开关磁阻风力发电机概述.pdfVIP

2 0D7 NO ，B 工 业 技 术 以〕】E f中CE 改 了 〔自予幻L OG Y IN厂J 刁MA I !ON 开关磁 阻风 力发 电机概述 贺小艳 (太原理工大学 山西太原 0300 24) 摘 要:结合国内外风力发电的发展现状介绍了几种风力发电系统的优缺点，并对开关磁阻风力发电机系统的组成以及发电机的工作原理、 能量分析、控制策略、非线性模型进行了简单分析 ，分析表明开关磁阻电机完全能适应风力发电的需求。 关键词:开关磁阻发电机 风力发电 中图分类号 : T P 3 6 8 ，1 文献标识码 : A 文章编号: 16 72 一379 1(2007)02(c ) 一0089 一02 ，引言 用于大型风力发电机组，但其主要缺点在于 有他励式和 自励式之分。所谓 自励式，就是 20 世纪90 年代初，世界能源市场上发展 控制方式相对复杂 ，机组价格昂贵 。 在 电压建立的瞬间，由外电源提供初始励 最为迅速的已不再是石油、天然气等常规能 2 3 同步发电机系统 磁，当电压达到控制所需要的稳定值后 ，切 源，风力、太阳能等新能源的开发与利用得到 该系统也是变速运行风力发电系统的一 断外电源，此后由SRG 本身发出的电压提供 迅速发展 ，而随着新技术的发展使得风力发 种，系统包括风力机、齿轮箱、同步发电机、 励磁 ，在这种模式 中，由于建压后不在需要 电系统的成本越来越低、可靠性越来越高，以 全功率变频器、直流侧电容等。同步发电机优 外 电源 ，系统体积较小 ，效率高 。而在他 每年超过 03 % 的安装容量增加。目前，适应 势体现在:通过控制变频器的调制比可以分别 励方式下，励磁回路与发电机彼此独立，在 于变速恒频系统及发电机与风力机直接相连 控制有功和无功，在系统故障时提供无功支 SRG 运行过程中始终由外电源提供励磁 ，此 系统的发电机成为风力发电系统中发电机发 持 ，提高电网动态特性 。不需要并联电容器 时励磁 电压与输出电压无关，两者可以独立 展的主流。 作无功补偿装置; 由于此风力机是变速运行 调节 ，因此控制 比较方便 系统，其功率控制方式也是变桨距控制，可 2 几种风力发电系统的特点 以提高风能利用率 。可以向海岛、偏僻地区 4 开关磁阻发电机的工作原理及能量分 2 ，恒速鼠笼式感应发电机系统 等无源网络供电，体现出轻型直流输 电的优 析 系统包括风力机 、齿轮箱、感应发电 势。这种风力机系统的缺点是全功率变频器 电机转子 由风轮机拖动旋转 ，通过转子 机 、软起动装置、电容器组以及变压器等部 的造价很高，相应的损耗也较大。但是，这 位置检测器控制各项绕组轮流工作 。适时控 分。在正常运行时，风力机保持恒速运行，转 可以通过增加装机台数以及使用适当的PWM 制绕组通断即可实现机械能到 电能的转化 。 速 由发电机的极数和齿轮箱决定。若采用双 控制策略得到一定弥补 在其理想化线性模型中，SRG 的线型电 速发电机 ，则风力机可以在两种不同的速度 2 4 开关磁阻发电机 (简称 SRG或sR 发电 感模型与相电流波形如图2 所示。 下运行，以提高功率输出。这种系统的突出优 机 ) 系统 在线性模式中，根据电磁转矩的性质分 点是结