風力發(fā)電機發(fā)出的電時有時無,電壓和頻率不穩(wěn)定,是沒有實際應用價值的。一陣狂風吹來,風輪越轉(zhuǎn)越快,系統(tǒng)就會被吹跨。為了解決這些問題,現(xiàn)代風機增加了齒輪箱、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輪轉(zhuǎn)速(600千瓦的風機通常為27轉(zhuǎn)/分)變?yōu)楹芨叩陌l(fā)電機轉(zhuǎn)速(通常為1500轉(zhuǎn)/分)。同時也使得發(fā)電機易于控制,實現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出。偏航系統(tǒng)可以使風輪掃掠面積總是垂直于主風向。要知道,600千瓦的風機機艙總重20多噸,使這樣一個系統(tǒng)隨時對準主風向,有相當?shù)募夹g難度。
風機是有許多轉(zhuǎn)動部件的。業(yè)已說明,機艙在水平面旋轉(zhuǎn),隨時跟風。風輪沿水平軸旋轉(zhuǎn),以便產(chǎn)生動力。在變槳矩風機,組成風輪的葉片要圍繞根部的中心軸旋轉(zhuǎn),以便適應不同的風況。在停機時,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、剎車等狀態(tài)下使用。
控制系統(tǒng)是現(xiàn)代風力發(fā)電機的神經(jīng)中樞?,F(xiàn)代風機是無人值守的。就600千瓦風機而言,一般在4米/秒左右的風速自動啟動,在14米/秒左右發(fā)出額定功率。然后,隨著風速的增加,一直控制在額定功率附近發(fā)電,直到風速達到25米/秒時自動停機?,F(xiàn)代風機的存活風速為60-70米/秒,也就是說在這么大的風速下風機也不會被吹壞。要知道,通常所說的12級颶風,其風速范圍也僅為32.7-36.9米/秒。風機的控制系統(tǒng),要在這樣惡劣的條件下,根據(jù)風速、風向?qū)ο到y(tǒng)加以控制,在穩(wěn)定的電壓和頻率下運行,自動地并網(wǎng)和脫網(wǎng)。并監(jiān)視齒輪箱、發(fā)電機的運行溫度,液壓系統(tǒng)的油壓,對出現(xiàn)的任何異常進行報警,必要時自動停機。




