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几种适合变速恒频风力发电机并网方式对比分析
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2009-07-01
张虎豹
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双馈电机定子电压有效控制是变速恒频发电机实现无冲击电流并网的关键,文章针对双馈电机定子电压控制进行研究,对比分析了空载并网方式、带负载并网方式以及“孤岛”并网方式,并指出了各自的优缺点。
目前,交流励磁变速恒频控制技术是一种比较先进、理想的发电技术。交流励磁双馈发电机变速恒频风力发电方案是通过在双馈电机的转子侧施加三相交流电进行励磁,调节励磁电流的幅值、频率和相位,实现定子侧输出恒频恒压;由于采用了矢量控制技术,实现了有功、无功功率的独立调节,从而改善风电机组和所并电网的动态和静态特性[ 1～4 ] 。在风力发电中,采用交流励磁双馈风力发电方案,可以获得以下优越的性能: ( 1)调节励磁电流的频率可以在不同的转速下实现恒频发电,满足用电负载和并网的要求; ( 2)调节励磁电流的有功分量和无功分量,可以独立调节发电机的有功功率和无功功率,不仅可以补偿电网的无功需求,还可以提高电力系统的静态和动态性能; (3)由于采用了交流励磁,发电机和电力系统构成了“柔性连接”,即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流,精确的调节发电机输出电压,使其能满足要求; ( 4)由于控制方案是由转子电路实现的,而流过转子电路的功率是由交流励磁发电机的转速运行范围所决定的转差功率,它仅仅是额定功率的一小部分,这样就大大降低了变频器的容量,减少了变频器的成本。
目前,交流励磁变速恒频控制技术是一种比较先进、理想的发电技术。交流励磁双馈发电机变速恒频风力发电方案是通过在双馈电机的转子侧施加三相交流电进行励磁,调节励磁电流的幅值、频率和相位,实现定子侧输出恒频恒压;由于采用了矢量控制技术,实现了有功、无功功率的独立调节,从而改善风电机组和所并电网的动态和静态特性[ 1～4 ] 。在风力发电中,采用交流励磁双馈风力发电方案,可以获得以下优越的性能: ( 1)调节励磁电流的频率可以在不同的转速下实现恒频发电,满足用电负载和并网的要求; ( 2)调节励磁电流的有功分量和无功分量,可以独立调节发电机的有功功率和无功功率,不仅可以补偿电网的无功需求,还可以提高电力系统的静态和动态性能; (3)由于采用了交流励磁,发电机和电力系统构成了“柔性连接”,即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流,精确的调节发电机输出电压,使其能满足要求; ( 4)由于控制方案是由转子电路实现的,而流过转子电路的功率是由交流励磁发电机的转速运行范围所决定的转差功率,它仅仅是额定功率的一小部分,这样就大大降低了变频器的容量,减少了变频器的成本。
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