风力直驱式发电机和风力双馈异步发电机综述-唐欣.docVIP

风力直驱式发电机和风力双馈异步发电机综述 学 院：电 气 学 院 班 级：电气10-1班 姓 名： 唐 欣 学 号：1003010127 老 师：陶 大 军 风力直驱式发电机和风力双馈异步发电机综述 唐欣 （哈理工电气学院，10-1届 1003010127,哈尔滨） 摘要：风力发电机是实现风能转换成电能的核心部件。本文粗略介绍了风力发电机组的主要结构及各种风力发电机的特点，详细介绍了永磁直驱式风力发电机及双馈异步风力发电机。通过对比各种风力发电机的优缺点，对未来风力发电机的发展趋势做了展望。 关键词：风力发电机：永磁直驱式风力发电机;双馈异步风力发电机 Permanent magnet synchronous generator and doubly-fed asynchronous generator introduction Tangxin(1003010127) Abtract:Wind powergenerator is one of the core components convertingwind energy to electric energy.The characteristics of every kind of wind power generator and the wind power system are introduced in this paper, which permanent magnet synchronous generator and doubly-fed asynchronous generator in detail. According to the merits and demerits of wind generators, the paper shows the development trend of wind power generators in the future. Key words: wind power generator; permanent magnet synchronous generator; doubly-fed asynchronous generator; 引言 在能源短缺和环境趋向恶化的今天，风能作为一种可再生清洁能源，日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发展前景，近20年来风电技术有了巨大的进步，风电开发在各种能源开发中增速最快。德国、西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早，因而目前处于世界领先地位。与风电发达国家相比，中国在风力发电机制造技术和风力发电控制技术方面存在较大差距，目前国内只掌握了定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术，在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、 变速恒频等先进风电技术方面还有进 一步研究和应用。发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置，它不仅直接影响输出电能的质量和效率，也影响整个风电转换系统的性能和装置结构的复杂性。风能是低密度能源，具有不稳定和随机性特点，控制技术是风力机安全高效运行的关 键，因此研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制且供电性能良好的发电机系统和先进的控制技术是风力发电推广应用的关键。本文分析比较了各种风力发电机的优缺点，介绍了相关风力发电控制技术，最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 1：笼型感应发电机恒速恒频风力发电机组 在笼型发电机恒速恒频风力发电机组中，风轮通过多级升速齿轮箱驱动笼型感应发电机，发电机通过双向并联晶闸管和变压器与电网连接，同时一个旁路接触器与晶闸管并排连接在发电机定子绕组与变压器之间。 1）笼形异步发电机也被称为恒速风力发电机。原理图如下。发电机通过变压器直接接入电网。因为笼型异步发电机只能工作在额定转速之上很窄的范围内,所以通常称之为恒速风力发电机。并网运行时,异步发电机需要从电网吸收滞后的无功功率以产生旋转磁场,这恶化了电网的功率因数,易使电网无功容量不足,影响电压的稳定性。其工作原理是利用电容器进行无功补偿，在高于同步转速附近作恒速运行，采用定桨距失速或主动失速桨叶，单速或双速发电机运行。优点： 由于电机转子整体强度、刚度都比较高，不怕飞逸，比较适合风力发电这种特殊场合，所以笼型异步发电机发展很快。 缺点： 随着风力发电应用的深入,恒速笼型异步发电机具有的一些固有缺点逐步显现出来,主要是笼型异步发电机转速只能在额定转速之上1% ~5%内运行,输入的风功率不能过大或过小,若发电机超过转速上限,将进入不稳定运行区.因此,在多数场合需将2台分别为高速和低速的笼型异步发电机组合