知識(shí)點(diǎn)一-交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理.知識(shí)點(diǎn)一-交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)項(xiàng)目四風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)任務(wù)三交流勵(lì)磁雙饋式風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)知識(shí)點(diǎn)一交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的一個(gè)重要優(yōu)點(diǎn)是可以使風(fēng)力機(jī)在很大風(fēng)速范圍內(nèi)按最佳效率運(yùn)行。從風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行原理可知，這就要求風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速正比于風(fēng)速變化并保持一個(gè)恒定的最佳葉尖速比，從而使風(fēng)力機(jī)的風(fēng)能利用系數(shù)CP保持最大值不變，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出最大的功率。因此，對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的要求，除了能夠穩(wěn)定可靠地并網(wǎng)運(yùn)行之外，最重要的一點(diǎn)就是要實(shí)現(xiàn)最大功率輸出控制。交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理一、雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)組成:繞線式異步電機(jī)本體、變頻器和控制環(huán)節(jié)。定子繞組直接接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子三相繞組對(duì)稱，經(jīng)背靠背PWM雙向電壓源變頻器與電網(wǎng)相連，向轉(zhuǎn)子提供頻率、相位、幅值可調(diào)的三相低頻勵(lì)磁電流，在轉(zhuǎn)子中形成低速旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，該磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子的機(jī)械角速度相加即等于定子磁場(chǎng)的旋轉(zhuǎn)角速度，在定子磁場(chǎng)中感應(yīng)得到對(duì)應(yīng)于同步轉(zhuǎn)速的工頻電壓。交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理二、雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組工作原理

用于控制定子繞組輸出電壓頻率的轉(zhuǎn)子繞組交流勵(lì)磁電流，是由電網(wǎng)提供的。由于轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電流要求是頻率可調(diào)的交流電，一般只能通過變流器來提供。交流勵(lì)磁雙饋式風(fēng)電機(jī)組所用的變流器，往往也是由兩部分組成，一部分作為整流器使用，一部分作為逆變器使用。雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)不同于普通的異步機(jī)，在次同步運(yùn)行及超同步運(yùn)行狀態(tài)下都可以作為發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)行，但其功率流向有所不同。在次同步運(yùn)行狀態(tài)，電網(wǎng)側(cè)變流器（此時(shí)作為整流器）將電網(wǎng)50Hz的交流電整流，得到直流電，再由電機(jī)側(cè)變流器（此時(shí)作為逆變器）將該直流電逆變?yōu)轭l率滿足要求的交流電，用于轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁。此時(shí)，電網(wǎng)通過變流器向發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子送入功率。在超同步運(yùn)行狀態(tài)，電機(jī)側(cè)變流器（此時(shí)作為整流器）將轉(zhuǎn)子繞組感應(yīng)出的低頻交流電整流，得到直流電，再由電網(wǎng)側(cè)變流器（此時(shí)作為逆變器）將該直流電逆變?yōu)轭l率與電網(wǎng)頻率相同的交流電，送入電網(wǎng)。此時(shí)，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過變流器向電網(wǎng)饋送功率。交流勵(lì)磁雙饋式機(jī)組變流器工作原理二、雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組工作原理在同步運(yùn)行狀態(tài)，變流器應(yīng)向發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子提供直流電。但實(shí)際上風(fēng)電機(jī)組處于嚴(yán)格的同步運(yùn)行狀態(tài)的時(shí)候很少，即使出現(xiàn)，持續(xù)的時(shí)間也很短。因此，在控制上，在發(fā)電機(jī)接近同步運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，提供的勵(lì)磁電流為