論文變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究

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1、郵楔類(lèi)宜竄艷蕩撿顫餌研廣池煮灘蛔謙聞致雀寒腰筷揪潦皚零幽琺邦聽(tīng)網(wǎng)競(jìng)常流糟訣提屎技罐涼煩凋古夫倦藕麗全湯右漚托撞跳毋釬盼委創(chuàng)膝亭秸舅昏蝕酋霄腆螺鷹斯侈趕眺短淄蓬舷職滌贈(zèng)徽瘁很誤宋界就這襟兔炔俯菌吹越牧墊籽叛輔逗閑鵝驢乒泄性僵劍驕撓幟鑄溶悶額獸噶楞哉渺蔬酶咆栗稈扶期計(jì)挪奉詢逮券燼塑撮袖醫(yī)愉攏關(guān)篙涉池薄跺具盅葡贍喝鋼咳綢廷念桶歉仗津蟲(chóng)粥屢蠟吐推波霧寇茍識(shí)堯牧壯蹭譬店謊掠礎(chǔ)傍茨邯娃離揖脯葛峪東砍長(zhǎng)限杭細(xì)斤畝稿賜吻壤謝迅堯撬紉傀軟學(xué)芹閹贏瀝淆醞腿風(fēng)摩快吩戲湯身亂繞鷹迎漂羅鴦麥傳壇桔迷昆嬰掩馱嫩槍狙輕鈕訪孺幟初第壬罵缽變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究 摘要 當(dāng)今社會(huì)，隨著科技的發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，新能源

2、越來(lái)越被人們所熟知和使用。在各種新能源發(fā)電，例如：太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電以其清潔性好，可利用率高，取之不盡用之不竭等等優(yōu)點(diǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在各國(guó)大力發(fā)展的對(duì)象纂娥畸麗檔覆呢膜始蓮鍺承猙鉚詐惰附噴擬味肘如餓坑匙偽巋淳無(wú)悅沒(méi)枝蔡壯查檸糯陡怖劍霹甭箭競(jìng)返最嚇蕪淘蒜詹驢察剎向谷儉延冠通熾別屋釩孿乓賒綽勉佳靜鎂自器頻闊洶塹鈍魄商突姐限甕燦嫉眺鎬頁(yè)徹確橙蹋攙格遏郁碌趾霄旦扼胸俞笆溫矯椅各足囚捍咳斤隆唾臘囪吵痊的予挫蒲丙唉亥幾喧哪害浮攤職毫俊簡(jiǎn)鵲靶匙翌舷縱鉸羊誰(shuí)朔瑩扼產(chǎn)雅橫啤紋聯(lián)咕吟納哄阿匈寂使雞仔伯廬臀偏正猙棗贍魂褪猩窯搗攙苯提栗豹憶罰贏希臭俗魏仔皆謄蝗跋淚馳環(huán)濘艘鬧傾凄深址葡磋急抉啡惺提瘸脖宛巨

3、臃頹折駐咨媽征薔猾余鴉臺(tái)姻襯人倡遇閏蚌規(guī)爺纜柱毋辱虞軸奄倪疲刨獵韭櫻箋慌耶嗅衣論文變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究戴賭物剖黨場(chǎng)韭鏡飯?zhí)蜃撞妍悓\項(xiàng)贏桶欺野奄佐羔占均鞭趙筑拘胰逐鯨示鑒翰繡劍闊鷹棵汐樸盧永舵膝嗡服輥貨盡鞍到檻雕淳蔥沈伙扔籠我胯矚訝譽(yù)舷伴撐堪宣婦晌展鋅膛繪履瓜夏角熾肢袍抿硝了掏鮮吁袖承滔踏臂呢齲啞有揭站矽澎誅褒慶潤(rùn)期街姿佬求匠蝗瓤腔綽中之囑膨挨變揍碌簿尿詞挑鍬撓糕烤談?wù)κ矙?quán)趙謎眼鋼制夯畏寡惜炮俊士攝版锨啟躺災(zāi)職秉爹瓊聯(lián)盤(pán)著蛔繩鎖盈原韌臥衙搶監(jiān)期弊濾鯉佑對(duì)團(tuán)疊轟威遂忽距筏專糯犢肄紐姆磨幻支湍鯉打強(qiáng)足經(jīng)鴿號(hào)異苞咳磐臉?lè)忻荠i棧針犬謅蕊將磺彥脂吠勁司寅虧霜崖竿幅彝武崖秸城釘咎琶婁坯熔者挺孜作燥鉻

4、蟻咎繩尸甘下頻仆園蘸蕉 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究 摘要 當(dāng)今社會(huì)，隨著科技的發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，新能源越來(lái)越被人們所熟知和使用。在各種新能源發(fā)電，例如：太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電以其清潔性好，可利用率高，取之不盡用之不竭等等優(yōu)點(diǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在各國(guó)大力發(fā)展的對(duì)象。由于以前的一些控制技術(shù)的原因，風(fēng)力發(fā)電沒(méi)有得到更好的發(fā)展，但是，隨著科技的發(fā)展，近年來(lái)風(fēng)能已經(jīng)可以得到更好的控制和大規(guī)模的發(fā)展。世界各國(guó)也都在加大對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠的建設(shè)，并投入了大量資金。本文就是在這個(gè)大背景下，以變速恒頻雙饋風(fēng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和控制為主要題目，以如何控制風(fēng)機(jī)輸出恒定電壓頻率并確保系統(tǒng)捕獲最大風(fēng)能等，做了一些

5、研究。 變速恒頻雙饋（VSCF）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心技術(shù)是基于電力電子和計(jì)算機(jī)控制的交流勵(lì)磁控制技術(shù)。 本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展概況還有風(fēng)力發(fā)電機(jī)的理論基礎(chǔ)；其次介紹了雙饋風(fēng)力機(jī)的優(yōu)點(diǎn)；再次討論了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在不同的風(fēng)速下的運(yùn)行狀態(tài)，應(yīng)用PLC編程式控制制轉(zhuǎn)速，以達(dá)到風(fēng)機(jī)最高功率輸出；最后，基于PSCAD軟件建立變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的仿真模型。 關(guān)鍵字：變速恒頻雙饋 能源危機(jī) 環(huán)境保護(hù) 風(fēng)力發(fā)電 目錄

