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变速恒频风力发电机的交流励磁电源
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2017-12-13
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长期以来，风力发电以采用定桨距风力机为主，在发电机极对数一定的条件下，若要输出电能与电网同频，发电机必须恒速运行。而风能是一种变化剧烈的随机能源，一种风速下风力机只有一种可以获取最大风能的转速，这样恒速恒频运行只能在一种风速下捕获最大风能，绝大多数风速下风能的采集、利用、转化效率都很低。特别是随着风电机组单机容量的增大，运行成本己提到重要地位，追踪最大风能以增加发电量的控制方式才是风力发电的最佳运行方式。变速恒频能在各种风速下最大限度地捕获风能，很适合风力发电技术发展的方向。
实现变速恒频发电的方法众多，其中交流励磁双馈发电机方案最具优势。由于交流励磁变频器只需供给转差功率，大大减少了对变频器容量的要求；发电机根据风力机转速变化调节转子励磁电压频率，实现恒频输出；再通过矢量变换控制实现发电机的有功、无功功率独立调节，进而控制发电机组转速实现最大风能的跟踪和捕获运行。实现交流励磁变速恒频发电技术的关键在于寻求一种输入、输出特性好，能量可双向流的“绿色”变频器，本文将对此进行深入研究。
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