我國(guó)是世界上風(fēng)力資源較為豐富的國(guó)家之一，近幾年風(fēng)力發(fā)電發(fā)展很快，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的各個(gè)方面都得到了迅速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由最初的定槳距理發(fā)展到了變速變槳距型，發(fā)電效率有了顯著的提高，為了更加深入研究風(fēng)力發(fā)電，有必要在實(shí)驗(yàn)室構(gòu)造風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)平臺(tái)，可以在不依賴(lài)環(huán)境和風(fēng)力機(jī)的情況下模擬風(fēng)力機(jī)特性，并且可以任意設(shè)定風(fēng)速變化曲線(xiàn)，方便了實(shí)驗(yàn)室對(duì)風(fēng)力發(fā)電的研究。

　　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是為了達(dá)到變速控制的要求，變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常包括雙饋發(fā)電機(jī)、雙饋?zhàn)儞Q器、齒輪變速箱和變槳距機(jī)構(gòu)。在低于額定風(fēng)速時(shí)，通過(guò)變換器來(lái)控制發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩；高于額定風(fēng)速時(shí)，考慮系統(tǒng)對(duì)變化負(fù)載的承受能力，一般采用節(jié)距調(diào)節(jié)的方法將多余的能量除去。這時(shí)，機(jī)組有兩個(gè)控制環(huán)同時(shí)工作：內(nèi)部的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（電磁轉(zhuǎn)矩）控制環(huán)，和外部槳葉節(jié)距控制環(huán)。

　　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的控制技術(shù)和伺服傳動(dòng)技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù)。這是因?yàn)樽匀伙L(fēng)速的大小和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的切入（電網(wǎng)）和切出（電網(wǎng)）、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動(dòng)對(duì)風(fēng)以及對(duì)運(yùn)行過(guò)程中故障的檢測(cè)和保護(hù)必須能夠自動(dòng)控制。同時(shí)，風(fēng)力資源豐富的地區(qū)通常都是海島或邊遠(yuǎn)地區(qū)甚至海上，分散布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常要求能夠無(wú)人值班運(yùn)行和遠(yuǎn)程監(jiān)控，這就對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)的可靠性提出了很高的要求。

　　與一般工業(yè)控制過(guò)程不同，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是綜合性控制系統(tǒng)。它不僅以監(jiān)視電網(wǎng)、風(fēng)況和機(jī)組運(yùn)行參數(shù)，對(duì)機(jī)組進(jìn)行并網(wǎng)與脫網(wǎng)控制，以確保運(yùn)行過(guò)程的安全性與可靠性，而且還要根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)向的變化，對(duì)機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化控制，以提高機(jī)組的運(yùn)行效率和發(fā)電量。

　　系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)介紹

　　雙饋風(fēng)力發(fā)電試驗(yàn)臺(tái)主控體系結(jié)構(gòu)如圖所示，SIEMENS PLC S7-314C為控制系統(tǒng)的核心，主要完成系統(tǒng)的主控功能及系統(tǒng)信息處理，上位機(jī)組態(tài)王6.53完成對(duì)系統(tǒng)的自動(dòng)控制和監(jiān)視功能，SIEMENS S7-200 PLC 用于逆變子系統(tǒng)的控制及數(shù)據(jù)采集。S7-314C和S7-200之間通過(guò)PROFIBUS-DP總線(xiàn)連接，上位機(jī)組態(tài)軟件通過(guò)Cp-5611卡，連接S7-314C PLC。同時(shí)，上位機(jī)通過(guò)MOXA 485通訊卡，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相智能儀表數(shù)據(jù)的采集。