風力發電機組電動變槳距系統的研究

0、引言
    由于風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律得到補充,所以風能資源的特點十分明顯,其開發利用的潛力巨大。大型的兆瓦級風力發電機近幾年在國內外得到了不斷的發展。
    變速恒頻技術于20世紀90年代開始興起。變速恒頻風力發電機組風輪轉速隨著風速的變化而變化,可以更有效地利用風能,并且通過變速恒頻技術可得到恒定頻率的電能。變速恒頻機組的顯著優點已得到風力機生產廠和研究機構的普遍承認,將成為未來的主流機型[1]。但變速恒頻風力機組僅通過電機自身調節要達到減小風速波動沖擊的目的是很困難的,因為自然界中風速瞬息萬變,特別是在額定風速以上工況,風力機有可能受到很大的靜態或動態沖擊[2]。變槳距是指大型風力發電機安裝在輪轂上的葉片借助控制技術和動力系統改變槳距角的大小從而改變葉片氣動特性,使槳葉和整機的受力狀況大為改善[3]。最近，電動變槳距系統越來越多的應用到風力發電機組當中。
    根據最新的資料顯示，全球風電機組幾個大的供應商均采用了電動變槳距結構作為變槳距系統的組成。例如：GE WindPower公司的3.6MW風機機組，Enercon公司的E-112型風機機組，Suzlon公司的2MW風機機組，REpower公司的5MW風機機組，Nordex公司的N90/2500KW風機機組，Siemens公司的3.6MW風機機組等都是應用了電動變槳距結構。我國浙江大學等單位也對大型風力發電機組獨立槳葉控制系統作了研究。