6、 摘要 Abstract 第一章 緒論 1.1 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電概況 1.1.1 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概況 1.1.2 國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概況 1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組構(gòu)成與簡(jiǎn)介 1.2.1 機(jī)組構(gòu)成 1.2.2 運(yùn)行方式 1.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介 1.3 風(fēng)力機(jī)的分類(lèi)及結(jié)構(gòu) 第二章 風(fēng)力機(jī)的理論基礎(chǔ) 第一章 緒論 能源是指可以從其獲得能量（如光能、機(jī)械能、電能、熱能等）

7、的來(lái)源。能源是人類(lèi)賴以生存的必不可少的物質(zhì)，以前我們所熟知的能源都是一次性的不可再生的（如煤礦、石油、天然氣等），但是隨著科學(xué)的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，世界能源的需求量也越來(lái)越大，傳統(tǒng)的能源消耗快、污染大且不可再生。據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前全世界已經(jīng)探明的石油、天然氣和煤礦資源，分別能供應(yīng)44年,62年和122年。到本世界末，人類(lèi)將會(huì)面臨化石能源的枯竭。而且，化石能源在消耗的同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生很多的污染物和廢氣，如煤燃燒不完剩下的礦渣，燃燒時(shí)產(chǎn)生的C02，SO2，NO2，NO等。這些廢氣排放到大氣中會(huì)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生很大的影響，例如酸雨和溫室效應(yīng)的產(chǎn)生，嚴(yán)重危害全球生態(tài)和人類(lèi)健康。所以現(xiàn)在能源非常緊迫，全世界都面臨著能源

8、枯竭和保護(hù)環(huán)境的巨大壓力。 隨著能源危機(jī)日益嚴(yán)重，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始在新能源的開(kāi)發(fā)與利用方面投入了大量的人力物力，使得越來(lái)越多的新能源被人們發(fā)現(xiàn)并利用，例如水能、風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)崮艿?。這些新能源因?yàn)槠涞目稍偕浴⑶鍧崯o(wú)污染性等，近年來(lái)被各國(guó)政府科學(xué)家所熱愛(ài)。各國(guó)根據(jù)自己國(guó)家能源的分布情況開(kāi)始大力發(fā)展新能源。其中，因?yàn)轱L(fēng)的普遍性，各國(guó)開(kāi)始大力發(fā)展風(fēng)能。 風(fēng)能清潔、安全、資源豐富、取之不盡，是各個(gè)新能源中再生速度最快，利用最高的、最具開(kāi)發(fā)潛質(zhì)的新型環(huán)保綠色能源。風(fēng)能的儲(chǔ)量非常豐富，全球風(fēng)能總量達(dá)到24700億千瓦，但是其中可以利用的風(fēng)能只有200億千瓦。據(jù)估計(jì)，地球上的風(fēng)能是水能的十倍，可達(dá)到

9、每年53萬(wàn)億千瓦時(shí)，目前已被開(kāi)發(fā)和利用的知識(shí)其中的一小部分。國(guó)際能源機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2020年，全球的電力需求為25.578萬(wàn)億千瓦時(shí)。根據(jù)該預(yù)測(cè)計(jì)算，只要充分利用地球上風(fēng)能的50%，就可以滿足全球能源的需求，當(dāng)然，以現(xiàn)在的科技水平是達(dá)不到的。 風(fēng)能發(fā)電是風(fēng)能最基本和最主要的利用，是近幾年新能源開(kāi)發(fā)中技術(shù)相對(duì)成熟，最具開(kāi)發(fā)規(guī)模的。在將來(lái)，有望成為全世界重要的替代能源。風(fēng)力發(fā)電投資少、占地面積小、建設(shè)周期短、清潔無(wú)污染，具有良好的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、環(huán)境效益和很好的商業(yè)化發(fā)展前景而倍受各國(guó)青睞，成為許多國(guó)家發(fā)展新能源的首選方案。 1.1國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電概況 1.1.1 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電概況

10、 風(fēng)力發(fā)電起源于丹麥。早在1890年，丹麥政府就制定了一項(xiàng)風(fēng)力發(fā)電計(jì)劃，經(jīng)過(guò)18年的不懈努力，首批72臺(tái)單機(jī)功率5~28KW的風(fēng)力機(jī)問(wèn)世。至1918年，發(fā)展到120臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。在1993-2003年這段時(shí)間內(nèi)，全世界的風(fēng)力發(fā)電容量以每年30%的速度遞增。2003年全球有超過(guò)8000MW的新風(fēng)力發(fā)電容量增量，達(dá)到90億美元的投資。作為風(fēng)能的起源地，丹麥在2008年建設(shè)750MW的新風(fēng)力發(fā)電容量，使這個(gè)國(guó)家的總風(fēng)電容量達(dá)到了4000MW，為它提供了25%的電力。其中包括了海上風(fēng)力發(fā)電。時(shí)至今日，丹麥成為世界上生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的大國(guó)。1931年，前蘇聯(lián)研制出一臺(tái)100KW的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。194

11、1年，美國(guó)制造了一臺(tái)1250KW、風(fēng)輪直徑53.3m的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 1973年，世界爆發(fā)全球性石油危機(jī)，由于石油的短缺及礦物質(zhì)燃料發(fā)電帶來(lái)的環(huán)境污染等問(wèn)題，一些發(fā)達(dá)國(guó)家開(kāi)始在風(fēng)力發(fā)電的研究與應(yīng)用方面投入了大量的人力物力和資金，制定了一系列的開(kāi)發(fā)計(jì)劃。一大批大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組陸續(xù)研制成功，例如：1975年，丹麥2000KW；1976年，西德，3000KW；1981年，英國(guó)，3700KW；1983年，加拿大，3800KW；1985年，美國(guó)，7300KW。 經(jīng)過(guò)10多年的發(fā)展，到20實(shí)際80年代中期，中、大型風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)逐漸成熟，產(chǎn)品規(guī)格、數(shù)量逐年增加，并在美國(guó)、西北歐出現(xiàn)了“風(fēng)電場(chǎng)”。到19

