随着风电机组装机容量的增加,大规模的风能并入电网,其波动性对电网运行非常不利,因此作为风电系统运转的中枢,风力发电机组的控制技术要求也越来越高。目前大多数控制策略多集中于低风速区与高风速区,而有关额定风速区域的控制策略较少,且比较复杂,因此对于额定转速区间进行控制策略设计,既完整了全工况控制方法,同时为风电机组过渡区间策略提供了基础,对今后风电机组优化运行具有重要意义。论文以NREL(国家可再生能源实验室)5兆瓦风电机组为研究对象,提出一种风力发电机组过渡区间控制策略设计方法。首先在空气动力学计算的基础上,基于FAST软件建立了 5兆瓦风力发电系统空气动力学模型、风速模型以及传动系统模型;其次依据风力发电机组运行方式与控制目标,考虑各个风速区间现有控制策略,分析增加过渡区间控制策略的必要性,提出过渡区间四种不同的转矩-转速控制方式,讨论额定风速自由度的变化对于控制策略的影响;同时,为了验证四种过渡区间运行曲线的控制效果,进行了定常风与湍流风输入测试,在定常风输入时,分析所提出的控制方法的性能指标,确定过渡区间静态最优转矩-转速控制曲线,在湍流风输入时,对比了其运行曲线与定常稳态运行曲线之间的差比,提出使其跟踪静态曲线的目标,在转速与转矩之间引入PI动态修正环节,调节PI参数使得系统能够充分抗扰;最后利用FAST/Simulink对过渡区间控制策略进行了定常风输入测试,得到了最优静态曲线,对加入动态修正环节后的湍流风输入效果进行了仿真,将其与未加入动态修正环节时的仿真曲线进行了对比,结果表明引入该环节的可靠性。因此,较为完整的过渡区间静态与动态控制策略得以建立。