响水风电场风力发电机组变速恒频风力发电技术.pdfVIP

第 卷增刊第 期 水 利 水 电科 技 进 展 年 月 ! # #$ $# %’ ( ! )*++’,-,./ 0 (# 1234.5,6 7. )57,.5, 4.2 8,59.’:; =4/, ?,6*5,6 @,5 ( #$ !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! 响水风电场风力发电机组变速恒频风力发电技术 刘 （中国水电七局有限公司机电安装分局，四川 彭山 C#HC ） 摘要：介绍响水风电场K@BB $LFM= 风力发电机组的变速恒频风力发电技术、交流励磁双馈发电机 ! 的工作原理、变速恒频风力发电系统的运行区域以及交流励磁双馈发电机的矢量控制技术。 关键词：风力发电机组；变速恒频；双馈异步发电机；最大风能捕获；响水风电场 中图分类号： 文献标识码： 文章编号： （ ） 8MC$G N $C BCGB #$ )# A G ! ! ! 风力发电系统主要有恒速恒频风力发电机系 化时，调解转子励磁电压相量，使转子机械转速随风 统和变速恒频风力发电机系统# 大类。恒速恒频风 速的变化而变化，在发生变化的同时，转子旋转磁场 力发电系统一般使用同步电机或者鼠笼式异步电机 的转速也应发生相应的变化来补偿发电机转速的变 作为发电机，通过定桨距失速控制的风轮机使发电 化，以达到变速恒频稳定运行的目的。变速风力发 机的转速保持在恒定的数值继而保证发电机端输出 电机组的基本结构如图$ 所示。 电压的频率和幅值恒定，其运行范围比较窄，只能在 一定风速下捕获风能，发电效率较低。变速恒频风 力发电系统一般采用永磁同步电机或者双馈电机作 为发电机，通过变桨距控制风轮使整个系统在很大 的速度范围内按照最佳的效率运行，是目前风力发 电技术的发展方向。响水K@BB 风力发电机组就是 采用了这种变速恒频双馈感应发电机，其调速范围 一般在同步速的F O P $F O 之间，如果采用普通 鼠笼式异步电机系统或者永磁同步电机系统，变频 器的容量要求与所拖动的发电机容量相当，是非常 不经济的。双馈异步风力发电系统定子和电网直接 图 变速风力发电机组的基本结构 相连接，转子和功率变换器相连接，通过变换器的功 $ 率仅仅是转差功率，这是各种传动系统中效率比较 当转子电压幅值和相位改变时，由转子电流产 高的，该结构适合于调速范围不宽的风力发电系统， 生的转子磁场在电机气隙空间的位置产生一个位 尤其是大、中容量的风力发电系统。 移，从而改变了电机的功率角。因此，调节发电机转 子励磁电压不仅可以调节风力发电机组定子侧无功 ! 变速恒频风力发电技术 功率，也可以调节定子侧有功功率。对电网而言，它 变速恒频双馈风力发电机组技术是当前国际风 既可输出无功功率起到就地无功补偿的作用，又可 力发电的新技术。其采用双馈感应发电机，定子接 以吸收过剩无功功率起到调节电压的作用。另外， 入电网，转子绕组由频率、幅值、相位可调的电源供 变频器安装于转子侧，其容量仅为发电机额定容量 给三相低频励磁电流。该低频励磁电流相对于转子 的一