并网型风力发电机组的原理和组成(3)

同步发电机的并网一般有两种方式：一种是准同期直接并网，这种方法在大型风力发电中极少采用；另一种是交一直一交并网。近年来，由于大功率电子原器件的快速发展，变速恒频风力发电机组得到了迅速的发展。同步发电机也在风力发电机中得到广泛的应用。

为了减少齿轮箱的传动损失和发生故障的概率，有的风力发电机组采用风轮直接驱动同步发电机，又成为无齿轮箱风力发电机组。其发电机转速与风轮相同而且随着风速变化，风轮可以转换更多的风能，所承受的载荷较小，减轻部件的重量。缺点是这种发电机结构复杂，制造工艺要求高，需要变流装置才能与电网频率同步，经过转换又损失了能量。

控制系统包括控制和监测两部分，控制部分又分为手动和自动。运行维护人员可在现场根据需要进行手动控制，自动控制应该在无人值守的条件下实施运行人员设置的控制策略，保证机组正常安全运行。监测部分将各种传感器采集到的数据送到控制器，经过处理作为控制参数或作为原始记录存储起来，在机组控制器的显示屏上可以查询，也要送到风电场中央控制室的电脑系统，通过网络或电信系统弦长数据还能传输到业主所在城市的办公室。

安全系统要保证风力发电机组在发生非正常情况时立即停机，预防或减轻故障损失，关键部件采用了“失效——保护”的设计原则。如制动系统的叶尖制动片在运行时是利用液压系统的高压油保持叶尖制动片与叶片外形组成一个整体，同时保持机械制动器的制动钳出于松开状态，一旦发生液压系统失灵或电网停电，叶尖制动片和制动钳将在弹簧作用下立即使叶尖制动片旋转90°，制动钳变为夹紧状态，风轮被制动停止旋转。

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