执行小发电机向大发电机的切换时,首先断开小发电机接触器,再断开旁路接触器。此时,发电机脱网,风力将带动发电机转速迅速上升,在到达同步转速1500r/min附近时,再次执行大小发电机的软并网程序。
(三)大发电机向小发电机的切换
当发电机功率持续10min内低于预置值P3时,或10min内平均功率低于预置值P4时,将执行大发电机向小发电机的切换。
首先断开大发电机接触器,再断开旁路接触器。由于发电机在此之前仍处于出力状态,转速在1500r/min以上,脱网后转速将进一步上升。由于存在过速保护和计算机超速检测,因此,应迅速投入小发电机接触器,执行软并网,由电网负荷将发电机转速拖到小发电机额定转速附近。只要转速不超过超速保护的设定值,就允许执行小发电机软并网。
由于风力机是一个巨大的惯性体,当它转速降低时要释放出巨大的能量,这些能量在过渡过程中将全部加在小发电机轴上而转换成电能,这就必然使过渡过程延长。为了使切换过程得以安全、顺利地进行,可以考虑在大发电机切出电网的同时释放叶尖扰流器,使转速下降到小发电机并网预置点以下,再由液压系统收回叶尖扰流器。稍后,发电机转速上升,重新切人电网。国产FD23—200/40kW风力发电机组便是采用这种方式进行切换的。NEGMicon750/200kW风力发电机组也是采用这种方式进行切换的。
(四)电动机起动
电动机起动是指风力发电机组在静止状态时,把发电机用作电动机将机组起动到额定转速并切人电网。电动机起动目前在大型风力发电机组的设计中不再进入自动控制程序。因为气动性能良好的桨叶在风速v》4m/s的条件下即可使机组顺利地自起动到额定转速。
电动机起动一般只在调试期间无风时或某些特殊的情况下,比如气温特别低,又未安装齿轮油加热器时使用。电动机起动可使用安装在机舱内的上位控制器按钮或是通过主控制器键盘的起动按钮操作,总是作用于小发电机。发电机的运行状态分为发电机运行状态和电动机运行状态。发电机起动瞬间,存在较大的冲击电流(甚至超过额定电流的10倍),将持续一段时间(由静止至同步转速之前),因而发电机起动时需采用软起动技术,根据电流反馈值,控制起动电流,以减小对电网冲击和机组的机械振动。电动机起动时间不应超出60s,起动电流小于小发电机额定电流的3倍。