風力發(fā)電機及其系統(tǒng).ppt

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風力發(fā)電機及其系統(tǒng),2,風力發(fā)電機及其系統(tǒng),目的介紹現(xiàn)代風力發(fā)電機組中的發(fā)電機及其系統(tǒng)的基本結構、運行原理和控制方法，說明發(fā)電機對風力機和電力系統(tǒng)的影響。,（1）恒速恒頻風力發(fā)電機系統(tǒng)（2）變速恒頻風力發(fā)電機系統(tǒng),內(nèi)容,風力發(fā)電機組的結構,4,風力機（輪轂、槳葉），傳動機構（齒輪箱），發(fā)電機，控制器（調(diào)槳、偏航、啟停、并網(wǎng)），結構件（機艙、塔筒、基礎）,風力發(fā)電機組的結構,5,雙饋異步風力發(fā)電機組,風力發(fā)電機組的結構,7,直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電機組,8,風力發(fā)電機組的基礎知識,槳葉的距角,槳葉圍繞翼展長度方向的軸線旋轉的角度。顯然，槳距角的變動對槳葉的升力影響很大。,槳葉的升力與阻力,9,風力機風能轉換效率特性,,風輪的功率風能轉換率葉尖速比,TSR:TipSpeedRate,10,定槳距槳葉,槳距角固定，大風速時，翼型的尾部氣流紊亂，升力不增反降，稱為失速現(xiàn)象。,變槳距槳葉,槳距角可調(diào)，大風速時，增大槳距角，可保持風力機吸收功率恒定，也可完全釋放功率。,變槳距有利于大風速下穩(wěn)定風力機吸收的功率。,風力發(fā)電機組的功率控制,11,風力發(fā)電機組的功率控制,定速發(fā)電機,發(fā)電機轉子轉速基本恒定，例如籠型轉子異步發(fā)電機。,變速發(fā)電機,發(fā)電機轉子轉速可在一定范圍內(nèi)變化。需要變頻器保證饋入電網(wǎng)的電能頻率恒定。,變速發(fā)電機有利于小風速下風力機吸收更多的功率。,12,風力機的輸出功率,定槳定速vs.變槳變速風力機輸出功率的比較：,13,風力發(fā)電機組,兩大核心系統(tǒng)：風力機系統(tǒng)＋發(fā)電機系統(tǒng)一個靈魂：系統(tǒng)控制器,風力機系統(tǒng)：槳葉輪轂主軸調(diào)槳機構（液壓或電動伺服機構）偏航機構（電動伺服機構）剎車、制動機構風速傳感器,發(fā)電機系統(tǒng)：發(fā)電機勵磁調(diào)節(jié)器（電力電子變換器）并網(wǎng)開關軟并網(wǎng)裝置無功補償器主變壓器轉速傳感器,,,,14,風力發(fā)電機組,風電機組對發(fā)電機系統(tǒng)的基本要求：,（1）將旋轉風力機的機械能高效率地轉換為電能轉速、轉矩、效率、電壓、電流、體積、重量（2）輸出的電能質(zhì)量應滿足電力系統(tǒng)的并網(wǎng)要求頻率、有功、無功、波形畸變率、三相不平衡度、并網(wǎng)沖擊、電壓跌落跨越（3）與風力機系統(tǒng)匹配，最大限度發(fā)揮風力機的風能轉換率有無齒輪箱（直驅(qū)）、變速（MPPT）、變槳（恒功）（4）安全、可靠運行過壓、過流、過速、過熱等狀態(tài)監(jiān)測與保護,15,風力發(fā)電機組,風電機組的分類：,（1）按風輪槳葉分類失速型：高風速時，因槳葉形狀或因葉尖處的擾流器動作，限制風力機的輸出轉矩與功率；變槳型：高風速時，調(diào)整槳距角，限制輸出轉矩與功率。（2）按風輪轉速分類定速型：風輪保持一定轉速運行，風能轉換率較低；變速型：雙速：可在兩個設定轉速下運行，改善風能轉換率；連續(xù)變速：連續(xù)可調(diào)，可捕捉最大風能功率。,16,風力發(fā)電機組,風電機組的分類：,（3）按傳動機構分類升速型：用齒輪箱連接低速風力機和高速發(fā)電機。直驅(qū)型：將低速風力機和低速發(fā)電機直接連接。（4）按發(fā)電機分類異步型：籠型單速異步發(fā)電機、籠型雙速變極異步發(fā)電機；繞線式異步發(fā)電機。同步型：電勵磁同步發(fā)電機；永磁同步發(fā)電機。（5）按并網(wǎng)方式分類并網(wǎng)型：直接或間接并入電網(wǎng)，可省卻儲能環(huán)節(jié)。離網(wǎng)型：需配儲能環(huán)節(jié)，也可與柴發(fā)、光伏并聯(lián)運行。,17,風力發(fā)電機系統(tǒng),風力發(fā)電機系統(tǒng)的分類：,恒速恒頻風力發(fā)電機系統(tǒng)（1）同步發(fā)電機系統(tǒng)（2）籠型異步發(fā)電機系統(tǒng)（3）繞線轉子RCC異步發(fā)電機系統(tǒng)變速恒頻風力發(fā)電機系統(tǒng)（1）變速恒頻鼠籠異步發(fā)電機系統(tǒng)（高速）（2）變速恒頻雙饋異步發(fā)電機系統(tǒng)（高速）（3）變速恒頻電勵磁同步發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）（4）變速恒頻永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）（5）變速恒頻橫向磁通發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）,