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(diǎn)十分明顯,其開(kāi)發(fā)利用的潛力巨大。大型的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)近幾年在國(guó)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(kāi)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(guò)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(diǎn)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(lái)的主流機(jī)型[1]。但變速恒頻風(fēng)力機(jī)組僅通過(guò)電機(jī)自身調(diào)節(jié)要達(dá)到減小風(fēng)速波動(dòng)沖擊的目的是很困難的,因?yàn)樽匀唤缰酗L(fēng)速瞬息萬(wàn)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(dòng)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(dòng)力系統(tǒng)改變槳距角的大小從而改變?nèi)~片氣動(dòng)特性,使槳葉和整機(jī)的受力狀況大為改善[3]。最近,電動(dòng)變槳距系統(tǒng)越來(lái)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(gè)大的供應(yīng)商均采用了電動(dòng)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(dòng)變槳距結(jié)構(gòu)。我國(guó)浙江大學(xué)等單位也對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立槳葉控制系統(tǒng)作了研究。