雙饋發(fā)電機變速恒頻系統

雙饋發(fā)電機變速恒頻系統

雙饋電機與普通的繞線(xiàn)式感應電機類(lèi)似, 系統如圖3所示。采用的發(fā)電機為轉子雙饋發(fā)電機, 定子繞組與電網(wǎng)直接相連, 轉子繞組通過(guò)變頻器供以頻率、幅值、相位和相序都可改變的三相低頻勵磁電流。無(wú)論風(fēng)速如何發(fā)生變化, 當電機的轉速改變時(shí), 通過(guò)變頻器調節轉子的勵磁電流頻率來(lái)改變轉子磁勢的旋轉速度, 使轉子磁勢相對于定子的轉速始終是同步的, 定子感應電勢頻率即可保持定值, 發(fā)電系統便可做到變速恒頻運行。此種結構的發(fā)電機是通過(guò)對其轉差頻率的控制, 來(lái)實(shí)現發(fā)電機的雙饋調速。由于控制方案是在電機的轉子側實(shí)現的, 流過(guò)轉子電路的功率是由交流勵磁發(fā)電機的轉速運行范圍所決定的轉差功率, 轉差功率僅為發(fā)電機定子額定功率的1/4 至1/3, 所以功率轉換裝置的容量小、電壓低, 變頻器的成本大為降低, 系統容易設計與整理。這種采用交流勵磁雙饋發(fā)電機的控制方案除了可實(shí)現變速恒頻控制, 減小變頻器的容量外, 還可調節勵磁電流的相位, 達到改變功率角使發(fā)電機穩定運行的目的, 所以可吸收更多無(wú)功功率, 參與電網(wǎng)的無(wú)功功率調節, 解決電網(wǎng)電壓升高的弊病, 從而提高電網(wǎng)運行效率、電能質(zhì)量與穩定性。缺點(diǎn)是交流勵磁發(fā)電機仍然有滑環(huán)和電刷, 電刷和滑環(huán)之間的機械磨損會(huì )影響電機的壽命, 需要經(jīng)常維護, 目前這種風(fēng)力發(fā)電機技術(shù)已經(jīng)商品化, 能生產(chǎn)出MW級風(fēng)力發(fā)電系統。