18,風力發(fā)電機系統(tǒng),恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),三要素：（1）同步發(fā)電機（2）調(diào)速器（3）勵磁調(diào)節(jié)器,19,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的定、轉子結構,定子鐵心,定子繞組,轉子磁極,20,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的基本工作原理—產(chǎn)生感應電動勢,（1）風力機拖著發(fā)電機的轉子以恒定轉速n1沿逆時針方向旋轉,（2）定子鐵心槽內(nèi)的導體與轉子上的主磁極之間發(fā)生相對運動,（3）導體切割磁力線感應出電動勢,導體感應電動勢的方向可用右手定則判斷！,交變頻率：,p：磁極的極對數(shù),21,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的基本工作原理—產(chǎn)生電磁制動力,（1）載流導體在磁場中受到電磁力,（2）繞組電流受力形成電磁轉矩,（3）電磁轉矩阻止轉子旋轉，是一種制動轉矩，與風力機的拖動轉矩相平衡。,電磁制動力的方向可用左手定則判斷！,22,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的電動勢方程式,相量圖（忽略R）,式中，Xd＝Xs＋XadXq＝Xs＋Xaq,Xad、Xaq—每相電樞繞組的直軸和交軸電樞反應電抗。,Xs—每相電樞繞組的漏電抗。,Xd、Xq—每相電樞繞組的直軸和交軸同步電抗。,23,空載特性E0＝f(if),恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的空載電壓特性,E0:定子一相感應電動勢的有效值,if:轉子勵磁電流,空載特性反映了轉子勵磁磁動勢產(chǎn)生磁場、并在定子繞組中感應電動勢的能力。,,,額定點,,,24,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的外特性,外特性U＝f(I),外特性反映負載性質(zhì)不同時，端電壓隨負載大小變化而變化的情況。,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的關系曲線。,負載的cos?不同，U隨I變化的趨勢有所不同。,25,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的電壓調(diào)整率,保持發(fā)電機額定運行時（UN、IN、cos?N）的額定勵磁電流ifN和轉速不變，去掉全部負載后，空載電動勢為E0，則電壓調(diào)整率為,式中E0和UN同為相值或線值。,26,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的功角特性,勵磁電磁功率,磁阻電磁功率,隱極同步發(fā)電機，最大電磁功率出現(xiàn)在功角?＝90?處。,凸極同步發(fā)電機，最大電磁功率出現(xiàn)在功角?＜90?處。,27,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機的并網(wǎng)條件,發(fā)電機輸出的三相交流電壓與電網(wǎng)電壓應滿足四同條件，即：“同相序、同幅值、同頻率、同相位”,同相序：由正確的旋轉方向保證同幅值：由勵磁調(diào)節(jié)器自動保證同頻率：由調(diào)速器保證，槳距調(diào)節(jié)可用作并網(wǎng)調(diào)速器同相位：由調(diào)速器微調(diào)實現(xiàn),28,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng),同步風力發(fā)電機系統(tǒng)的主要問題,（1）并網(wǎng)問題：并網(wǎng)控制復雜，對調(diào)速器要求過高，并網(wǎng)過程長，成功率較低，沖擊電流不易控制，不適合于頻繁脫、并網(wǎng)的風力發(fā)電機。,（2）運行問題：轉子轉速受電網(wǎng)頻率的鉗制，發(fā)電機呈現(xiàn)剛性機械特性。轉子受到的沖擊應力大，電磁功率波動快，風力機的風能轉換率偏低。,（3）過載問題：高風速時，對變槳調(diào)節(jié)的動態(tài)響應要求高，無法利用轉子慣量緩沖。留給過速保護的響應時間太短。,恒速恒頻同步風力發(fā)電機系統(tǒng)極少被采用！,29,風力發(fā)電機系統(tǒng),恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),三要素：（1）異步發(fā)電機（2）調(diào)速器（3）無功補償器,30,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的定、轉子結構,31,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的工作原理—旋轉磁場,(1)向?qū)ΨQ三相繞組中通入對稱三相交流電流，可形成行波磁場；(2)如果繞組分布在圓周上，則行波磁場為旋轉磁場；(3)旋轉磁場在一個圓周內(nèi)，呈現(xiàn)出的磁極（N、S極）數(shù)目稱為極數(shù)，用2p表示。