图5 风力机并网时变桨距控制流程图

　　发电机并网后根据风速及发电机输出功率来调节桨距角，具体流程图见图6。

　　图6 风力机并网后变桨距控制流程图

　　发电机并网后，当风速小于额定额定风速时，PLC通过模拟量输出单元向伺服驱动器发信号继续减小桨距角直至0°;当风速大于额定风速12m/s时，通过功率控制器来调节桨距角，使得输出功率为额定值，随着风速的变化相应地调整桨距角。为了防止频繁的往返变桨，设计时考虑在额定功率附近±25kW时不进行变桨。当发电机故障或风速超过了切出风速时，PLC立即给伺服驱动器发出到位信号，使得叶片迅速顺桨至90°。

　　2.3 实验设计

　　本系统已在风力发电基地进行了实验，实验数据如表1-2所示。

　　表1-2 现场实验数据 风速(m/s) 5 9 13 17 21 25 输出功率(kW) 147 879 1491 1508 1489 1514 叶片角度(°) 0 0 1.4 12.6 18.4 23.7 从上表可以看出，风力发电机并网后输出功率随风速的增大而增大，当风速超过额定风速时，桨距角开始增大并保持风力发电机输出功率在额定值附近。

　　3 结束语

　　本文采用siemens公司的S7-200系列PLC作为直驱式永磁同步风力发电机变桨距系统的控制器，已经在风电基地进行了实验。通过现场的实验记录表明，采用PLC作为变桨距系统的控制器能使风机在整个风速范围内安全运行。同时，在大风速下 (v>25m/s)，变桨系统能够迅速顺桨停机;运行时能满足功率最优的位置，在额定风速下保持桨距角在0°不变，在额定风速上能够根据功率控制器实时调整桨距角，使得输出功率维持在额定功率左右，满足设计要求。

　　参考文献

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