双馈风力发电机组的工作原理与优点是什么?

时间:2021年12月10日 13:15:35 点击次数:7989来源:原创

作为一种可清洁和可再生的能源,风力发电在全世界引起了越来越多的关注。当风流经风轮机叶片并驱动风轮机旋转时,风能被转化为机械能。风力涡轮机驱动发电机转子旋转,发电机向电网供电,机械能被转化为电能。今天我们重点讲下双馈风力发电机组的工作原理与优点。

双馈风力发电机组

一、双馈风力发电机组是什么

双馈风力发电机组(DFIG,Doubly fed Induction Generator)是一种绕线式感应发电机,是变速恒频风力发电机组的核心部件,也是风力发电机组国产化的关键部件之一。该发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成,冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构 。

二、双馈风力发电机组的工作原理

风力发电机组的变速运行可以使风力发电机组最大程度地吸收风能,提高风力发电机组的运行效率。大容量变速恒频风力发电系统是风力发电技术的主流方向,采用双馈异步发电机的变速恒频风力发电机组仍是目前的主流机型。

双馈发电机的定子绕组直接与电网相连,转子绕组通过变流器与电网连接,转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节,机组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。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流,使其能满足要求。

双馈风力发电机组的工作原理

三、双馈风力发电机组的优点

1、双馈风力发电机定子的输出功率是恒频恒压的交流电,可直接并网;转子的转差功率经过变换后也可以与并入电网;

2、双馈风力发电机仅需对转子功率进行变频控制,而转子功率一般为总功率的20%以内,即需要整流逆变容量非常小,变频损耗小,变频器成本低,控制系统体积小;

3、双馈风力发电机在变速运转时发出的电高频谐波含量低,风能利用充分;而同步风力发电机发出的电在整流逆变过程中会产生高频谐波电流流入电网,使电网的品质变坏,而风能利用相对要差一些;

4、双馈风力发电机的转速受转子上所接变频器控制,在风速较高时不会造成发电机飞车,因此该类发电机的可靠性较高;而同步风力发电机的转速受外界风速决定,当风速较高时会造成发电机飞车,因此该类发电机的可靠性较差。

小结

以上是双馈风力发电机组的工作原理与优点的详细介绍。双馈发电机是一种新型的发电机,它结合了异步发电机和同步发电机的优点。它具有调速性能好、独立调节有功和无功功率、提高电网功率因数、提高系统稳定性、励磁容量相对较小等优点。它可以广泛应用于新的可再生能源发电系统,如风力发电和抽水蓄能。

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