風電主控系統是風機的重要組成部分，它承擔著風機監控、自動調節、實現最大風能捕獲以及保證良好的電網兼容性等重要任務，它主要由監控系統、主控系統、變槳控制系統以及變頻系統（變頻器）幾部分組成。
基本介紹
- 中文名：風電主控系統
- 監控系統：大型監控軟體及完善的通訊網路
- 主控系統特點：重要控制、保護功能
- 定義：風機的控制系統
主要功能,其他部件,
主要功能
主控系統：主控系統是風機控制系統的主體，它實現自動啟動、自動調向、自動調速、自動併網、自動解列、故障自動停機、自動電纜解繞及自動記錄與監控等重要控制、保護功能。它對外的三個主要接口系統就是監控系統、變槳控制系統以及變頻系統（變頻器），它與監控系統接口完成風機實時數據及統計數據的交換，與變槳控制系統接口完成對葉片的控制，實現最大風能捕獲以及恆速運行，與變頻系統（變頻器）接口實現對有功功率以及無功功率的自動調節。
變槳控制系統：與主控系統配合，通過對葉片節距角的控制，實現最大風能捕獲以及恆速運行，提高了風力發電機組的運行靈活性。目前來看，變槳控制系統的葉片驅動有液壓和電氣兩種方式，電氣驅動方式中又有採用交流電機和直流電機兩種不同方案。究竟採用何種方式主要取決於製造廠家多年來形成的技術路線及傳統。
變頻系統（變頻）器：與主控制系統接口，和發電機、電網連線，直接承擔著保證供電品質、提高功率因素，滿足電網兼容性標準等重要作用。
從我國目前的情況來看，風機控制系統的上述各個組成部分的自主配套規模還相當不如人意，到目前為止對國外品牌的依賴仍然較大，仍是風電設備製造業中最薄弱的環節。目前國內只有少數一些企業正在處於研發或已經研發成功，如艾風科技等。艾風科技目前可以提供完整的技術解決方案：維修，備件，技術支持等。如WP3100，IC500等。
WP3100
WP3100其他部件
（1）我國在這一技術領域的起步較晚，尤其是對兆瓦級以上大功率機組變速恆頻控制技術的研究，更是最近幾年的事情，這比風機技術先進國家要落後二十年時間。前已述及，我國風電製造產業是從2005年開始的最近四年才得到快速發展的，國內主要風機製造廠家為了快速搶占市場，都致力於擴大生產規模，無力對控制系統這樣的技術含量較高的產品進行自主開發，因此多直接從MITA、Windtec等國外公司採購產品或引進技術。
（2）就風機控制系統本身的要求來看，確有它的特殊性和複雜性。從硬體來講，風機控制系統隨風機一起安裝在接近自然的環境中，工作有較大振動、大範圍的溫度變化、強電磁干擾這樣的複雜條件下，因此其硬體要求比一般系統要高得多。從軟體來講，風機要實現完全的自動控制，必須有一套與之相適應的完善的控制軟體。主控系統、變槳系統和變頻器需要協同工作才能實現在較低風速下的最大風能捕獲、在中等風速下的定轉速以及在較大風速下的恆頻、恆功運行，這需要在這幾大部件中有一套先進、複雜的控制算法。國內企業要完全自主掌握確實需要一定時間。
（3）風機控制系統是與風機特性高度結合的系統，包括主控、變槳和變頻器在內的控制軟體不僅算法複雜，而且其各項參數的設定與風機本身聯繫緊密，風機控制系統的任務不僅僅是實現對風機的高度自動化監控以及向電網供電，而且還必須通過合適的控制實現風能捕獲的最大化和載荷的最小化，一般的自動化企業即使能研製出樣機，也很難得到驗證，推廣就更加困難。而中小規模的風機製造商又無力進行這樣的開發。
即便如此，國內企業通過這幾年的努力，已經在控制系統主要部件的開發上取得了積極進展，已基本形成了自主的技術開發能力，所欠缺的主要是產品的大規模投運業績以及技術和經驗積累。比如，作為風機控制系統中技術含量最高的主控系統和變頻器，國內企業在自主開發上已取得重要進展。東方自控經過幾年的努力，已成功開發出DWS5000風機控制系統，並已完成各種測試及風機運行驗證，實現了規模化生產，基本形成了自主開發能力。科諾偉業也研製出了兆瓦級機組的控制系統。在變頻器方面，東方自控、合肥陽光、清能華福、科諾偉業等一批企業也異軍突起，開發出了大功率雙饋及直驅機型的變頻器，產品已有小批量在風場投運，呈獻出可喜的發展勢頭。
隨著國內企業所開發風機容量越來越大，風機控制技術必須不斷發展才能滿足這一要求，如葉片的驅動和控制技術、如更大容量的變頻器開發，都是必須不斷解決的新的課題，這裡不進行詳細闡述。當前，由於風力發電機組在我國電網中所占比例越來越大，風力發電方式的電網兼容性較差的問題也逐漸暴露出來，同時用戶對不同風場、不同型號風機之間的聯網要求也越來越高，這也對風機控制系統提出了新的任務。
（1）採用統一和開放的協定以實現不同風場、不同廠家和型號的風機之間的方便互聯。目前，風機投資用戶和電網調度中心對廣布於不同地域的風場之間的聯網要求越來越迫切，雖然各個風機製造廠家都提供了一定的手段實現風機互連，但是由於採用的方案不同，不同廠家的風機進行互聯時還是會有很多問題存在，實施起來難度較大。因此，實現不同風機之間的方便互聯是一個亟待解決的重要課題。
（2）需要進一步提高低電壓穿越運行能力（LVRT）。風力發電機組，尤其是雙饋型風機，抵抗電網電壓跌落的能力本身較差。當發生電網電壓跌落時，從前的做法是讓風機從電網切出。當風機在電網中所占比例較小時，這種做法對電網的影響還可以忽略不計。但是，隨著在網運行風機的數量越來越大，尤其是在風力發電集中的地區，如國家規劃建設的六個千萬千瓦風電基地，這種做法會對電網造成嚴重影響，甚至可能進一步擴大事故。歐洲很多國家，如德國、西班牙、丹麥等國家，早就出台了相關標準，要求在這種情況下風機能保持在網運行以支撐電網。風機具有的這種能力稱為低電壓穿越運行能力（LVRT），有的國家甚至要求當電網電壓跌落至零時還能保持在網運行。我國也於今年8月由國家電網公司出台了《風電場接入電網技術規定》，其中規定了我國自己的低電壓穿越技術要求，明確要求風電機組在併網點電壓跌落至20%額定電壓時能夠保持併網運行625ms、當跌落髮生3s內能夠恢復到額定電壓的90%時，風電機組保持併網運行的低電壓穿越運行要求。應該說，這還只是一個初步的、相對較低的運行要求。在今後可能還會出台更為嚴格的上網限制措施。這些要求的實現，主要靠控制系統中變頻器算法及結構的改善，當然和主控和變槳系統也有密切聯繫。