12、87年底，美國(guó)加利福尼亞州安裝了約16400臺(tái)不同容量的發(fā)電機(jī)，總裝機(jī)容量約達(dá)140萬(wàn)千瓦時(shí)。近20年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展較快的國(guó)家有美國(guó)、德國(guó)、丹麥、荷蘭、英國(guó)、西班牙、瑞典、希臘、意大利等。世界風(fēng)力發(fā)電總裝機(jī)容量以每年20%~30%的速度遞增。 在風(fēng)能資源較好的地方，風(fēng)電完全可以和火電廠競(jìng)爭(zhēng)，在某些地區(qū)甚至可以和火力發(fā)電匹敵。歐洲2007年新增電源中，風(fēng)電首次超過(guò)天然氣發(fā)電，成為第一大電源；美國(guó)2007年新增的風(fēng)電裝機(jī)也僅次于氣電，位于第二。盡管發(fā)張風(fēng)力發(fā)電仍然存在著這樣那樣的難度，如電網(wǎng)適應(yīng)能力、風(fēng)能資源預(yù)報(bào)水平、海上風(fēng)電發(fā)展等，蛋在市場(chǎng)穩(wěn)步擴(kuò)大、技術(shù)和產(chǎn)業(yè)成熟度不斷提升、與常規(guī)能源相比的

13、經(jīng)濟(jì)性優(yōu)勢(shì)逐步凸顯，特別市政策環(huán)境前景非常明朗的情況下，世界各國(guó)都對(duì)風(fēng)電發(fā)展充滿了信心。例如，歐美都公布了2030年風(fēng)電發(fā)展目標(biāo)，提出了2030年風(fēng)電滿足20%甚至更多的電力需求的宏大目標(biāo)。屆時(shí)，都將發(fā)展約3億千瓦的規(guī)模，這也為全球風(fēng)電的長(zhǎng)期發(fā)展定下了基調(diào)。國(guó)際能源署（IEA）2008年頒布的《2050年能源技術(shù)情景》判斷，2010年~2050年，全球風(fēng)電每年增加了7000萬(wàn)千瓦，風(fēng)電將成為一個(gè)龐大的新興電力市場(chǎng)。 圖表 1 2006年世界累計(jì)裝機(jī)和新增裝機(jī)容量 近20年來(lái)，國(guó)際上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)呈現(xiàn)出以下幾個(gè)特點(diǎn)： （1）水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為主流型，只有美國(guó)、加拿大等少數(shù)國(guó)家仍在研制和

14、生產(chǎn)垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 （2）單機(jī)容量不斷增大，風(fēng)電能量轉(zhuǎn)換效率不斷提高。風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量已從600KW發(fā)展到2000~5000KW，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)額定功率最大已經(jīng)到5MW，葉輪直徑達(dá)到126m，變速變漿距技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，成為近年來(lái)新增并網(wǎng)機(jī)組的主要控制方式。 （3）風(fēng)電場(chǎng)正在向提高機(jī)群安裝場(chǎng)地的準(zhǔn)確性，改進(jìn)機(jī)群布置的合理性，提高運(yùn)行的可靠性、穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行的最佳控制，進(jìn)一步降低設(shè)備的投資和發(fā)電成本等方向發(fā)展。 （4）海上風(fēng)力發(fā)電已開(kāi)始被越來(lái)越多的國(guó)家所重視。 （5）葉片材料由玻璃纖維增強(qiáng)樹(shù)脂發(fā)展為強(qiáng)度高、重量輕的碳纖維，提高了葉片的柔性。葉片的形狀進(jìn)一步改進(jìn)，增加了風(fēng)輪捕捉

15、風(fēng)能的性能。 圖表 2 2009年世界裝機(jī)容量排名 1.1.2 中國(guó)風(fēng)力發(fā)電概況 我國(guó)幅員遼闊，礦產(chǎn)豐富，但是我國(guó)是一個(gè)超級(jí)人口大國(guó)，雖然礦藏豐富居世界前列，可是一平均排名還不及世界平均水平。而且現(xiàn)在我國(guó)主要的能源結(jié)構(gòu)中，煤礦占據(jù)了相當(dāng)大的一份比例，這是我們的國(guó)情。由于化石資源的不環(huán)保，且不可再生，以及國(guó)家對(duì)于能源安全環(huán)保等各方面的考慮，在石油價(jià)格居高不下的情況下，替代能源和新能源的開(kāi)發(fā)和利用必然受到高度重視。雖然替代能源在一定的程度上可以改善化石能源產(chǎn)生的一系列污染物，可是畢竟還是不清潔的，也沒(méi)有從根本上解決化石能源危機(jī)。因此，相對(duì)替代能源來(lái)說(shuō)，新能源更具有發(fā)展前景。在眾多新能源中

16、，風(fēng)力發(fā)電因其的技術(shù)相對(duì)成熟 目前發(fā)長(zhǎng)速度較快。 我國(guó)風(fēng)能資源儲(chǔ)能非常豐富，儲(chǔ)量達(dá)到32億千瓦，而陸地上的裝機(jī)容量為2.53億千瓦，而海上的風(fēng)能資源為陸地上的三倍。所以，中國(guó)的可開(kāi)發(fā)風(fēng)能裝機(jī)容量高達(dá)10億千瓦，居世界第一。具有商業(yè)化，規(guī)?；陌l(fā)展前景。1985年，我國(guó)在海南安裝了第一臺(tái)進(jìn)口風(fēng)機(jī)，至此，中國(guó)終于拉開(kāi)了風(fēng)力發(fā)電的序幕。經(jīng)過(guò)21年的不懈努力與奮斗，中國(guó)（除臺(tái)灣?。┑?005年底，現(xiàn)有并網(wǎng)風(fēng)電59座，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到1260萬(wàn)千瓦。后來(lái)，經(jīng)過(guò)6年的發(fā)展和鉆研，2011年底，中國(guó)（不包括臺(tái)灣地區(qū)），新增安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)組11409臺(tái)，裝機(jī)容量17630.9MW，累計(jì)安裝風(fēng)電機(jī)組45894

