風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電時(shí)有時(shí)無,電壓和頻率不穩(wěn)定,是沒有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值的。一陣狂風(fēng)吹來,風(fēng)輪越轉(zhuǎn)越快,系統(tǒng)就會(huì)被吹跨。為了解決這些問題,現(xiàn)代風(fēng)機(jī)增加了齒輪箱、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、剎車系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等,齒輪箱可以將很低的風(fēng)輪轉(zhuǎn)速(600千瓦的風(fēng)機(jī)通常為27轉(zhuǎn)/分)變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速(通常為1500轉(zhuǎn)/分)。同時(shí)也使得發(fā)電機(jī)易于控制,實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出。偏航系統(tǒng)可以使風(fēng)輪掃掠面積總是垂直于主風(fēng)向。要知道,600千瓦的風(fēng)機(jī)機(jī)艙總重20多噸,使這樣一個(gè)系統(tǒng)隨時(shí)對(duì)準(zhǔn)主風(fēng)向,有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度。
風(fēng)機(jī)是有許多轉(zhuǎn)動(dòng)部件的。業(yè)已說明,機(jī)艙在水平面旋轉(zhuǎn),隨時(shí)跟風(fēng)。風(fēng)輪沿水平軸旋轉(zhuǎn),以便產(chǎn)生動(dòng)力。在變槳矩風(fēng)機(jī),組成風(fēng)輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉(zhuǎn),以便適應(yīng)不同的風(fēng)況。在停機(jī)時(shí),葉片尖部要甩出,以便形成阻尼。液壓系統(tǒng)就是用于調(diào)節(jié)葉片槳矩、阻尼、停機(jī)、剎車等狀態(tài)下使用。
控制系統(tǒng)是現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)的神經(jīng)中樞?,F(xiàn)代風(fēng)機(jī)是無人值守的。就600千瓦風(fēng)機(jī)而言,一般在4米/秒左右的風(fēng)速自動(dòng)啟動(dòng),在14米/秒左右發(fā)出額定功率。然后,隨著風(fēng)速的增加,一直控制在額定功率附近發(fā)電,直到風(fēng)速達(dá)到25米/秒時(shí)自動(dòng)停機(jī)?,F(xiàn)代風(fēng)機(jī)的存活風(fēng)速為60-70米/秒,也就是說在這么大的風(fēng)速下風(fēng)機(jī)也不會(huì)被吹壞。要知道,通常所說的12級(jí)颶風(fēng),其風(fēng)速范圍也僅為32.7-36.9米/秒。風(fēng)機(jī)的控制系統(tǒng),要在這樣惡劣的條件下,根據(jù)風(fēng)速、風(fēng)向?qū)ο到y(tǒng)加以控制,在穩(wěn)定的電壓和頻率下運(yùn)行,自動(dòng)地并網(wǎng)和脫網(wǎng)。并監(jiān)視齒輪箱、發(fā)電機(jī)的運(yùn)行溫度,液壓系統(tǒng)的油壓,對(duì)出現(xiàn)的任何異常進(jìn)行報(bào)警,必要時(shí)自動(dòng)停機(jī)。



