中文名 | 雙饋式變速恒頻風電機組 | 產(chǎn)????地 | 中國 |
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學科領域 | 動力與電氣工程 | 啟用日期 | 2011年8月8日 |
機組可以在可變的葉輪轉(zhuǎn)速和可調(diào)的槳距角下運行,通過改變槳距角調(diào)整葉輪的能量捕獲,通過葉輪轉(zhuǎn)速的變化,可以使雙饋發(fā)電機運行在同步速之下或同步速之上,采用仿真工具可以描繪出整個機組的能流關(guān)系曲線。 2100433B
雙饋式變速恒頻風力發(fā)電機組于2008-2-3發(fā)布,2008-7-1開始實施。
雙饋發(fā)電機(Doubly-Fed Induction Generator,簡稱DFIG)具有定子、轉(zhuǎn)子雙套繞組,轉(zhuǎn)子繞組上加有滑環(huán)和電刷,可以從定、轉(zhuǎn)子兩側(cè)回饋能量。當采用交流勵磁時,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與勵磁...
有必要。目前,電網(wǎng)對于風機并網(wǎng)要求越來越嚴,要求風機具備高頻高電壓穿越能力,否則會被優(yōu)先限電,直接影響風電項目經(jīng)濟效益。目前,已出臺相應并網(wǎng)規(guī)則及高穿標準。
大風車?。抗?,6MW嘍,海上的,陸地最大的3MW了,能普及的一般就是2MW,1.5MW。大風車不見得越大越好的,需要依當?shù)仫L況而定,最普及的還是1.5,可以77 82 89 93的葉片來降低切入風速...
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針對在風電機組完成設計之前,需要對機組輸出功率性能作出預測的問題,介紹了雙饋變速恒頻風電機組的系統(tǒng)模型,包括風速、風輪、發(fā)電機和變頻器的數(shù)學模型;根據(jù)葉輪原動機輸入的機械能和機組的發(fā)電功率曲線,研究雙饋發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)特性、功率關(guān)系;基于SUT-1500風機模型的參數(shù),利用MATLAB軟件仿真機組的功率輸出特性.研究結(jié)果表明,對于雙饋變速恒頻風電機組,在低于發(fā)電機額定轉(zhuǎn)速時,通過調(diào)節(jié)功率因數(shù),可以實現(xiàn)機組的最大功率輸出,提高機組的運行效率和性能,給機組的控制方案設計提供了參考.
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為了有效減少變速恒頻雙饋風電機組額定風速以上時的功率和轉(zhuǎn)速波動,提出了一種同時考慮槳距角和雙饋感應發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁電壓調(diào)節(jié)的新型恒功率控制策略。在分析風力機特性和雙饋感應發(fā)電機基本電磁關(guān)系的基礎上,建立了變速恒頻雙饋風電機組的非線性數(shù)學模型,并利用反饋線性化理論設計了非線性控制器。仿真結(jié)果表明,所提出的控制策略與現(xiàn)存的僅考慮槳距角或電磁轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)的恒功率控制策略相比,具有更好的功率調(diào)節(jié)特性。
變速恒頻風電機組是主流的風力發(fā)電機組。對于變速恒頻風電機組而言,在額定風速以下運行時,風電機組應該盡可能的提高能量轉(zhuǎn)換效率,這主要通過發(fā)電機轉(zhuǎn)矩的控制,使機組變速運行來實現(xiàn)。 目前,變速恒頻風電機組是主流的風力發(fā)電機組,其控制是風力發(fā)電的核心問題,同時也是最難解決的問題。 2100433B
交流勵磁變速恒頻發(fā)電是 20 世紀末發(fā)展起來的一種全新高效發(fā)電方式,適用于風力﹑水力等可再生能源開發(fā)利用,尤其在風力發(fā)電中得到了廣泛的應用。 變速恒頻風力發(fā)電技術(shù)與恒速恒頻發(fā)電技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)越性,首先大大提高了風能轉(zhuǎn)換效率,顯著降低了由風施加到風力機上的機械應力;其次通過對發(fā)電機轉(zhuǎn)子交流勵磁電流幅值﹑頻率和相位可調(diào)的控制,實現(xiàn)了變速下的恒頻運行,通過矢量變換控制還能實現(xiàn)輸出有功和無功功率的解耦控制,提高電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)的靈活性和動﹑靜態(tài)穩(wěn)定性。
交流勵磁變速恒頻發(fā)電機采用雙饋型異步發(fā)電機,與傳統(tǒng)的直流勵磁同步發(fā)電機以及通常的異步發(fā)電機相比其并網(wǎng)過程有所不同。同步發(fā)電機和電力系統(tǒng)之間為 “剛性連接”, 發(fā)電機輸出頻率完全取決于原動機的速度,與其勵磁無關(guān)。并網(wǎng)之前發(fā)電機必須經(jīng)過嚴格的整步和(準)同步,并網(wǎng)后也須嚴格保持轉(zhuǎn)速恒定。異步發(fā)電機的并網(wǎng)對機組的調(diào)速精度要求低,并網(wǎng)后不會震蕩失步,其并網(wǎng)的方式也較多,如直接并網(wǎng)、準同期并網(wǎng)和降壓并
網(wǎng),但它們都要求在轉(zhuǎn)速接近同步速( 90%~ 100%)時進行并網(wǎng)操作,對轉(zhuǎn)速仍有一定的限制。采用交流勵磁后,雙饋發(fā)電機和電力系統(tǒng)之間構(gòu)成了“柔性連接”,即可根據(jù)電網(wǎng)電壓和發(fā)電機轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)勵磁電流,進而調(diào)節(jié)發(fā)電機輸出電壓來滿足并網(wǎng)條件,因而可在變速條件下實現(xiàn)并網(wǎng) 。隨著風力發(fā)電機組容量的不斷擴大,變速恒頻技術(shù)應用與日俱增。如何安全、順利地并網(wǎng)已經(jīng)成為這種先進發(fā)電方式應用與控制中必須探討的一個重要課題。
評價風電機組優(yōu)劣的主要指標為一定時間內(nèi)的實際發(fā)電量和平均無故障時間。因此,機組控制策略的設計,既要考慮到盡可能提高機組的發(fā)電能力,又要為機組各部件留有充分的安全余量,同時兼顧到良好的供電質(zhì)量。
對于變速恒頻風電機組而言,在額定風速以下運行時,風電機組應該盡可能的提高能量轉(zhuǎn)換效率,這主要通過發(fā)電機轉(zhuǎn)矩的控制,使機組變速運行來實現(xiàn)。所以這時候沒有必要改變槳距角,此時的空氣動力載荷通常比額定風速時小,因此也沒有必要通過變槳來調(diào)節(jié)載荷。
在額定風速之上運行時,變槳控制可以有效地調(diào)節(jié)風電機組所吸收的能量,同時控制葉輪上的載荷,使之限定在安全設計值以內(nèi)。由于葉輪的巨大慣量,變槳作用對機組的影響通常需要數(shù)秒的時間才能表現(xiàn)出來,這很容易引起功率的大幅波動,因此必須以發(fā)電機轉(zhuǎn)矩控制來實現(xiàn)快速的調(diào)節(jié)作用,通過變槳調(diào)節(jié)與變速調(diào)節(jié)的協(xié)同控制來保證穩(wěn)定的能量輸出 。