[发明专利]同步电机变极变速风力发电系统

权利要求书

1.一种风力发电装置，具有一台变极变速混合励磁同步发电机，与发电机相匹配的直流励磁装置。发电机轴通过增速器或直接与风轮联结，加上相应开关和控制策略，配上塔筒、风轮、变桨系统、偏航系统、传感器等及其他电控系统，构成风力发电系统。其特征在于：

发电机变极变速是指通过改变同步发电机定子和转子的极对数来达到不同转速下(双速或三速的有级变速)保持输出上网频率恒定(如中国电网频率为50HZ)。混合励磁是指永磁体励磁和电励磁混合，当电励磁为零时则为永磁电机，当无永磁体时则为纯电励磁电机。

2.如权利要求1所述的风力发电装置，其特征在于：

风机采用混合励磁，采用永磁体和直流励磁装置。

风速较小时控制系统控制发电机的磁极数较多，转速较低，功率相应较小。

风速较大时控制系统控制发电机的磁极数较少，转速较高，功率相应较大。

发电机在不同转速下分别与网侧额定电压和频率相等。

3.如权利要求1所述的风力发电装置配置的控制器中装有特殊控制软件，并通过权利要求3所示装置实现本发明所要求的控制策略，其特征在于：

在风速比较小时，控制发电机磁极变多，转速较低，可直接并网，输出随着机组功率变化而变化，功率相应较低。

当风速较大时，控制发电机磁极变少，转速较高，可直接并网，输出随着机组功率变化而变化，功率相应较大。

4.根据风速、转速和桨叶角度的三角形关系调节变桨角度来提高风能利用率。