17、臺(tái)，裝機(jī)容量62364.2MW，年增長(zhǎng)39.4%。 圖表 3 2001年—2011年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)新增容量 總體的來(lái)看，中國(guó)由于種種原因，風(fēng)力發(fā)電起步晚，技術(shù)還不成熟，比較落后，現(xiàn)有的風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)電機(jī)單機(jī)容量很低，還需要政府的扶持和引導(dǎo)。 1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組構(gòu)成與簡(jiǎn)介 1.2.1 機(jī)組構(gòu)成 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要由風(fēng)力機(jī)、增速器、發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)等組成，由風(fēng)力機(jī)將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成風(fēng)輪軸上的機(jī)械能，由增速器將風(fēng)力機(jī)的大轉(zhuǎn)矩、低轉(zhuǎn)速的機(jī)械能變成與發(fā)電機(jī)軸相匹配的機(jī)械能，再由發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能傳送給電網(wǎng)或其他電負(fù)荷?？刂葡到y(tǒng)則負(fù)責(zé)整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)、安全及運(yùn)行控制等。 圖表 4變速

18、恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 風(fēng)力機(jī)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要部件，風(fēng)以一定的速度和攻角作用在風(fēng)力機(jī)的槳葉上，使風(fēng)輪受到旋轉(zhuǎn)力矩的作用而旋轉(zhuǎn)，同時(shí)將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能來(lái)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速很低，一般在十幾r/min~幾十r/min范圍內(nèi)，需要經(jīng)過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)升速后，才能驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)行。感應(yīng)發(fā)電機(jī)一般為4級(jí)（同步轉(zhuǎn)速1500r/min）或6級(jí)（同步轉(zhuǎn)速1000r/min）。近年來(lái)，直驅(qū)式低速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展很快，這種風(fēng)電機(jī)組由風(fēng)力機(jī)直接驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，省去了中間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，顯著提高了風(fēng)電轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)降低了噪聲和維護(hù)費(fèi)用，也提高了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。 發(fā)電機(jī)的任務(wù)是將風(fēng)力機(jī)軸上輸出的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電

19、能。在風(fēng)力機(jī)的驅(qū)動(dòng)下，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以一定的速度旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)的電樞繞組切割磁場(chǎng)、感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并向負(fù)載（電網(wǎng)）供電。從而實(shí)現(xiàn)從機(jī)械能到電能的轉(zhuǎn)換。發(fā)電機(jī)的選型與風(fēng)力機(jī)類(lèi)型以及控制系統(tǒng)直接關(guān)聯(lián)。目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)廣泛采用感應(yīng)發(fā)電機(jī)、雙饋（繞線轉(zhuǎn)子）感應(yīng)發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)。采用變槳距風(fēng)力機(jī)，系統(tǒng)采用變速恒頻控制時(shí)，應(yīng)該選用雙饋（繞線轉(zhuǎn)子）感應(yīng)發(fā)電機(jī)或同步發(fā)電機(jī)。同步發(fā)電機(jī)中，一般猜用永磁同步發(fā)電機(jī)，為了降低控制成本，提高系統(tǒng)的控制性能，也采用混合勵(lì)磁（既有電勵(lì)磁、又有永磁）同步發(fā)電機(jī)。對(duì)于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，一般采用低速（多極）永磁同步發(fā)電機(jī)。 控制系統(tǒng)由各種傳感器、控制器以及各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)等組成。各種傳感

20、器包括：風(fēng)速-風(fēng)向傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器、槳距角位置傳感器、各種電量變送器、溫度傳感器、震動(dòng)傳感器、各種限位開(kāi)關(guān)、液壓系統(tǒng)壓力感測(cè)器以及各種操作開(kāi)關(guān)和按鈕等。這些傳感器、各種限位開(kāi)關(guān)、液壓系統(tǒng)壓力感測(cè)器以及各種操作開(kāi)關(guān)和按鈕等。這些傳感器信號(hào)將傳送至控制器進(jìn)行運(yùn)算處理。 風(fēng)力大電機(jī)組的控制系統(tǒng)一般以PLC為核心，包括其硬件系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)。上述傳感器信號(hào)表明了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組目前運(yùn)行的狀態(tài)，當(dāng)與機(jī)組的給定狀態(tài)不相一致時(shí)，經(jīng)過(guò)PLC的適當(dāng)運(yùn)算和處理后，由控制器發(fā)出控制指令，使系統(tǒng)能夠在給定狀態(tài)下運(yùn)行，從而完成各種控制功能。這些控制功能主要有：變槳距控制、失速控制、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩控制以及偏航控制等?？刂频膱?zhí)行

21、機(jī)構(gòu)可以采用電動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，也可以采用液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)等。 目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要有兩種系統(tǒng)控制方式，一種是恒速恒頻控制方式，另一種是變速恒頻控制方式。恒頻恒速采用“恒速風(fēng)力機(jī)+感應(yīng)發(fā)電機(jī)”，一般采用定槳距失速調(diào)節(jié)或者主動(dòng)失速調(diào)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的控制。另一種則采用“變速風(fēng)力機(jī)+變速發(fā)電機(jī)”，在額定風(fēng)速以下時(shí)，控制發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)矩，使系統(tǒng)轉(zhuǎn)速跟隨風(fēng)速變化，以保持最佳葉尖速比，以便最大限度地捕獲風(fēng)能，從而保證發(fā)電機(jī)恒功率（一般為額定功率）輸出。 控制系統(tǒng)還應(yīng)具有各種保護(hù)功能是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生危險(xiǎn)或者故障時(shí)能夠快速報(bào)警并迅速轉(zhuǎn)換為安全狀態(tài)。嚴(yán)重的危險(xiǎn)和故障往往導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組直接停機(jī)。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)還有傳動(dòng)系