(4)旋轉磁場的轉向取決于三相電流的相序，轉速n1取決于電流的頻率f和極對數(shù)p：,——同步轉速,32,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的工作原理—電磁感應,（1）定子三相電流產(chǎn)生旋轉磁場，以同步轉速n1旋轉,（2）旋轉磁場在轉子導條中產(chǎn)生感應電動勢e和電流i,（3）i在磁場中受力f，產(chǎn)生電磁轉矩T,（4）若轉子以轉速n>n1,向n1的方向旋轉，T為制動轉矩,轉差率:同步轉速n1與轉子轉速n的差與同步轉速n1的比值，稱為轉差率，用s表示，即:,n＝(1－s)n1,或：,33,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),發(fā)電機狀態(tài),電動機狀態(tài),用轉差率s可以表示異步電機的運行狀態(tài)!,籠型異步風力發(fā)電機的運行狀態(tài),34,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的等值電路,一相等值電路定子漏阻抗、轉子漏阻抗（折合）、勵磁阻抗轉子可變電阻反映發(fā)電機的負載狀況,35,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的電磁功率表述,定子輸出功率：,定、轉子銅損耗：,電磁功率：,鐵損耗：,36,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的等值電路,一相等值電路定子漏阻抗、轉子漏阻抗（折合）、勵磁阻抗轉子可變電阻反映發(fā)電機的負載狀況,37,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機的功率流程圖,38,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),電磁轉矩：,軟特性vs.硬特性,籠型異步風力發(fā)電機的機械特性曲線,39,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng)的特點,（1）無功補償：發(fā)電機勵磁消耗無功功率，皆取自電網(wǎng)。應選用較高功率因數(shù)發(fā)電機，并在機端并聯(lián)電容；（由于負荷經(jīng)常變動，固定電容難以做到完全補償?？赡艹霈F(xiàn)過補或欠補現(xiàn)象，造成電網(wǎng)電壓浮動?？煽紤]在變電站加裝可控無功補償裝置SVC）,（2）軟并網(wǎng)：并網(wǎng)瞬間與異步電動機起動相似，存在很大的沖擊電流，應在接近同步轉速時并網(wǎng)，并加裝可控硅軟起動限流裝置；,40,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng)的特點,（3）過載能力：發(fā)電機的機械特性曲線較硬，允許轉子轉速變動范圍小，導致風力機的風能轉換率偏低。風速不穩(wěn)時，風電機組容易受到?jīng)_擊機械應力；（軟特性發(fā)電機的轉子損耗較大，發(fā)熱嚴重）,（4）高效輕載：絕大部分時間處于輕載狀態(tài)，要求發(fā)電機的效率曲線平坦，在中低負載區(qū)效率較高。可考慮在輕載區(qū)，將定子繞組由角接改為星接，降低鐵耗。,41,恒速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),籠型雙速異步風力發(fā)電機系統(tǒng)的特點,（1）變極雙速籠型異步風力發(fā)電機方案在同一臺發(fā)電機的定子鐵心中，埋設兩套不同極對數(shù)的電樞繞組（通常為4/6極）。根據(jù)需要，可在兩套繞組切換，以獲得合適的運行轉速。高速繞組角接，低速繞組星接，以降低輕載運行時的鐵心磁密和損耗。,（2）大、小電機方案：采用兩臺不同容量、不同極對數(shù)的單速籠型異步發(fā)電機同軸串聯(lián)。高速發(fā)電機角接，低速發(fā)電機繞組星接。根據(jù)需要，可在兩套繞組切換。與變極雙速方案相比，小電機的負荷率較高，發(fā)電效率更高、,42,恒速恒頻RCC異步風力發(fā)電機系統(tǒng),RCC：RotorCurrentControl，轉子電流控制,定義：轉子電流控制技術是指通過電力電子開關和脈寬調(diào)制（PWM）來控制繞線型異步發(fā)電機轉子電流的一項技術。系統(tǒng)的結構特征：（1）采用變槳風力機；（2）采用繞線型異步發(fā)電機，但沒有滑環(huán)；（3）采用旋轉開關器件斬波控制轉子電流，動態(tài)調(diào)整發(fā)電機的機械特性。,43,恒速恒頻RCC異步風力發(fā)電機系統(tǒng),繞線型轉子異步發(fā)電機,轉子采用類似于定子的三相交流繞組，一般接成Y接；轉子三相繞組可在轉子內(nèi)部聯(lián)接，也可經(jīng)滑環(huán)—電刷裝置將轉子三相繞組端接線引出；轉子三相繞組的端接線在轉子內(nèi)部短接時，發(fā)電機的機械特性類似于籠型異步發(fā)電機；外接附加電阻時，機械特性變軟。