以前的槳葉采用固定模式,現(xiàn)逐步發(fā)展為變槳矩模式。利用變槳矩調(diào)節(jié)技術(shù),葉片的安裝角可以根據(jù)風速的變化而改變,氣流的攻角在風速變化時可以保持在一定的合理范圍。當風速大于額定風速時,仍可以保持穩(wěn)定的輸出功率。
變速恒頻技術(shù)的采用
目前市場上的失速型風電機組一般采用雙繞組結(jié)構(gòu)(4極/6極)的異步發(fā)電機,雙速運行。
在高風速段,發(fā)電機運行在較高轉(zhuǎn)速上,4極電機工作;在低風速段,發(fā)電機運行較低轉(zhuǎn)速上,6極電機工作。雙速運行的優(yōu)點是控制簡單,可靠性好。缺點是由于轉(zhuǎn)速基本恒定,而風速經(jīng)常變化,因此風力機經(jīng)常工作在風能利用系數(shù)(Cp)較低的點上,風能得不到充分利用。
近年來發(fā)展起來的變速風電機組一般采用雙饋異步發(fā)電機或多極同步發(fā)電機。雙饋電機的轉(zhuǎn)子側(cè)通過功率變換器(一般為雙PWM交直交型變換器)連接到電網(wǎng)。該功率變換器的容量僅為電機容量的1/3,并且能量可以雙向流動,這是這種機型的優(yōu)點。多極同步發(fā)電機的定子側(cè)通過功率變換器連接到電網(wǎng),該功率變換器的容量要大于等于電機的容量。變速運行風電機組通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速跟隨風速變化,能使風力機的葉尖速比接近最佳值,從而最大限度的利用風能,提高風力機的運行效率。
驅(qū)動方式
從風輪到發(fā)電機的驅(qū)動方式大致分為三種:第一種是通過多級增速箱驅(qū)動雙饋異步發(fā)電機,簡稱為雙饋式。第二種是風輪直接驅(qū)動多極同步發(fā)電機,簡稱為直驅(qū)式(或無齒輪箱式)。第三種是單級增速裝置加多極同步發(fā)電機技術(shù),簡稱為混合式?;旌鲜皆O(shè)計旨在融合雙饋式和直驅(qū)式機組的優(yōu)點而避免其缺點。芬蘭WinWind公司已開發(fā)出容量1.1MW,葉輪直徑56米的混合式風電機組。
從國際上的趨勢看,直驅(qū)式風力機由于具有傳動鏈能量損失小、維護費用低、可靠性好等優(yōu)點,在市場上正在占有越來越大的份額。