各风速下的风力机输出功率最大值的连线称为最佳功率曲线Popt，运行在最佳功率曲线上，风力机将捕获最大风能。由式（8.2），在风能利用系数Cp为最大Cpmax时，风力机最佳输出功率式中，。图8.6 风力机功率与转速的关系曲线因为风力机输出的最佳功率与风速的三次方成正比，所以风速较低和较高时的输出功率相差较大。这就是有功功率调节。......
2023-06-19
同步发电机风力发电系统中的全功率变流器
【摘要】：全功率变流器的作用是：①保证风力发电系统输出频率和电压与电网频率电压相同；②使风力发电系统工作在最佳功率状态。同步发电机有电励磁同步发电机和永磁同步发电机两种。图8.7所示是永磁同步发电机风力发电系统的控制原理。三相逆变器用于将直流电变换为与电网同频率的交流电，以便并网。采用不控整流的全功率变流器的控制包括VT1的控制和三相逆变器的频率和脉宽控制。
采用同步发电机的风力发电系统，同步发电机由风力机带动，发电机转速将随风速变化，使发电机输出频率不恒定，系统一般通过全功率变流器与电网连接。全功率变流器的作用是：①保证风力发电系统输出频率和电压与电网频率电压相同；②使风力发电系统工作在最佳功率状态。
同步发电机有电励磁同步发电机和永磁同步发电机两种。图8.7所示是永磁同步发电机风力发电系统的控制原理。图中，全功率变流器由不控整流器、Boost直流升压和三相逆变器组成。不控整流器将同步发电机输出的三相交流变为直流，虽然直流电没有频率问题，不受同步发电机转速和频率变化的影响，但同步发电机输出电压与频率有关，频率较低时电压也较低，为保证后级逆变器对直流电压的要求，需要用Boost电路升压。Boost升压电路由电感L1、开关管VT1和二极管VD1组成。在VT1导通时L1电流上升；在VT1关断时，不控整流器的输出电压Udc1和L1的感应电动势eL1共同经VD1向电容C2充电，使C2两端电压Udc2高于Udc1。三相逆变器用于将直流电变换为与电网同频率的交流电，以便并网。采用不控整流的全功率变流器的控制包括VT1的控制和三相逆变器的频率和脉宽控制。
图8.7 永磁同步发电机风力发电系统的控制原理
有关电机运动控制系统的文章
- 详细阅读
-
多机系统中发电机的功率优化详细阅读
在多机系统的等值电路中，假设发电机以一个等值电抗和该电抗后的电动势来表示，至于用何种电势和阻抗作等值电路，则视发电机的类型、励磁调节器的性能以及给定的计算条件而定。设发电机均装有比例式励磁调节器，发电机用x′d后电势E′恒定的模型，负荷用恒定阻抗模型，试计算两台发电机的传输功率。......
2023-06-15
-
风力发电系统中双馈发电机动态数学模型详细阅读
风力发电的实质是通过叶片捕获风能并将其转化为机械能，经过传动系统后通过发电机再将机械能转化为电能的过程。如果按发电机的转子转速是否与同步转速一致来区分异步发电机或同步发电机，则交流励磁双馈发电机应当被称为异步发电机。但是，从外特性来看，交流励磁发电机在很多地方又与同步发电机类似。因此，有些学者也把交流励磁发电机称为异步化同步发电机。......
2023-06-23
-
双馈式风力发电机控制系统优化详细阅读
双馈发电机用于风力发电，较同步发电机其风力机转速可以有较宽的变化范围，有利于风力机的最佳输出功率追踪，提高风能利用效率，是目前国内外大功率风力发电机组的主流机型。双馈发电机风力发电系统转子交流励磁电源频率为转差频率，低于发电机定子电源频率，因此可以使用由晶闸管组成的AC-AC变流器，或由IGBT组成的双PWM控制AC-DC-AC变流器。图8.8 电网电压定向控制由双PWM控制变流器组成的双馈发电机主电路如图8.9所示。图8.9 双馈发电机主电路......
2023-06-19
-
风力发电机的工作模式详解详细阅读
随风速增大，风力机输出机械功率不断增大，发电机达到其功率极限，这时需要限制发电机输出功率使之不超过额定值，风电机组处于恒功率恒转速工作状态，此模式是通过改变风力机桨距角来控制，即风速增加时增大桨距角使Cp下降，以此保持功率恒定。同步发电机一般工作在过励磁状态，以补偿电网的无功功率。......
2023-06-19
-
交流励磁双馈发电机在变速恒频风力发电系统中的详细阅读
双馈发电机的变速恒频控制方案是在转子电路实现的，其系统结构示意如图1-2所示。图1-2 交流励磁双馈发电机变速恒频风力发电系统类似于绕线转子异步电动机串级调速，流过转子回路的功率是双馈发电机的转速运行范围所决定的转差功率，该转差功率仅为定子额定功率的一小部分，而且可以双向流动。基于上述诸多优点，由双馈发电机构成的并网型变速恒频风力发电系统已经成为目前风力发电方面的研究热点和发展趋势。......
2023-06-23
-
风力发电机的高效运行策略优化详细阅读
对于定桨距的风力机,除了采用可控制的变速运行外,一般在额定风速以下恒速运行时,Cp常常会偏离其最佳值,使输出功率有所降低,而超过额定风速后,则通过偏航控制或失速控制等措施使输出功率限制在额定值附近。在这个变化过程中,风力机和发电机将分别沿着v3风速下功率曲线的dc轨迹和最优功率曲线的bc轨迹运行。此时,转速稳定在对应于风速v3下的最优转速n3,风力机输出最优的机械功率P3。图3-3最大风能捕获控制策略......
2023-06-23
-
凸极式发电机的功率特性分析详细阅读
由于凸极式发电机转子的纵轴与横轴不对称，其电抗xd≠xq。凸极式发电机在给定运行方式下的相量图如图13-14所示。我们看到，凸极式发电机的功率特性，与隐极发电机不同，它多了一项与发电机电势Eq，即与励磁无关的两倍功角的正弦项，该项是由于发电机纵、横轴磁阻不同引起的，故又称为磁阻功率。......
2023-06-15
相关推荐