Несмотря на большое разнообразие технологий на рынке производителей ветротурбин, каждую из них можно отнести к одному из четырех основных типов. Эти технологии классифицируются основе топологии и их взаимодействия с сетью. Четыре основные топологии показано на Рис.1.
Рис. 1. – Четыре основные технологии ветротурбин
Тип 1 — Это, как правило, ветротурбины с фиксированной скоростью вращения вала, индукционный генератор непосредственно подключен к сети. Они не имеют возможности управления напряжением и только ограниченные возможности регулирования мощности. Первоначально такие турбины регулировались торможением вала ротора, но в настоящее время активно используется регулятор питча (управление углом поворота лопастей).
Тип 2 — Индукционные генераторы с переменным сопротивлением ротора — эти ветровые турбины функционально находятся между генераторами с фиксированной скоростью и генераторами с переменной скоростью вращения. Для регулирования используется регулятор питча и переменное сопротивление ротора генератора. Сопротивление ротора может варьировать скольжение индукционного генератора в диапазоне 2-10% и тем самым обеспечивать достаточный диапазон скоростей работы генератора. Эти генераторы не имеют возможности контроля напряжения, но у них несколько лучшие возможности регулирования мощности.
Тип 3 – Асинхронный генератор с двойным питанием (преобразователь на стороне ротора). Особенность конструкции в том, что ротор с помощью контактных колец подключен к сети через конвертер, контролируя с помощью конвертера ток в роторе можно контролировать мощность генератора. Эти машины способны контролировать напряжение и имеют большие возможности регулирования активной и реактивной мощности.
Тип 4 — Генераторы с полным конвертером — это генераторы ветротурбин обычно состоят из обычных синхронных или асинхронный генераторов, которые подключены к сети с помощью полного преобразователя. Полный конвертер отделяет скорость генератора от частоты энергосистемы и обеспечивает широкий диапазон скоростей его работы. Эта концепция отличается от других тем, что вал турбины напрямую соединен с генератором, следовательно, коробка передач не требуется. Эти машины способны контролировать напряжение и имеют большие возможности регулирования активной и реактивной мощности.