,44,恒速恒頻RCC異步風力發(fā)電機系統(tǒng),,,Rs增大,轉子回路串入三相對稱電阻時的人為機械特性,三相繞線型異步電機的參數(shù)和U1、f1一定，轉子每相中串入附加電阻Rs。,Rs↑時：Tm不變，|smax|↑，T＝f(s)更傾斜。,,45,恒速恒頻RCC異步風力發(fā)電機系統(tǒng),轉子電流斬波控制電路：,原理：控制附加電阻的接入時間，從而控制轉子電流.,46,恒速恒頻RCC異步風力發(fā)電機系統(tǒng),優(yōu)點：,（1）風速變化引起風輪轉矩脈動的低頻分量由變槳調(diào)速機構調(diào)節(jié)，其高頻分量由RCC調(diào)節(jié)，可明顯減輕槳葉應力，平滑輸出電功率;（2）利用風輪作為慣性儲能元件，吞吐伴隨轉子轉速變化形成的動能，提高風能利用率；（3）電力電子主回路結構簡單，不需要大功率電源。,缺點：旋轉電力電子開關電路檢修、更換困難。,47,風力發(fā)電機系統(tǒng),變速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),48,變速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),四象限背靠背變頻器（全功率容量）,49,變速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),系統(tǒng)特點：,（1）交直交變頻器使發(fā)電機轉速與電網(wǎng)頻率間的關聯(lián)解耦；籠型異步風力發(fā)電機運行于變速變頻發(fā)電狀態(tài)；可利用發(fā)電機的電磁轉矩控制風力機轉子的轉速，跟蹤其最大功率點。發(fā)電機的運行轉差率小，發(fā)電機機械特性硬，運行效率高；（2）發(fā)電機側變頻器運行于升壓整流狀態(tài)，機端電壓可調(diào)，輕載運行時發(fā)電機的鐵耗小、效率高；,50,變速恒頻籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng),系統(tǒng)特點：,（3）電網(wǎng)側變頻器運行于逆變狀態(tài)，將發(fā)電機發(fā)出的有功傳送至電網(wǎng)，并可作為無功發(fā)生器參與調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功；對電網(wǎng)波動的適應性好，可以將電網(wǎng)的波動屏蔽于發(fā)電機之外；（4）變頻器與發(fā)電機功率容量相等，系統(tǒng)成本高。,51,風力發(fā)電機系統(tǒng),變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步風力發(fā)電機＋交直交雙向功率變換器,52,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),國產(chǎn)MW雙饋異步風力發(fā)電機,53,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),國產(chǎn)1.5MW雙饋異步風力發(fā)電機交流勵磁變頻器,54,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),繞線型轉子三相異步發(fā)電機的結構,55,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),繞線型繞組的聯(lián)結方式,繞線型轉子繞組通常采用Y聯(lián)結,56,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步發(fā)電機：,（1）繞線型轉子三相異步發(fā)電機的一種；（2）定子繞組直接接入交流電網(wǎng)；轉子繞組端接線由三只滑環(huán)引出，接至一臺雙向功率變換器；（3）轉子繞組通入受控的變頻交流勵磁電流；（4）轉子轉速低于同步轉速時也可運行于發(fā)電狀態(tài)；（5）定子繞組端口并網(wǎng)后始終發(fā)出電功率；但轉子繞組端口電功率的流向取決于轉差率；,57,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步發(fā)電機的運行原理—轉子交流勵磁,（1）轉子電流的頻率為轉差頻率，跟隨轉子轉速變化；（2）通過調(diào)節(jié)轉子電流的相位，控制轉子磁場領先于由電網(wǎng)電壓決定的定子磁場，從而在轉速高于和低于同步轉速時都能保持發(fā)電狀態(tài)；（3）通過調(diào)節(jié)轉子電流的幅值，可控制發(fā)電機定子輸出的無功功率；（4）轉子繞組參與有功和無功功率變換，為轉差功率，容量與轉差率有關（約為全功率的0.3倍，|s|<0.3）,58,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步發(fā)電機的等值電路,S＝0時，右邊的轉子支路轉變?yōu)橐粋€電流源。,S≠0時,變頻器,59,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng)中的變頻器,拓撲結構：交直交電壓型變頻器。