风电双馈变流器启动(双馈风力发电变流器)

海潮机械 2023-01-16 14:00 编辑:admin 239阅读

1. 双馈风力发电变流器

双馈式风力发电机是目前应用最为广泛的风力发电机,由定子绕组直连定频三相电网的绕线型异步发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。工作原理:双馈感应发电机由定子绕组直连定频三相电网的绕线型感应发电机和安装在转子绕组上的双向背靠背IGBT电压源变流器组成。”双馈“的含义是定子电压由电网提供,转子电压由变流器提供。该系统允许在限定的大范围内变速运行。通过注入变流器的转子电流,变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。

在正常运行和故障期间,发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。变流器由两部分组成:转子侧变流器和电网侧变流器,它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率,而电网侧变流器控制直流母线电压并确保变流器运行在统一功率因数(即零无功功率)。

功率是馈入转子还是从转子提取取决于传动链的运行条件:在超同步状态,功率从转子通过变流器馈入电网;而在欠同步状态,功率反方向传送。

在两种情况(超同步和欠同步)下,定子都向电网馈电。

2. 风电双馈变流器的工作原理

风机变流器igbt工作原理:

功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件,保证良好的输出波形。这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点,可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电能质量。这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制,是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。

3. 双馈发电机组变流器的作用

双向风力发电机的原理是通过叶轮将风能转变为机械转矩,通过主轴传动链,经过齿轮箱增速到异步发电机转速后,通过励磁变流器励磁而将发电机的定子电能并入电网。

如果超过发电机同步转速,转子也处于发电状态,通过变流器向电网馈电。

双馈发电机正是由叶片通过齿轮箱变速,带动以达到定子侧输出相对完美正弦波,同时在额定转速下,转子侧也能同时发出电流,已达到最大利用风能效果。

4. 双馈风力发电变流器工作原理

主要就是设备维护。

要了解设备维护的主要内容就要了解风力发电的基本构成,这是你维护的对象。

风电场的设备一般包括原动机(风力机),传动轴(连接原动机和电动机),齿轮箱(可选,双馈有同步永磁无),发电机(双馈或同步发电机)风电变流器。此外还有桨叶,塔筒,变电送电设备,主控中心等。

这些设备的一般性日常维护是运维去做,稍微专业点的就可以让厂家去做了。

如果你想往这方面就业还是建议慎重考虑,一是风电场一般位置比较偏,环境条件较差,二是待遇现在而言一般般,三是确实比较危险,一个塔筒动辄七八十米,国内的风电场有助力或者电梯的塔筒不多,基本上运维上去一天早上爬上去带着干粮吃喝拉撒睡都在上面了,上面风机一转,振动感人。就这还没考虑到电气上的危险。

优势就是国内这种专业的风电运维确实比较少,市场比较大。而且国内的风电场业主似乎普遍不重视运维。一个好的风电机组运维优秀的话可以达到15年到20年的寿命,国内目测很多风电场的运维情况寿命撑不住5,6年。看你取舍了。

5. 双馈风电机组变流器原理

主要就是设备维护。要了解设备维护的主要内容就要了解风力发电的基本构成,这是你维护的对象。风电场的设备一般包括原动机(风力机),传动轴(连接原动机和电动机),齿轮箱(可选,双馈有同步永磁无),发电机(双馈或同步发电机)风电变流器。此外还有桨叶,塔筒,变电送电设备,主控中心等。这些设备的一般性日常维护是运维去做,稍微专业点的就可以让厂家去做了。如果你想往这方面就业还是建议慎重考虑,一是风电场一般位置比较偏,环境条件较差,二是待遇现在而言一般般,三是确实比较危险,一个塔筒动辄七八十米,国内的风电场有助力或者电梯的塔筒不多,基本上运维上去一天早上爬上去带着干粮吃喝拉撒睡都在上面了,上面风机一转,振动感人。就这还没考虑到电气上的危险。优势就是国内这种专业的风电运维确实比较少,市场比较大。而且国内的风电场业主似乎普遍不重视运维。一个好的风电机组运维优秀的话可以达到15年到20年的寿命,国内目测很多风电场的运维情况寿命撑不住5,6年。看你取舍了。

6. 双馈风力发电变流器的作用

早期的风电机组采用的是恒定转速/恒定频率的发电系统。也就是说,这种机组的发电机转速不随风速变化而变化,而是维持在保证输出频率达到电网要求的恒定转速上运行。由于恒定转速的机组在风速变化时经常无法达到最佳叶尖速比,因此这种机组风能利用效率比较低。

为了实现最大的风能捕获,提高效率,需要风轮转速随着风速变化而变化。因此,目前主流的并网型大型风力发电机组普遍采用的是变速恒频的发电系统。变速恒频发电系统主要有两种型式:双馈异步交流发电系统和永磁同步低速交流发电系统。

1、双馈异步交流发电系统

这种类型的发电系统采用双馈交流异步发电机,其转子由接到电网的变流器提供交流励磁。在发电机转速发生变化的时候,变流器以转差频率的电流来产生双馈电机转子励磁,此时,在定子中即可产生恒定频率的电动势。

这种变流器只需要转差功率大小的容量,容量较小,是目前兆瓦级风电机组的主流。但这种发电系统需要配合增速齿轮箱,把风轮转速升高到接近同步速度的水平。

2、永磁同步低速交流发电系统

永磁低速交流电机的转子采用多个极对数的永磁材料构成。由于极对数较多,同步转速非常低,接近于风轮的转速,因此,可以不经升速齿轮箱而直接由风轮驱动电机发电,传动效率高。发电机后面接全功率的变流器,以保证输出恒频的电动势。

这种发电系统电机往往比较大,也比较复杂,但其去掉了增速齿轮箱,可靠性得到了提升,在大型风电机组中也具有很大的市场。

3、还有一种半直驱型的机组,是融合了上述两种方案特点的一种型式。即传动系统采用较双馈机组更低增速比的齿轮箱,这可以减少增速箱的设计难度,相比双馈机组传动链具有更高的可靠性;发电系统采用较直驱机组更少极对数的发电机,但其同步速度远低于普通异步电机速度,通过变流器控制输出频率。半直驱即具备上面两者的优点,但同时具备上述两种型式的缺点。

总体来说,风电机组是通过变流器来保证输出电动势频率的,主要区别在于变流器类型和传动链的配置方式。

希望上述回答对您有帮助

7. 双馈风力发电系统

电机侧就是转子侧。定子是直接与电网相连的不需要控制,转子侧通过背靠背变频器与电网相连。

在双馈风力发电系统中,发电机的定子直接连接到电网上,而转子在变流器的控制下实现交流励磁,

保持定子恒频恒压输出,基本运行步骤如下:

1、 发电机组在自检正常的情况下,叶轮处于自由运动状态;当风速满足运行条件且叶轮正对风向,

变桨系统将持续调整最佳桨距角,将发电机空载转速保持在切入转速上,主控系统若判定一切

准备就绪,则发出并网命令。

2、 变流器在接收到并网命令后,将先对母线进行预充电,当母线电压达到一定程度后,网侧变流

器开始进行调制;而当网侧变流器正常运行后,机侧变流器开始自检,自检通过后开始对励磁

电流幅值、相位和频率进行控制,使得发电机定子空载电压和电网电压同频率、同相位、同幅

值,此时闭合并网接触器实现并网。

3、 当风速变化导致发电机转速变化时,变流器通过控制转子的励磁电流频率来改变转子磁场的旋

转频率、幅值、相位等参数,使发电机的输出电压、频率和电网保持一致,从而实现风力发电

系统的变速恒频发电