当风速增大时，变
桨距液压缸动作，推动叶片向桨距角增大的方向转动使叶片吸收的风能减少，维持风
轮运转在额定转速范围内。当风速减小时，实行相反操作，实现风轮吸收的功率能基本
保持恒定。液压控制系统具有传动力矩大、重量轻、刚度大、定位精确、液压执行机构动态
响应速度快等优点，能够保证更加快速、准确地把叶片调节至预定节距［
4］［5］。目
前国内生产和运行的大型风力发电机的变距装置大多采用液压系统作为动力系统。
图
1 变桨距
风力发电机简图
如图
2 所示
为变桨距控制器的原理框图。在发动机并入电网之前由速度控制器根据发动机的转速反
馈信号进行变桨距控制，根据转速及风速信号来确定桨叶处于待机或顺桨位置；发动
机并入电网之后，功率控制器起作用，功率调节器通常采用
PI（或 PID）控制，功率
误差信号经过
PI 运算后得到桨距角位置。
图
2 变桨距
风力机控制框图
当风力机在
停机状态时，桨
距角处于
90°的位置，这时气流对桨叶不产生转矩；当风力机由停机状态变为运行状态
时，桨距角由
90°以一定速度（约 1°/s）减小到待机角度（本系统中为 15°）；若风速
达到并网风速，桨距角继续减小到
3°（桨距角在 3°左右时具有最佳风能吸收系数）；
发电机并上电网后，当风速小于额定风速时，使桨距角保持在
3°不变；当风速高于额
定风速时，根据功率反馈信号，控制器向比例阀输出
-10V－+10V 电压，控制比例阀输
出流量的方向和大小。变桨距液压缸按比例阀输出的流量和方向来操纵叶片的桨距角，
使输出功率维持在额定功率附近。若出现故障或有停机命令时，控制器将输出迅速顺桨
命令，使得风力机能快速停机，顺桨速度可达
20°/s。
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