由兩個共用直流環(huán)節(jié)的背靠背三相整流/逆變器組成?？蓪崿F(xiàn)變頻、變壓和功率雙向流動；控制方式：發(fā)電機側變頻器采用定子磁場定向矢量控制；電網(wǎng)側變頻器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制。通過二者之間的協(xié)調(diào)控制，保持直流母線電壓恒定?？蓪崿F(xiàn)發(fā)電機的有功功率和無功功率之間的解耦控制；電壓調(diào)制：空間電壓矢量正弦型脈寬調(diào)制。,60,定子磁場定向矢量控制：將定、轉子電壓、電流和磁鏈各量投影到由定子磁場確定的同步旋轉坐標系中，進行調(diào)節(jié)控制的方法。,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),61,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步風力發(fā)電機的功率轉速關系,62,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步風力發(fā)電機的功率電流關系,63,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步風力發(fā)電機的功率轉子電壓關系,64,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),雙饋異步風力發(fā)電機的功率效率曲線,65,變速恒頻雙饋異步風力發(fā)電機系統(tǒng),系統(tǒng)特點：,（1）連續(xù)變速運行，風能轉換率高；（2）部分功率變換，變頻器成本相對較低；（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)響應要求；（6）改善作用于風輪槳葉上機械應力狀況；（7）雙向變頻器結構和控制較復雜；（8）電刷與滑環(huán)間存在機械磨損。,66,風力發(fā)電機系統(tǒng),變速恒頻電勵磁同步發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）,半直驅(qū)或直驅(qū),67,變速恒頻電勵磁同步發(fā)電機系統(tǒng),系統(tǒng)特點：,（1）連續(xù)變速運行，風能轉換率高；（2）通過調(diào)節(jié)轉子勵磁電流，可保持發(fā)電機的端電壓恒定；（3）可采用不控整流和PWM逆變，成本低于全功率變換；（4）電能質(zhì)量好，并網(wǎng)簡單，無沖擊電流；（5）降低槳距控制的動態(tài)響應要求，改善槳葉上機械應力狀況（6）轉子可采用無刷旋轉勵磁；（7）轉子結構復雜，勵磁消耗電功率；（8）體積大、重量重，效率稍低。,68,風力發(fā)電機系統(tǒng),變速恒頻永磁同步發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）,半直驅(qū)或直驅(qū),69,變速恒頻永磁同步發(fā)電機系統(tǒng),不控整流＋升壓斬波＋PWM逆變器,70,變速恒頻永磁同步發(fā)電機系統(tǒng),系統(tǒng)特點：,（1）連續(xù)變速運行，風能轉換率高，可降低槳距控制的動態(tài)響應要求，改善槳葉上機械應力狀況；（2）具有最高的運行效率；（3）勵磁不可調(diào)，感應電動勢隨轉速和負載變化。采用可控PWM整流或不控整流后接DC/DC變換，可維持直流母線電壓基本恒定，同時還可控制發(fā)電機電磁轉矩以調(diào)節(jié)風輪轉速；,71,變速恒頻永磁同步發(fā)電機系統(tǒng),系統(tǒng)特點：,（4）在電網(wǎng)側采用PWM逆變器輸出恒定頻率和電壓的三相交流電，對電網(wǎng)波動的適應性好；（5）永磁發(fā)電機體積大、重量重，成本高；全容量全控變流器控制復雜，成本高；（6）永磁發(fā)電機存在定位轉矩，給機組起動造成困難。,72,風力發(fā)電機系統(tǒng),變速恒頻橫向磁通發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）,半直驅(qū)或直驅(qū),新結構發(fā)電機與電力電子變流器相結合，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！,73,風力發(fā)電機系統(tǒng),變速恒頻橫向磁通發(fā)電機系統(tǒng)（中、低速）,半直驅(qū)或直驅(qū),新結構發(fā)電機與電力電子變流器相結合，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！,74,本章小結,（1）籠型異步風力發(fā)電機系統(tǒng)成本低、可靠性高，在定速和變速全功率變換風力發(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力發(fā)電。將在未來十年內(nèi)繼續(xù)成為風電市場上的主流產(chǎn)品；（3）直驅(qū)型同步風力發(fā)電機及其變流技術發(fā)展迅速，利用新技術有望大幅度減小低速發(fā)電機的體積和重量。,