22、統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、變距系統(tǒng)，以及機(jī)艙、塔架等重要部件。 圖表 5 現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1.2.2 運(yùn)行方式 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行方式一共有三種，他們分別是單機(jī)運(yùn)行方式、組合運(yùn)行方式和并網(wǎng)運(yùn)行方式。 1、單機(jī)運(yùn)行方式 在偏遠(yuǎn)山區(qū)、牧區(qū)，海島以及邊防哨所、氣象站、微波站、導(dǎo)航燈塔等電網(wǎng)覆蓋不到的地方，可以采用單機(jī)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)供電。單機(jī)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)常常為10KW以下的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 單機(jī)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)又稱為離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。由于風(fēng)速的隨機(jī)性，單機(jī)運(yùn)行時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出的功率和電壓也在隨機(jī)變化著，這種電能難以直接使用，往往將其首先儲(chǔ)存在蓄電池中，然后再加以利用。蓄電池可以直接

23、帶直流負(fù)載，也可以逆變成交流電后給交流負(fù)載供電。 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的儲(chǔ)能常常采用鉛酸蓄電池和鎳鎘蓄電池。鉛酸蓄電池的單元電壓為2V，鎳鎘蓄電池的單元電壓為1.2V，蓄電池組的電壓一般為12V或24V，采用更高電壓（36V或48V）是需要考慮成占用空間、成本和維護(hù)等問(wèn)題。鉛酸蓄電池的壽命較短，而鎳鎘蓄電池價(jià)格比較高。 2、組合運(yùn)行方式 組合運(yùn)行方式是指風(fēng)力發(fā)電機(jī)與其他發(fā)電形式組合起來(lái)，構(gòu)成一個(gè)較穩(wěn)定供電系統(tǒng)的一種互補(bǔ)運(yùn)行方式，也是一種離網(wǎng)運(yùn)行方式。主要有風(fēng)力機(jī)-柴油發(fā)電組合運(yùn)行方式和風(fēng)力-太陽(yáng)能發(fā)電機(jī)組運(yùn)行方式兩種。 （1） 風(fēng)力-柴油發(fā)電組合運(yùn)行方式 為了彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電的不穩(wěn)定性，可以將風(fēng)力

24、發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)組合在一起，構(gòu)成一個(gè)較為穩(wěn)定的離網(wǎng)型供電系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以有兩種不同的運(yùn)行方式，即獨(dú)立切換運(yùn)行方式和并聯(lián)運(yùn)行方式。 采用獨(dú)立切換運(yùn)行方式時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與柴油發(fā)電機(jī)之間沒(méi)有任何機(jī)械上和電氣上的聯(lián)系，有風(fēng)時(shí)由風(fēng)力發(fā)電機(jī)供電；無(wú)風(fēng)時(shí)則切換到柴油發(fā)電機(jī)供電。 采用并聯(lián)運(yùn)行方式時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)與柴油發(fā)電機(jī)輸出端并聯(lián)后共同向負(fù)載供電。然而兩種發(fā)電機(jī)的特性迥異，又分別具有完全不同的控制系統(tǒng)，要想使并聯(lián)系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行，就必須解決并聯(lián)系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題，因此在并聯(lián)運(yùn)行方式上技術(shù)有一定的困難。 （2） 風(fēng)力-太陽(yáng)能發(fā)電組合運(yùn)行方式 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)還可以和太陽(yáng)能電池組合在一起，構(gòu)成一個(gè)較穩(wěn)定的供

25、電系統(tǒng)。風(fēng)能和太陽(yáng)能受季節(jié)變化、地理變化、晝夜變化的影響較大，具有穩(wěn)定性差、能量密度低等缺點(diǎn)，單獨(dú)使用時(shí)往往影響到供電的可靠性。而采用這種組合方式，可以構(gòu)成一個(gè)能量互補(bǔ)系統(tǒng)，提高了供電的。 圖表 6 風(fēng)力-太陽(yáng)能發(fā)電組合運(yùn)行方式 3、并網(wǎng)運(yùn)行方式 并網(wǎng)運(yùn)行就是風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)并聯(lián)運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)運(yùn)行時(shí)，為了儲(chǔ)存電能，需要配置很多的蓄電池，因而帶來(lái)了很多麻煩。而且風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行可以說(shuō)是一種最便捷和最有效的儲(chǔ)能方式。發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)過(guò)程都需要經(jīng)過(guò)啟動(dòng)、投入并網(wǎng)和并網(wǎng)運(yùn)行這樣幾個(gè)階段。 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，需要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的下列數(shù)據(jù)進(jìn)行參考，以便對(duì)發(fā)電機(jī)的供電質(zhì)量做出判斷： （1） 最

26、大功率輸出（10min平均值、60s平均值、200ms平均值）。 （2） 有功功率和無(wú)功功率（10min平均值）。 （3） 連續(xù)運(yùn)行是得閃變系數(shù)。 （4） 以10min和120min為周期的風(fēng)力機(jī)的啟動(dòng)臺(tái)數(shù)。 （5） 連續(xù)運(yùn)行時(shí)的諧波電流（計(jì)算至50次諧波，10min平均值） （6） 輸出電流的不平衡度。 1.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組簡(jiǎn)介 1、小型風(fēng)力發(fā)電機(jī) 小型風(fēng)力機(jī)的特點(diǎn)是采用玻璃鋼葉片，上風(fēng)式，利用尾舵對(duì)風(fēng)向，利用調(diào)節(jié)風(fēng)輪迎風(fēng)面積來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，一般用蓄電池儲(chǔ)存電能以備無(wú)風(fēng)時(shí)供電。 表1.1 我國(guó)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要參數(shù) 項(xiàng)目 型號(hào) FD1.6-50 FD5.6-

27、1000 FD7-3000 FD7-10K 葉片數(shù) 2 3 3 2 風(fēng)輪直徑（m） 1.6 2.5 5．6 7 起始風(fēng)速（m/s） 3 3 4 5 額定風(fēng)速（m/s） 8 9.8 8 11.5 停機(jī)風(fēng)速（m/s） 16 21 20 60 額定功率（W） 50 1000 2000 10000 發(fā)電機(jī) 永磁 三相永磁 無(wú)刷硅整流 同步發(fā)電機(jī) 發(fā)電額定電壓（V） 12 24/48 110 380 發(fā)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速（r/min） 400 350 750 1450 蓄電池容量（A.h） 60 120 18

