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目前风电技术的发展趋势是朝向更大尺寸,更高功率的风电机组发展,用以降低每千瓦时的*终发电成本。增加风电机组尺寸意味着更大的叶片长度和风轮扫掠面积。这导致在扫掠区域上的不均匀的风场,将在叶片、驱动轴和涡轮机结构上施加不均匀的载荷。这些不均匀的负载会增加部件磨损,降低发电效率并增加所需的维护停机时间。独立变桨控制有助于解决这些问题,其可以从每个叶片得到准确、实时的载荷信息。
对于目前商业化应用的三叶片变速恒频风电机组,按照桨距角的调节是否一致,可分为2 种方式:**种为集中变桨控制方式(CPC):3 个叶片的桨距角在变桨过程中保持一致;第二种为独立变桨控制方式(IPC):3个叶片的桨距角在变桨过程不一致。当前大多数变桨系统厂家宣传的独立变桨虽然三个叶片变桨执行机构是独立的,但控制器给出的桨距角是一样的,其本质还是集中变桨。
集中变桨的控制方法和硬件实现均较为简单和成熟,被广泛应用于3 MW功率等级以下的机组;独立变桨控制算法和硬件实现均较为复杂,具有一定的技术挑战性。但随着检测技术的发展,独立变桨即将被应用于5MW或以上功率风机的风电机组,代表了变桨控制技术的发展前沿。
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