风力发电机并网以后,控制系统根据风速的变化,通过桨距调节机构,改变桨叶攻角以调整输出电功率,更有效地利用风能。在额定风速以下时,此时叶片攻角在零度附近,可认为等同于定桨距风力发电机,发电机的输出功率随风速的变化而变化。当风速达到额定风速以上时,变桨距机构发挥作用,调整叶片的攻角,保证发电机的输出功率在允许的范围内。
但是,由于自然界的风力变幻莫测。风速总是处在不断地变化之中,而风能与风速之间成三次方的关系,风速的较小变化都将造成风能的较大变化,导致风力发电机的输出功率处于不断变化的状态。对于变桨距风力发电机,当风速高于额定风速后,变桨距机构为了限制发电机输出功率,将调节桨距,以调节输出功率。如果风速变化幅度大,频率高,将导致变桨距机构频繁大幅度动作,使变桨距机构容易损坏;同时,变桨距机构控制的叶片桨距为大惯量系统,存在较大的滞后时间,桨距调节的滞后也将造成发电机输出功率的较大波动,对电网造成一定的不良影响。
为了减小变桨距调节方式对电网的不良影响,可采用一种新的功率辅助调节方式-RCC(Rotor Current Control转子电流控制)方式来配合变桨距机构,共同完成发电机输出功率的调节。RCC控制必须使用在线绕式异步发电机上,通过电力电子装置,控制发电机的转子电流,使普通异步发电机成为可变滑差发电机。RCC控制是一种快速电气控制方式,用于克服风速的快速变化。采用了RCC控制的变桨距风力发电机,变桨距机构主要用于风速缓慢上升或下降的情况,通过调整叶片攻角,调节输出功率;RCC控制单元则应用于风速变化较快的情况,当风速突然发生变化时,RCC单元调节发电机的滑差,使发电机的转速可在一定范围内变化,同时保持转子电流不变,发电机的输出功率也就保持不变。