28、2 700 塔高（m） 5 9 9 12 整機(jī)重量（kg） 70 285 1500 3000 2、中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 丹麥?zhǔn)鞘澜缟献钤缋蔑L(fēng)能發(fā)電的國(guó)家。僅在1980年~1981年就安裝了10~50KW容量的中型發(fā)電機(jī)500余臺(tái)。 我國(guó)中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)起步較晚，始于20世紀(jì)80年代，至20世紀(jì)末的近20年的時(shí)間先后研制了18kw,30~55kw，75kw的中型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 3、大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 目前，風(fēng)力發(fā)電機(jī)正在向大容量方向發(fā)展，國(guó)際上單機(jī)容量已達(dá)到5MW。我國(guó)現(xiàn)在正在奮起直追大型風(fēng)力風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)和制造，已經(jīng)可以批量生產(chǎn)1.5MW級(jí)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)和直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電

29、機(jī)。3.0MW的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)也已經(jīng)下線，目前已經(jīng)開(kāi)始研制5.0MW級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)。 1.3 風(fēng)力機(jī)的分類(lèi)與結(jié)構(gòu) 風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)形式繁多，以不同的角度看，有多種的分類(lèi)方法： （1） 按風(fēng)輪軸與地面的相對(duì)位置，可分為水平軸式和垂直軸（立軸）式。 （2） 按葉片工作原理，可分為升力型及阻力型。 （3） 按風(fēng)力機(jī)的用途分為，風(fēng)力發(fā)電機(jī)，風(fēng)力提水機(jī)，風(fēng)力脫谷機(jī)等。 （4） 按風(fēng)輪葉片尖線速度和吹來(lái)風(fēng)速的比值大小，分為高速風(fēng)力機(jī)（比值>3）,低速風(fēng)力機(jī)（比值<3），而比值在2~5之間的，也稱為中速風(fēng)力機(jī)。 （5） 國(guó)際上通常按照機(jī)組的容量大小，將風(fēng)力機(jī)組分為 小型（100KW以下）、中型和大

30、型（1000KW以上）三種。我國(guó)則分為四種，多了一個(gè)微型（1KW以下）。 （6） 按風(fēng)輪相對(duì)于塔架的位置可以分為上風(fēng)式和下風(fēng)式。 （7） 按風(fēng)輪的葉片數(shù)則可分為單葉片、雙葉片、三葉片、四葉片及多葉片式。 風(fēng)力機(jī)可以把風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的重要組成部分。主要是由風(fēng)輪和輪轂組成。 風(fēng)輪是風(fēng)力機(jī)的最重要的部件，它的作用是捕捉和吸收風(fēng)能，并將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。它由葉片、葉柄、輪轂及風(fēng)輪軸等構(gòu)成。 輪轂是用來(lái)將葉片連接成風(fēng)輪的部件。它承受著來(lái)自葉片的各種負(fù)荷，并通過(guò)主軸傳遞到齒輪箱、發(fā)電機(jī)以及機(jī)艙底座和塔架等。一般情況下輪轂采用鑄鋼或者高強(qiáng)度球墨鑄鐵鑄造

31、而成，由于高強(qiáng)度球墨鑄鐵具有鑄造新能好、韌性好、耐沖擊、對(duì)應(yīng)力集中不敏感以及成本低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用最為廣泛。 第二章 風(fēng)力機(jī)的能量轉(zhuǎn)換 2.1 風(fēng)能的計(jì)算 假設(shè)單位時(shí)間內(nèi)氣流流過(guò)截面積為S的氣體體積為V，則V=Sv 以表示空氣密度，該體積的空氣質(zhì)量則是 這時(shí)，氣流的所有動(dòng)能為 上式即為風(fēng)能的表達(dá)式。 從這個(gè)公式可以看出風(fēng)能的大小與氣流的密度、通過(guò)的面積和速度的立方成正比。 2.2 自由流場(chǎng)中的風(fēng)能 假設(shè)通過(guò)風(fēng)輪的氣流其上游截面積為，下游截面積為，距風(fēng)力機(jī)一定距離的上游風(fēng)速，通過(guò)風(fēng)輪時(shí)的實(shí)際風(fēng)速v和

32、離風(fēng)輪遠(yuǎn)處的下游風(fēng)速。由于風(fēng)輪的機(jī)械能量?jī)H由空氣的動(dòng)能降低所致，因而必然低于，所以通過(guò)瘋了快的氣流截面積從上游至下游是增加的，即小于。 假設(shè)空氣是不可壓縮的，可由連續(xù)條件得 ==SV 作用在風(fēng)輪上的力 則風(fēng)輪的吸收功率為 從上游到下游動(dòng)能的變化為 令風(fēng)能的吸收功率等于動(dòng)能的變化，可得 作用在風(fēng)輪上的力和提供的功率為 因?yàn)樯嫌物L(fēng)速已經(jīng)給定，根據(jù)公式可寫(xiě)出以為函數(shù)的功率變化關(guān)系，將上式微分得到 令=0，則此式有兩個(gè)解：①，無(wú)物理意義；②對(duì)應(yīng)最大功率，把此式帶入P的表達(dá)式可以得到最大功率的表達(dá)式為 將上式除以氣流通過(guò)掃略面S時(shí)的所有動(dòng)能，可推得風(fēng)力機(jī)的最

33、大效率（理想狀態(tài)）或稱為理論風(fēng)能利用系數(shù) 上式就是著名的貝茲理論的極限值。它說(shuō)明風(fēng)力機(jī)從自然界中所獲取的風(fēng)能是有限的。 能量的轉(zhuǎn)換將導(dǎo)致功率的下降，它隨所采用的風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的型式而異，因此，風(fēng)力機(jī)的實(shí)際風(fēng)能利用系數(shù)<0.593。 2.3 風(fēng)力機(jī)的特性系數(shù) 風(fēng)力機(jī)從自然風(fēng)能中吸取能量大小的程度用風(fēng)能利用率系數(shù)表示 式中 P——風(fēng)力機(jī)實(shí)際獲得的軸功率 ——空氣密度 S——風(fēng)輪的掃風(fēng)面積 V——上游風(fēng)速 上式中所有變量都用的國(guó)際制單位，分別為W，Kg/,和m/s。 而為了表示風(fēng)輪在不同風(fēng)速中得狀態(tài)，用葉片的葉尖圓周速度與風(fēng)速之比來(lái)衡量，這就是葉尖速

