双馈异步风力发电机组和永磁直驱风力发电机组性能的比较分析

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1、酒泉职业技术学院毕业设计（论文）2011级风能与动力技术专业题目：双馈异步风力发电机组与永磁直驱风力发电机组性能的比较分析毕业时间：二〇一四年六月学生姓名：闫英伟指导教师：张振伟班级：11级风能与动力技术(3)班2013年10月31日目录摘要1一、风力发电的起源与发展1（一）风力机的起源与发展1（二）风力发电机组的类型2二、双馈异步发电机组3（一）双馈异步发电机组结构图3（二）双馈异步发电机组齿轮箱结构4（三）双馈异步风力发电机组的优点5三、永磁直驱式风力发电机5（一）永磁直驱式风力发电机组结构图5四、两种风力

2、发机组的性能分析比较8（一）两种机型设计结构的差异8（二）两种机型性能优越性比较8五、吊装难易及运行维护10（一）从低风速下的运行情况10（二）从故障维修方面10六、总结10参考文献:11致谢12双馈异步风力发电机组与永磁直驱风力发电机组性能的比较分析摘要：目前大型风力发电机组中的发电机主要有：永磁发电机、同步发电机、异步发电机几种类型。Sewind产品中的双馈异步发电机，就是异步发电机的一种。在风力发电机组的各个组成部分中，发电机是最重要的环节之一，也是我国风力发电机组设计方面的一个难题。关于齿轮箱的简易设计

3、；风机的励磁效果等都是备受关注的问题。今天就世界上普遍使用的两种风力发电机组，永磁直驱风力发电机组和双馈异步风力发电机组的性能比较分析，来从中展望未来市场的主导风力机机型。关键词：永磁直驱；双馈异步；励磁；齿轮箱一、风力发电的起源与发展（一）风力机的起源与发展风力机最早出现在三千年前,当时主要用于碾米和提水。第一台水平轴式风力机出现在十二世纪。现在市场上有一种误解，即直驱技术是一种新兴的技术，而双馈技术是传统的技术。其实，从诞生时间看，双馈和直驱两种技术几乎是同时出现的，甚至直驱技术的出现要比双馈技术更早些。但

4、是发展至今，双馈技术因其运行稳定的特性占据了大片的市场份额。双馈、直驱两种技术路线的本质区别在于双馈型是带“齿轮箱”的，而直驱型是不带“齿轮箱”的。现在全世界风电机组中，85％以上是带齿轮箱的机型。尤其在技术、稳定性及可靠性要求更高的海上机组中，无一例外的全部采用了技术成熟且可靠性好的带齿轮箱技术方案，包括2兆瓦、2.3兆瓦、3兆瓦、3.6兆瓦、5兆瓦等各级别机型，厂商包括Vestas，Siemens,Repower,华锐风电等全球所有主要海上风电机组生产厂商。目前为止，除金风科技的一台1.5兆瓦机组外，全世界

5、范围内还没有更多的直驱机组下海。从目前国内的情况来看，双馈变桨变速型风机的装机容量最大。代表厂家包括vestas，GE，GAMESA，华锐，东汽，国电联合动力、明阳、上海电气，北重等；直驱式变桨变速型风机也有一定装机容量，代表厂家包括如金风，湘电，上海万德等；此外还有一种失速型定桨定速风机，多数为小功率机型，目前在大功率机型上基本淘汰。在励磁发动机方面全球领先的是德国的Enercon公司，其产品的全球市场占有率一直稳定在10％左右。永磁发电机的主要代表则是中国的金风和湘电两家公司。双馈技术已经在过去的十多年中成

6、为不可争辩的主流技术，而直驱和永磁直驱技术目前来看尚无法动摇带齿轮箱技术的主流地位。可以肯定的是，风电机组技术的成熟性、质量的稳定性和可靠性、及时而低成本的维修和维护将是市场选择的最重要标准，特别是在海上风电的机组选择中，目前看来，带齿轮箱的风电机组仍是海上风电的绝对主流。（二）风力发电机组的类型1.按照机组的容量可划分为：小型风力发电机组（1-100kw）、中型风力发电机组（100-1000kw）、大型风力发电机组（1000kw以上）2.按照机组的运行方式可划分为：离网型风力发电机组、并网型风力发电机组3.按

7、照机组风轮轴的状态可划分为：垂直轴风力发电机组、水平轴风力发电机组4．按照机组风轮的叶片数目可划分为：单叶片风力发电机组、双叶片风力发电机组、三叶片风力发电机组、多叶片风力发电机组5.按照机组风轮的位置可划分为：上风向风力发电机组、下风向风力发电机组6.按照机组的控制方式可划分为：定桨距风力发电机组、变桨距风力发电机组7.按照机组的转速与电能频率的关系可划分为：恒速恒频风力发电机组、变速恒频风力发电机组8.按照机组驱动链的型式可划分为：直驱型风力发电机组、半直驱型风力发电机组、传统有齿箱型风力发电机组二、双馈异

8、步风力发电机组（一）双馈异步发电机组结构图1.双馈异步发电机实质上是一种绕线式转子电机，由于其定、转子都能向电网馈电，故简称双馈电机。转子转速低于同步转速时，仅定子发电，转子需从电网吸收无功能量，即励磁高于同步转速时，定子转子都发电。2.反馈量是转子电流。双馈指的是双馈电机的定子和转子都可以向电网输送电能，定子直接并网，转子通过变流器向电网输送电能，双馈电机的控制是通过控制转子来使得定