【正文】 步發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)時，0,0, ，發(fā)電機(jī)定子端向電網(wǎng)輸出有功功率，轉(zhuǎn)子回路通過變流器向電網(wǎng)輸入功率。式（）又可以重寫為 （）因此可以得出： （） （） 由此得出，穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時，雙饋異步發(fā)電機(jī)的能量傳遞和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)。在不同的運(yùn)行工況具有不同的功率傳遞關(guān)系，下面從雙饋發(fā)電機(jī)的等效電路來研究其功率平衡關(guān)系。 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的 T 型等效電路圖 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的功率關(guān)系雙饋型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組，其發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電路具有功率雙向流動的能力，這使得發(fā)電機(jī)既能運(yùn)行在次同步模式，也能夠運(yùn)行在超同步模式。雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī) T 型等值電路如圖 所示。變槳距裝置不動作，采用最大功率跟蹤策略來實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能的捕捉；當(dāng)風(fēng)速增加到額定風(fēng)速以上時，變槳距裝置動作，槳距角逐漸變大，將發(fā)電機(jī)的輸出功率限制在額定功率附近。一般情況下，電網(wǎng)側(cè)變流器的主要任務(wù)是保證電流波形和功率因數(shù)滿足要求以及保證直流母線電壓的穩(wěn)定，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的主要任務(wù)是調(diào)節(jié)有功功率，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲以及為轉(zhuǎn)子回路提供勵磁，同時調(diào)節(jié)定子無功功率。 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)示意圖由圖 可以看出，在雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)的定子直接與電網(wǎng)側(cè)相連接，轉(zhuǎn)子側(cè)采用三相對稱繞組，經(jīng)過交直交變流器與電網(wǎng)側(cè)相連接，以提供發(fā)電機(jī)交流勵磁，勵磁電流的幅值、相位、頻率均可變，其勵磁頻率為轉(zhuǎn)差頻率。當(dāng)采用交流勵磁時，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與勵磁頻率有關(guān)，因此雙饋發(fā)電機(jī)的內(nèi)部電磁關(guān)系既不同于感應(yīng)發(fā)電機(jī)又不同于同步發(fā)電機(jī)，而是同時具有二者的某些特點(diǎn)。雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)類似繞線式感應(yīng)電機(jī)，其定轉(zhuǎn)子上都具有三相對稱繞組，且磁路、電路對稱，氣隙分布均勻。如果交流勵磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速，那么轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場和轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相同，而當(dāng)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時，則二者的旋轉(zhuǎn)方向相反。當(dāng)定子旋轉(zhuǎn)磁場在空間以的速度旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度應(yīng)該是： () 其中：s為變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差率。這種控制方案除了可實(shí)現(xiàn)變速恒頻控制、減小變流器的容量外，還可實(shí)現(xiàn)有功、無功功率的靈活控制，對電網(wǎng)而言可起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔?。與轉(zhuǎn)子相連接的雙電壓源變換器是電力電子電源變換裝置，為了獲得較好的輸出電壓和電流波形，其輸出頻率一般不超過輸入頻率的三分之一，其容量一般不超過發(fā)電機(jī)額定功率的 30%。轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度、轉(zhuǎn)子外加勵磁電源產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度與定子同步磁場的旋轉(zhuǎn)速度之間的關(guān)系為： （）當(dāng)風(fēng)速變化時，轉(zhuǎn)速隨之而變化。(4)采用該風(fēng)力發(fā)電技術(shù)使得風(fēng)電并網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了很好的柔性連接，在并網(wǎng)操作及運(yùn)行上較普通異步發(fā)電系統(tǒng)更容易。 (3)采用該風(fēng)力發(fā)電技術(shù)使變槳距調(diào)節(jié)更加簡單。 (2)采用該風(fēng)力發(fā)電技術(shù)使得功率因數(shù)可調(diào)。該類風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)如下：(1)采用該風(fēng)力發(fā)電技術(shù)運(yùn)行效率高。隨著大規(guī)模電力電子技術(shù)的發(fā)展，雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)成為發(fā)電設(shè)備的主要選擇方向之一。風(fēng)力發(fā)電包括兩個過程，一個是風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，另一個是機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。所以，當(dāng)電力網(wǎng)或電氣設(shè)備無功容量不足時，應(yīng)增裝無功補(bǔ)償設(shè)備，提高設(shè)備功率因數(shù)。因此，無功電源與有功電源一樣，是保證電能質(zhì)量不可缺少的部分。其缺點(diǎn)主要為：成本高，產(chǎn)生高次諧波污染電網(wǎng)。變頻調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍廣，精度高，效率高，能實(shí)現(xiàn)連續(xù)無級調(diào)速。首先是風(fēng)機(jī)、泵類等變負(fù)荷機(jī)械中采用調(diào)速控制代替擋風(fēng)板或節(jié)流閥控制風(fēng)流量和水流量具有顯著的效果。電動機(jī)本身挖掘節(jié)電潛力只是節(jié)電的一個方面，通過變負(fù)荷電動機(jī)的調(diào)速技術(shù)節(jié)電又是另一個方面，只有將二者結(jié)合起來，電動機(jī)節(jié)電方較完善。CP和FACTS的共同基礎(chǔ)技術(shù)是電力電子技術(shù)，各自的控制器在結(jié)構(gòu)和功能上也相同，其差別僅是額定電氣值不同，目前二者已逐漸融合于一體，即所謂的DFACTS技術(shù)。用戶電力技術(shù)（CP）和FACTS技術(shù)是快速發(fā)展的姊妹型新式電力電子技術(shù)。電能質(zhì)量控制既要滿足對電壓、頻率、諧波和不對稱度的要求，還要抑制各種瞬態(tài)的波動和干擾。配電環(huán)節(jié)同時大幅度簡化設(shè)備，降低造價。近年來，直流輸電技術(shù)又有新的發(fā)展，輕型直流輸電（HVDC此外，可關(guān)斷器件組成的換流器，由于采用了可關(guān)斷的電力電子器件，可避免換相失敗，對受端系統(tǒng)的容量沒有要求，故可用于向孤立小系統(tǒng)(海上石油平臺、海島)供電，今后還可用于城市配電系統(tǒng)，并用于接入燃料電池、光伏發(fā)電等分布式電源。新一代HVDC技術(shù)采用GTO、IGBT等可關(guān)斷器件，以及脈寬調(diào)制(PWM)等技術(shù)。(HVDC)國內(nèi)也對FACTS進(jìn)行了深入的研究和開發(fā)。已應(yīng)用的FACTS控制器有靜止無功補(bǔ)償器(SVC)、靜止同步補(bǔ)償器(STATCOM)、靜止快速勵磁器(PSS)、串聯(lián)補(bǔ)償器(SSSC)等。System）這個完整的概念以來，F(xiàn)ACTS的發(fā)展越來越受到全世界的重視。ACG傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)電力潮流的措施，如機(jī)械控制的移相器、帶負(fù)荷調(diào)變壓器抽頭、開關(guān)投切電容和電感、固定串聯(lián)補(bǔ)償裝置等，只能實(shí)現(xiàn)部分穩(wěn)態(tài)潮流的調(diào)節(jié)功能，而且由于機(jī)械開關(guān)動作時間長、響應(yīng)慢，無法適應(yīng)在暫態(tài)過程中快速柔性連續(xù)調(diào)節(jié)電力潮流、阻尼系統(tǒng)振蕩的要求。柔性的交流輸電技術(shù)問世于20世紀(jì)80年代后期，近年來在世界上發(fā)展迅速。輸電環(huán)節(jié)大功率太陽能發(fā)電，無論是獨(dú)立系統(tǒng)還是并網(wǎng)系統(tǒng)，通常需要將太陽能電池陣列發(fā)出的直流電轉(zhuǎn)換為交流電，所以具有最大功率跟蹤功能的逆變器成為系統(tǒng)的核心。低壓變頻器技術(shù)已非常成熟，國內(nèi)外有眾多的生產(chǎn)廠家，并有完整的系列產(chǎn)品，但具備高壓大容量變頻器設(shè)計和生產(chǎn)能力的企業(yè)不多，國內(nèi)有不少院校和企業(yè)正抓緊聯(lián)合開發(fā)。發(fā)