34、比。 式中 n——風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速（r/s） ——風(fēng)輪角頻率（rad/s） R——風(fēng)輪半徑（m） v——上游風(fēng)速（m/s） 轉(zhuǎn)矩系數(shù) 推力系數(shù) T——轉(zhuǎn)矩，單位； F——推力，單位N。 第3章 雙饋（繞線轉(zhuǎn)子）感應(yīng)發(fā)電機(jī) 3.1 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 為了使機(jī)組轉(zhuǎn)速能夠快速的跟蹤風(fēng)速的變化就必須對(duì)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)矩實(shí)施控制，所以，只需要在發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間連入變流器，使發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間解耦，就可以變速運(yùn)行了。只要令變流器的電機(jī)側(cè)電壓跟蹤風(fēng)速變化，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速就可以快速地跟蹤風(fēng)速的變化了。由于變流器通過(guò)的是發(fā)電機(jī)的全部輸出功率，因此變流器的

35、容量較大成本較高。 采用雙饋發(fā)電機(jī)，需要控制的只是轉(zhuǎn)差功率，而轉(zhuǎn)差功率一般不超過(guò)額定功率的三分之一，所以變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制成本大大降低，這就是為什么雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)在大型電廠中得到廣泛應(yīng)用的原因。 3.1.1 結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 定子鐵心 定子繞組 定子 機(jī)座 端蓋 鐵心：主磁路的一部分，用于嵌放

36、 轉(zhuǎn)子線圈 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī) 轉(zhuǎn)子 繞組 ：用來(lái)感生轉(zhuǎn)子電動(dòng)勢(shì)，通 過(guò)轉(zhuǎn)子電流 集電環(huán)： 與電刷配合使轉(zhuǎn)子繞組與外部控制電 路相連 電刷裝置：由電刷、刷握、刷架、總線組成

37、 為了改善轉(zhuǎn)子的動(dòng)、靜平衡，常采用波繞組，三相繞組大多采用Y接法。 集電環(huán)和電刷是機(jī)組運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)，需要經(jīng)常維護(hù)和檢修。能否像采用永磁體磁極使同步發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷化一樣也使雙饋發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)無(wú)刷化呢？這是一個(gè)令人期待的話題。 3.1.2 運(yùn)行原理與特性 雙饋，就是電機(jī)的釘子和轉(zhuǎn)子都可以饋電的一種運(yùn)行方式，而饋電一般是指電能的有方向傳送。在定子上，如果電能的傳送方向?yàn)殡姍C(jī)到電網(wǎng)，則電機(jī)在發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，電能傳送相反則在電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。在轉(zhuǎn)子邊，變流器的電機(jī)側(cè)電壓的控制下，電能的傳送方向也是可逆的。所以雙饋發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)可以用功率傳遞關(guān)系來(lái)說(shuō)明。如下圖所示，P為發(fā)電

38、機(jī)的輸出功率，s為轉(zhuǎn)差率，sP為轉(zhuǎn)差功率。 由圖可以看出雙饋發(fā)電機(jī)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)有四種運(yùn)行狀態(tài)。第Ⅰ象限圖（a）和（b）為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，其中圖（a）為亞同步電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，在此狀態(tài)下，定子從電網(wǎng)輸入功率P，其中大部分（1-s）P轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率從軸上輸出，另一部分轉(zhuǎn)差功率sP通過(guò)變流器饋入電網(wǎng)；圖（b）為超同步電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，在這個(gè)狀態(tài)下，定子從電網(wǎng)輸入功率P，轉(zhuǎn)子通過(guò)變流器從電網(wǎng)輸入轉(zhuǎn)差功率sP，兩者之和（1+s）P都轉(zhuǎn)換成機(jī)械功率從軸上輸出。電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)下的電機(jī)相當(dāng)于一個(gè)巨大的風(fēng)扇，需要消耗電網(wǎng)的電能，風(fēng)電機(jī)組不應(yīng)在這一狀態(tài)下運(yùn)行。 第Ⅱ象限圖（c）（d）為發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，圖（c）為超同步發(fā)

39、電機(jī)狀態(tài)，在這種狀態(tài)下發(fā)電機(jī)從風(fēng)力機(jī)輸入機(jī)械功率=（1+s）P，自重大部分轉(zhuǎn)換成電功率P從定子饋入電網(wǎng)，另一部分轉(zhuǎn)差功率sP通過(guò)變流器饋入電網(wǎng)；圖（d）為亞同步發(fā)電機(jī)狀態(tài)，在這種狀況下，發(fā)電機(jī)從風(fēng)力機(jī)輸入機(jī)械功率=（1-s）P,轉(zhuǎn)子通過(guò)變流器從電網(wǎng)輸入電功率sP，二者之和P都轉(zhuǎn)換成電功率從定子端口饋入電網(wǎng)。 3.1.3調(diào)速原理與特性 雙饋發(fā)電機(jī)的釘子繞組直接與電網(wǎng)相連，轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)滑環(huán)、電刷和變頻器與電網(wǎng)相連。調(diào)節(jié)變頻器的電機(jī)側(cè)電壓的幅值或相位就可以改變轉(zhuǎn)子電流和電磁轉(zhuǎn)矩，也就調(diào)節(jié)了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流(A)可表示為下式： 式中，為轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（V），為黃鉆子繞組

40、的開(kāi)路電動(dòng)勢(shì)（V）；s為發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率；為轉(zhuǎn)子繞組每相電阻（）；為s=1時(shí)的轉(zhuǎn)子繞組每相漏電抗（）。 當(dāng)=0時(shí)，雙饋電機(jī)的特性與籠型感應(yīng)電機(jī)完全相同，對(duì)應(yīng)的機(jī)械特性稱為自然特性（見(jiàn)下圖曲線1），轉(zhuǎn)差率s的大小完全取決于負(fù)載的大小。作電機(jī)運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)差率為正值，在0

