日立、成都阜特、禾望電氣、眾業達、上海海得、哈爾濱九洲、山東新風光、天津瑞能等眾多企業。其中東方日立在東汽的風電機組上已有大量應用，天津瑞能、合肥陽光也有了一些應用，清能華福預計在2010年有較大批量的應用，南車株洲有了少量的應用，其它企業則在測試階段。
 

　　偏航控制系統
 

　　偏航控制系統是通過風向標控制使風機對準風向。機艙通過電氣驅動相對于塔架旋轉，驅動器固定在主機架上，通過一個正齒輪在與塔架連接的大齒圈上動作。控制方式采用一臺變頻器拖動四臺變頻電機的方式，開環控制。機艙位置檢測裝置是一個增量型的編碼器，通過該編碼器可以檢測到機艙的當前位置。通過與風向檢測裝置的風向信號進行比較，實現偏航系統的準確對風。
 

　　變漿系統
 

　　風力發電機并網以后，控制系統根據風速的變化，通過槳距調節機構，改變槳葉攻角以調整輸出電功率，更有效地利用風能。在額定風速以下時，此時葉片攻角在零度附近，可認為等同于定槳距風力發電機，發電機的輸出功率隨風速的變化而變化。當風速達到額定風速以上時，變槳距機構發揮作用，調整葉片的攻角，保證發電機的輸出功率在允許的范圍內。
 

　　變槳系統是風力發電機組的重要組成部分，主要功能是通過對葉片節距角的控制，實現zui大風能捕獲以及恒速運行。變槳系統還是風力發電機組的主剎車系統，電動變槳系統可以使每個槳葉獨立地調整角度。通常一個完整的交流或直流變槳系統主要包括3個電動機(包括剎車，編碼器，溫度傳感器，冷卻風扇等)，3個帶驅動器的軸控制柜以及3個備電源柜，以及相關的電纜和插頭。所有這些部件都裝在輪轂內。
 

　　目前，我國變漿系統產品主要依賴進口，代表性的有SSB、LUST、Mita、Bosch Rexroth等;國內主要有桂林星辰、連云港杰瑞、成都阜*批量應用，和利時、天津瑞能相關產品也在進行測試中。SSB變漿驅動器和利時變漿驅動器和利時LK820變槳驅動器一體化的設計，除了能驅動伺服電機進行槳葉調節外，還集成了PLC控制功能，可以完成變槳軸柜內的溫度控制、傳感器信號讀取、安全鏈進行操作等。
 

　　主控系統
 

　　主控系統是風機的大腦，控制風機的所有部件協調工作。主控系統分為塔基控制柜和機艙控制柜，相互之間通過現場總線進行通訊。
 

　　主控系統是現代風力發電機的神經中樞。風電主控系統可根據風速、風向對系統加以控制，在穩定的電壓和頻率下運行，自動地并網和脫網，并監視齒輪箱、發電機的運行溫度，液壓系統的油壓，對出現的任何異常進行報警，必要時自動停機。保證風電機組安全可靠運行，實現自然風的zui大利用率和zui高的能量轉化率，向電網提供良好的電能。
 

　　一般采用PAC、PLC作為此控制系統的主控制器，通過檢測電網參數、風況、現場溫度參數，對風電機組進行并、脫網控制，同時根據風況進行偏航、變槳等動作，以進行優化控制，從而提高風電機組的運行效率與發電質量。控制器主要有Bachmann、Beckhoff 、ABB、Mita等公司產品，主控系統多由風機廠設計成套，小規模風機廠則有國內專業公司集成，如：科諾偉業、成都阜特、天津瑞能、東方電氣自動化、上海海得等。
 

　　機艙柜
 

　　實現對各種參數的監控：風速，風向，塔筒震動頻率，主軸轉速，齒輪箱溫度，發電機溫度，潤滑油溫度，機艙內溫度;實現各種控制功能的實施指令。具體來說，包括如下功能：控制機艙內的加熱器進行加熱，對齒輪箱進行潤化，提供照明;在塔底柜和變槳系統中間建立一個通訊;為變槳系統提供電源;
 

　　塔底柜
 

　　塔底柜實現對電網的監控，包括：電網電壓，電網電流，電網頻率，功率因數，三相均衡等監控。并可對過壓與欠壓，過流與欠流，過頻與低頻，功率因數偏離正常值，電壓缺相等故障發出報警信號;通過帶在柜體上的人機界面來實現對風機的各種控制。包括：手工正常停機，手工緊急停機等;通過通訊模塊來實現與機艙柜、變流器、風場SCADA之間的通訊。