双馈风力发电原理

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1、双馈风力发电原理采用调速系统和变桨距调节技术相结合的变速恒频风力发电系统，主要优点是风轮可以变速度运行。交流电动机通过调节发电机转子电流的大小、相位和频率，来实现转速调节，保持以接近恒定的最佳叶尖速比状态运行在较宽的风速区域，进而实现风能的最大转换效率。调速系统可通过控制策略来实现系统的有功、无功功率调节，减少损耗，抑制谐波和提高系统的效率。变速系统与恒速系统相比较，缺点是风电转换装置的电子部分相对而言要昂贵和复杂一些，其优越性表现在:低风速时，根据风速的变化在运行中做出调整，保持最佳叶尖速比来获得最大风能;高风速时，利用风能转速的变化，储存或者释放部

2、分能量来提高传动系统的柔性，保证功率输出的平稳口。捕获最大风能并提高风力发电机的运行效率是变速恒频风力发电方式的本质要求。变速恒频风电机组的控制主要通过以下两个阶段来实现:在额定风速以下以获得最佳叶尖速比为目标，常作为跟踪问题处理;当高于额定风速时，为了限制风力机获取的能量，通过变桨距系统的控制作用来改变桨叶节距，使风电机组保持在额定值以下发电，并实现系统的最小化失速负荷。实现变速恒频的发电方式很多，因为交流励磁变频器只需要供给转差功率，减少了变频器的容量要求，所以最具优势。下面简单介绍该方案。风速变化引起发电机转速n变化，转子电流频率和定子电流频率应

3、满足以下关系式。式中为发电机级对数，为转子机械频率，为定子电流频率，为转子电流频率。，，带入上式中可得，由上式中知当电机转数变化时可以调节转子的电流频率来时输出频率稳定，从而实现了变速恒频。若，发电机工作在亚同步状态(转差率s>0)，此时变频器要向发电机转子侧提供交流励磁电流，定子发出电能给电网。如果时，电机工作在超同步状态(s<0)，定子和转子都发出电能给电网，变频器能量反向流动，若，发电机工作在同步电机状态，变频器向转子提供直流励磁。双馈风力发电机系统结构图当转子绕组通过三相低频电流时，转子中有一个旋转速度为的低速旋转磁场形成，与叠加等于定子同步转

4、速。此刻，发电机定子绕组中就感应出相应的恒频恒压的工频交流电。发电机转速跟随风速v的变化而调整，为了保持输出频率恒定，就要改变和。来补偿电机转速的变化。