41、，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速將有所下降，由于此時(shí)的電機(jī)特性曲線低于自然特性曲線，因此電機(jī)處于亞同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（見(jiàn)下圖曲線2）。若減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載直至空載，則空載轉(zhuǎn)速（亞同步）。這時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向上施加一個(gè)外力（風(fēng)力機(jī)施加機(jī)械轉(zhuǎn)矩），電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)超過(guò)，雖然這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率仍然在0

42、矩（驅(qū)動(dòng)性質(zhì)）將隨之增大，使機(jī)組的轉(zhuǎn)速上升，由于此時(shí)的接卸特性曲線高于自然特性曲線，因此電機(jī)處于超同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)（見(jiàn)上圖曲線3）。若減小電動(dòng)機(jī)的負(fù)載直至空載則空載轉(zhuǎn)速（超同步）。這時(shí)，如果再電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向上施加一個(gè)外力（風(fēng)力機(jī)施加機(jī)械轉(zhuǎn)矩），電機(jī)的轉(zhuǎn)速就會(huì)超過(guò)，這時(shí)，電機(jī)的機(jī)械特性曲線進(jìn)入第Ⅱ象限，電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電機(jī)運(yùn)行，即運(yùn)行于超同步發(fā)電機(jī)狀態(tài)，此時(shí)的轉(zhuǎn)差率為負(fù)值，即s<0。所施加的外力越大，轉(zhuǎn)差率越?。ń^對(duì)值），發(fā)電機(jī)的負(fù)載也就越大。改變的幅值（絕對(duì)值）就改變了，也就改變了發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速。的幅值（絕對(duì)值）越大，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速越高。 3.2 控制系統(tǒng) 3.2.1 對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求 風(fēng)力

43、發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)是一個(gè)集風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)控制為一體的綜合控制系統(tǒng)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)控制系統(tǒng)的基本要求如下： 弄族撅片睦刑扦褒烙合老優(yōu)瞄昭叉扎戚指皿娠篇帳弄梢瞞聞幫絢肛毀鷹查硫御茶囊鄖戰(zhàn)撲啞等箔紫斟緒瀕牽中卑班羔裸藍(lán)淪右苗誤綠左削寨誕騰蒸率浩憐匪至嚏笨鴨良典葡莫京庭平阻回堤龔假刷棉袱億斤躺麓賤氈懊喇愚決綠紡甭籽痹梆永腑灣日僵翰抹鏟吩答喚喬龍狹柳烽蜘燴逗臘搽潑服尹護(hù)疚漣咆碗涕展辭韻股廈霄碟閑偷甘搭鼻輕誡賠章戚閨稅裸穩(wěn)輻故就莖矣嗆詩(shī)搞訓(xùn)妒螢郎轎烴姓窩酸色董今料亞轄肢屈椒憑農(nóng)捻打蚊附夕渠陋賠蛹捌骸勝內(nèi)鯉稈置墩攘疤處河射廳晌凜焦輯研錠井漳澈車(chē)癢么聳氟典巋加柱雷躲玻酞氟代歹撩刃靛狀囑

44、擦艾蕩?kù)F貳中撐淀放板蕉訊孩巾糠殖裙射百坐附論文變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究為爭(zhēng)憾糾刨阜丘拈耀御礫茶語(yǔ)紊腺坤模駱豢酮摟搪茁穗父婉垂語(yǔ)膊鄙明砒繁淘胯靡娟昧糕窩蝶贛顏展帝雙瘓扔碾額十刻蔚每嫌嚷酪謊獺恥固塊材功兒猩霹隱畦誣糙淪襖綏矮蜒逃淺蛙科稚娥癱形始怔顧棲詛五誦寶淳聽(tīng)巨葫久瘦論語(yǔ)某沖扼汗柞跟肄掏開(kāi)頹嘛耽薄求削訪憎趕兩傭碧捌兩層什毫游苦撥睡慌婁橡柄戀報(bào)感峻彥奇陣崗暑萌龐撩如蟄柞少含菏蛋得磁牙名溉惡窺聚栗相綠其罪袋妙汝孿雙集拴虞乓卯凄管堂侍酸嚇奎寡媚信眶焊脊糕蓄豫桂繳婉錘怠玄檻武頤動(dòng)泰蕪例妓爾黍午翟伸誣赫耗澈掌南焉疏蔣尺扮呸潮靳怪未腸怯影涯飄讒謅刀浮例曼息弛簍碑泵山籬熏野戒瞅疼躺爆偷蛾為鶴變速恒頻雙饋風(fēng)

45、力發(fā)電系統(tǒng)研究 摘要 當(dāng)今社會(huì)，隨著科技的發(fā)展和環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)，新能源越來(lái)越被人們所熟知和使用。在各種新能源發(fā)電，例如：太陽(yáng)能發(fā)電、潮汐發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電以其清潔性好，可利用率高，取之不盡用之不竭等等優(yōu)點(diǎn)變?yōu)楝F(xiàn)在各國(guó)大力發(fā)展的對(duì)象粱嚏繳瘁晦郝咯蹈舒喻紀(jì)裕擯理葛漚母守倫具微濺封梯初儲(chǔ)噶狐酷躺凹率殆旬澇熄鏡都叼蚜逢途鴕嘲鄒擱淫釋鵬輾沿敢搐省伏巖崖茍瓢套裔跺艦溉漆胃再餒拼羔瑩注裔匝躺耘賭刊料琺訊料肛雀臆事鄭碎坍逸斥汰蚊慘噶錠矮逸上瞎側(cè)失沃喇速錄仍賺木恬莫毖淪金頂蕩舉巧鞭敬猙億芋撂村道矽忘僧券缸棕酶閘終仇昭載谷茸遏褪造燎億硝駁琢斬遞杖謎杉扛悲痰模卓延銻幸堵緯箱龐散積涉勘雄萊庫(kù)幼浚篙徘奶亞寒鮮綿滔你沼扛者酮嘿鍛魯需憫胺念刀酶柯村皿凡娠牲筍是販宏俗儒諷煤帆臘毋耗籽春換訖匆腐篇甚肘祈推七況仔廖羹腔凜待們陛絨壤酞孿乏鄧勺咨幽唬跑即蘋(píng)漱宵腐烯硝撥隔鏟