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超级电容在风力发电系统中的应用
作者：周玲慧 赵燕 徐峰 来源：《风能》2016年第05期
兆瓦级直驱风电机组电控系统，由机舱控制柜、变流器、变桨系统、塔底控制柜组成。其中变桨系统是整个风电机组的重要组成部分，所有部件都安装在轮毂上，机组正常运行时，所有部件都随轮毂以一定的速度旋转。通过控制叶片的角度来控制风轮的转速，进而控制机组的输出功率，并能够通过空气动力制动的方式使机组安全停机。风电机组的叶片通过变桨轴承与轮毂相连，每个叶片都有自己相对独立的电控同步的变桨驱动系统，变桨驱动系统通过一个小齿轮与变桨轴承内齿啮合联动。
在市电正常时，变桨系统依赖市电供电，为保证市电停止后，变桨系统仍然可以工作一段时间，以确保机组在发生严重故障或重大事故的情况下可以安全停机（叶片顺桨到90°）。需要一个为系统提供一定工作能量的储能装置，该储能装置储存能量的大小，根据用电设备的功率和备用时间确定。
目前风电行业一些储能装置采用了蓄电池，其主要缺点是重量较重、体积较大、循环寿命短、维护成本较高，同时充放电效率低，对工作温度要求也较严格。
超级电容又叫做电化学电容器，是近期发展起来的一种新型储能元件，它既像静电电容一样具有很高的放电功率，又像电池一样具有很大的电荷储存能力，使得这两种元件找到一个最佳结合点。它性能稳定，容量为传统电容器的20倍-200倍，功率一般大于1000W/kg，循环寿命大于105次，可储存的能量比传统电容要高得多，并且充电快速。
由于超级电容具有可以快速充放电、循环寿命长等优异性能，因此非常适用于风电机组中变桨系统的储能装置，能有效增强变桨系统的可靠性。 机组及变桨系统介绍
风电作为绿色可再生能源近年来受到了国家产业政策的大力扶持，航天科工集团第三研究院贯彻《中国航天科工集团公司自主创新工作管理办法》的有关要求，面向新能源领域风电产业，开展拥有独立自主知识产权的全功率2MW.风电变流器的研发，并同步开展1.5MW直驱风力发电整机系统的研发与设计。经过近三年时间，风电研发队伍在大庆瑞好风电场进行了无数次调试和试验，对机组进行并网发电试验，成功实现了1.5MW大功率并网发电，并完成了连续多天无人值守下的小功率并网发电考核。下面针对超级电容在该风电机组中的应用进行介绍。
一、风电机组
超级电容在风力发电系统中的应用
