风电双馈变流器工作原理图(双馈风力发电变流器)

海潮机械 2023-01-26 22:11 编辑:admin 123阅读

1. 双馈风力发电变流器

双馈是指有两个能量流动通道,普通交流机只有定子和电网之间能量流动,而双馈电机定子、转子都可以与电网交换能量,定子直接与电网连接,转子通过逆变器与电网连接,实现能量从定子和转子到电网的两个通道流动,所以叫双馈!

2. 风力双馈发电机

三相异步电机的旋转磁场转速(同步转速): n=60f/P=60×50/2=1500(转) (f=电源频率,P=磁极对数) 三相异步电机的转子转速低于同步转速称为异步转速,一般异步转速的转差率约3~8%之间。 额定转速(转子转速): n1=n-(n×转差率) n1=n-n×3%=1500-1500×0.03=1455(转) n1=n-n×8%=1500-1500×0.08=1380(转) 结果为1380——1455转

3. 双馈风电机组变流器原理

双馈风力发电机组励磁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. 双馈感应式风力发电机组

首先,它能控制无功功率,并通过独立控制转子励磁电流解耦有功功率和无功功率控制。

其次,双馈感应发电机无需从电网励磁,而从转子电路中励磁。

最后,它还能产生无功功率,并可以通过电网侧变流器传送给定子。但是,电网侧变流器正常工作在单位功率因数,并不包含风力机与电网的无功功率交换。

5. 双馈风机变流器

一般发电机定子引出线不会直接接到电网上,是通过三级变压器或二级变压器将电能进行升压再通过一些滤波电路向电网提供电能的。

现在的风力发电机一般是变速恒频型,通过双馈变流器或全功率变流器对发电机的输出进行初级调控提供合规格的电能向变压器供电。

6. 双馈发电机组变流器的作用

双馈风力发电机的功率控制有三种方式:

1.偏航系统,偏航系统保证风电机组始终对着风运行,使其吸收的功率最大。

2.变浆系统,双馈风力发电机转速在额定转速以下运行时,一种是保持在浆距角为0°运行,这时始终吸收功率最大;另一种是跟踪最大功率曲线运行;在风速达到额定风速以上时,这时通过改变浆距角,使浆叶迎风位置改变,来限制吸收的功率;

3.变浆距和变流器结合的变速恒频的双馈风力发电机组,这是目前主流的机型,使用双向变流器,对双馈发电机进行矢量或直接转矩控制,可以独立调节有功功率和无功功率。 具体过程如下: 1、在额定风速以下运行时,始终保持吸收功率最大,不需要改变浆距角。 2、在额定风速以上运行时,由于桨叶的动量比较大,变浆具有一定的滞后性,这时通过改变双馈电机转子励磁电流的幅值,相位和频率可以改变发电机的转速,这样就能迅速改变风轮的旋转速度,限制吸收功率保持在额定功率。 3、总之就是通过调整偏航系统和变浆系统进行调整。

7. 双馈风力发电变流器的作用

一般来讲,变频器是变流器的一种。

变流器和变频器之所以称呼不同,主要在于它们伺服的对象的特性不同。 变流器伺服的对象是双馈发电机,变频器主要是调节异步电动机。 变流器的根本作用是采取一定的控制手段,让双馈发动机发出与电网完全一致的交流电。原理如下:变流器是给双馈发电机的转子注入一定低频的交流电,使之产生旋转电磁场;并要求这个电磁场的转速加上发电机轴上的机械转速等于同步转速(比如4个极的双空间发动机的同步转速是1500r/min),这样转子上的电磁场切割定子线圈产生了交流电,这个交流电的频率、相位、电压与电网的完全一致,从而发动机能够并网发电。 变频器的根本作用是给异步电动机提供频率变化的交流电,让电动机按照一定的控制方式旋转并且转速可平滑调节,从而达到节能或者改善生产工艺的过程(例如火电厂的风机、泵类负载的节能改造;纺织工业上变频器对电动机调节可以纺织出来的细线在直径大小、质量上一致等)。 风电用的变流器,工作的环境温度范围要比普通的变频器大些;可靠性要高,因为,风力发电一般都是无人值守的24H运行;还要满足大电流运行。其实风电里面用变流器就是为了保证发出的电是50HZ,能够并网