repower風(fēng)力發(fā)電機及其系統(tǒng)培訓(xùn)-wenkub.com
2025-01-07 14:50 本頁面
【正文】 典型風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 定速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流受控的異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流混合控制的異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 變速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 電勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 混合勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 橫向磁通永磁同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) 橫向磁通永磁同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) 新結(jié)構(gòu)發(fā)電機與電力電子變流器的結(jié)合，有望大幅度減小大功率低速直驅(qū)發(fā)電機的空間尺寸和重量！ 小結(jié) （ 1）籠型異步發(fā)電機成本低、可靠性高，在定速和變速全功率變換風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中將繼續(xù)扮演重要角色； （ 2）雙饋異步發(fā)電機系統(tǒng)具有最高的性價比，特別適合于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電。 gearbox brake pitch drive main inverter (full rating) wind turbine control rectifier line coupling transformer grid side breaker Yaw drive generator side breaker converter converter controller SG AVR exciter 電勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) 電勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) 系統(tǒng)特點： ?通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電流，可保持發(fā)電機的端電壓恒定； ?定子繞組輸出電壓的頻率隨轉(zhuǎn)速變化； ?可采用不控整流和 PWM逆變，成本較低； ?轉(zhuǎn)子可采用無刷旋轉(zhuǎn)勵磁； ?轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，勵磁消耗電功率； ?體積大、重量重，效率稍低。 對隱極同步發(fā)電機 （ 不計飽和 ） : 電磁功率的表達式 00c osMqP mE I mE I???22 C u c o s( c o s )MP P p m U I m I Rm I U I R??? ? ? ???UIjddIX?0E??jqqIXdIqIjqIXqE同步發(fā)電機的功角特性 20 11s in s in 22M d q dEU UP m mX X X????? ? ?????功角特性 0 ?PM90。 外特性：同步發(fā)電機在 n＝ nN ， if＝ const， cos?＝const的條件下 ， 端電壓 U和負載電流 I 的關(guān)系曲線 。 []Nf b li??同步風(fēng)力發(fā)電機的電動勢方程式 電動勢方程式 : 0 jjd d q qE U I R I X I X? ? ? ?式中 ， Xd＝ Xs＋ Xad Xq＝ Xs＋ Xaq Xad 、 Xaq — 每相電樞繞組的直 軸 、 交軸電樞反應(yīng)電抗 。 直驅(qū)帶來的問題： ? 發(fā)電機轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，體積重量明顯增大； ? 全功率整流逆變，變流器成本高。 典型風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 定速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流受控的異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 轉(zhuǎn)子電流混合控制的異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 變速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 電勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 混合勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) ? 橫向磁通永磁同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) 電勵磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng) 發(fā)展同步發(fā)電機的必要性： ?同步發(fā)電機用作風(fēng)力發(fā)電機時 ， 即可直接向交流負載供電 ， 也可經(jīng)整流器變換為直流電 ， 向直流負載供電 。 定子磁場定向矢量控制 雙饋發(fā)電機的功率轉(zhuǎn)速關(guān)系 此圖參考 雙饋發(fā)電機功率轉(zhuǎn)速曲線20002004006008001000120014001600 發(fā)電機轉(zhuǎn)速(r/ min )功率(kW)輸出功率定子有功轉(zhuǎn)子有功雙饋發(fā)電機的負載電流關(guān)系 雙饋發(fā)電機負載電流曲線0200400600800100012000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600負載功率( k W )電流(A)定子電流轉(zhuǎn)子電流雙饋發(fā)電機的負載轉(zhuǎn)子電壓關(guān)系 發(fā)電機負載轉(zhuǎn)子電壓曲線0501001502002503003504000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600負載功率( k W )轉(zhuǎn)子電壓(V)雙饋發(fā)電機的效率曲線 雙饋發(fā)電機效率曲線354045505560657075808590951000 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600負載功率( k W )效率(%)雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)的特點 （ 1）連續(xù)變速運行，風(fēng)能轉(zhuǎn)換率高； （ 2）部分功率變換，變流器成本相對較低； （ 3）電能質(zhì)量好（輸出功率平滑，功率因數(shù)高）； （ 4）并網(wǎng)簡單，無沖擊電流； （ 5）降低槳距控制的動態(tài)響應(yīng)要求； （ 6）改善作用于風(fēng)輪槳葉上機械應(yīng)力 狀況
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