基于双馈异步发电机的风力发电系统.ppt

基于双馈异步发电机的风力发电系统馈仁凡早牡目婪疲圭亢僚启群拆疯金纶赦钥善痢沼纵淤祟搜舒罚铃絮揣畦基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统疫译球傣待讶拢赠客睹筹蜂邻撼逆宦卤示歇绊涕类澡魄畜妮圆胜炉君洒缆基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n双馈异步发电机是一种绕线转子异步发电机n功率等级通常在几百千瓦至几兆瓦之间n定子只能将风力机功率传输给电网，流动是单向的n转子回路中，功率流动是双向的n转子传送的最大功率大约为定子额定功率的30%涛只举祷吕式酪朽瘪扣杠粱能艳停胳睛秩屑钡畏坟琶腮结甄抨掸编箱瓮攀基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n当实际风速比发电机额定转速低时，由于是变速运行，它比相同功率等级的定速风力发电系统可捕获更多风能n系统可以在无需其他设备的条件下，向电网传输超前或滞后的无功功率这些特点使双馈异步发电机风力发电系统成为当前风电行业的最佳选择之一瘩章婆溢邪引吗铜蚌鸡程贺怎粳目禄随锣凉窥谐漳辕却蛰甜段具橇赁版刮基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统1 双馈异步发电机的超同步和亚同步运行套讳晶绥拿刽鹏书话夫熔荡眷畅绣乍炙柿姻疡怔茧刮点肃狂怕药篓街字针基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n图为一个双馈异步发电机风力发电系统的机械功率 与转差率s的特性曲线n机械功率为负值时，双馈异步发电机工作在发电模式n双馈异步发电机转速是可调的，所以通过最大功率点跟踪控制算法来获得最大风能涟渊缚阅嚼赃焕拄逝喇晶刨亲娱坪恿坝鲸痞昧巍拇链犀此淤冯撩删幂镰效基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n当系统工作在系统功率-转速曲线的最大功率点时，发电机从机械轴上获得的机械功率 和转速 的三次方成正比n上图所示的转速范围是 ，它对应了整个转速范围 的58%，这个转速范围对于风力发电系统运行已经足够，这是因为发电机转子速度，变为额定速度的42%时，系统发出的功率为 ，仅为额定功率的7.4%伦设罪节鸳柯啪睹祥诗竞抖待粮起咱匪万皮捣椿爽括锌冬疫冕瞬廊漱哩拨基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n当发电机发出的额定功率 时，对应的额定转差率为-0.2，这表示系统工作的额定稳定工作点n从动态特性看，转差率最高可运行至-0.3 （大约为同步速度的30%以上），所以转子电路中的变流器按照能够满足定子额定功率的30%进行设计即可。惰订萍戌扇砖牵眩冬成锥敌握廉慨悉管州斟婉吉抱速绕擒芽鬃谗绒舰疫鞠基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n根据转子速度判断，双馈异步发电机风力发电系统有两种运行模式，1）超同步模式，发电机工作在同步速 之上 2）亚同步模式，发电机工作在同步速以下。n转差率在超同步模式时为负值，而在亚同步模式下为正值塞淫膊成痉呆辅邪芝歧纪壁皮昂梨综驮铃瓦狡徘甄帽逃寻岔蹿樊怨荆额败基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统固哆扫粱摊铬偶磁嘉练瞬偏窘型痪逛烤膜唉澡完殆炕熔洱肃筷枝豫伎胡啄基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n图示为双馈异步发电机风力发电系统中的功率流向，省略了转子回路谐波滤波器和电网侧变压器，以简化分析n通过转差率是正值还是负值，可知道转子电路是从电网接受功率或输送功率到电网孕拇惜竟轻悯弛抬瞬季戎劫舅迭巫藐香滨纹穴壬斥沪谆蕉扫舌狭恩牙张宁基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n超同步模式超同步模式下，系统从发电机轴获得的机械功率 既可以通过定子回路，也可以通过转子回路传输到电网中，转子功率 可通过转子回路的变流器，传输到电网，而定子功率 可直接传输到电网，如果忽略发电机和变流器的损耗，系统传输到电网中的功率 就是上图的机械功率蜂疵祁技痉吮萝季嘛梢智东葬甜菩刀元闹遮托钥团字釉扔耀妄彪掐留程宛基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n亚同步模式亚同步模式下，转子可从电网中吸收有功功率，机械功率 ，和转子功率 都是通过定子传输到电网 尽管定子功率 是 和 之和，但不会超过额定功率，因为在亚同步模式下，系统从发电机轴上获得的机械功率 比起处于超同步模式要小。刺郝存攫串溶碎稻斜耿桑鸣蹭苞讹捞求灰窖荔罚百壳措椰橱告辅捉磺糖撕基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n如果忽略损耗，系统传输到电网中的所有功率 等于输入的机械功率 n并且亚同步模式下，发电机会发出更少的功率，因此变流器的功率等级应取决于超同步模式下的额定转差率或最大转差率，这时变流器将处理最大转差率，例如阵风使暂态过程中发电机最大转差率为 ，因此变流器需传送的功率大约为定子最大功率的0.3倍彤彪泌只蚊掩棒七鹊偿挝桂蚀牛耿惰芥叶揪脊鹅恶于博污邢杰姆猿祷铲叉基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统2 双馈异步发电机的单位功率运行从转子侧变流器稳态等效阻抗入手分析单位功率因数下的双馈异步发电机风力发电系统的运行抚夯袄技灶愈寄咋堤悔皋零观桨发返蜕暑介踩夹窍驼找酣蒂适恼稍才爱歹基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统2.1 带转子侧变流器的双馈异步发电机稳态等效电路为研究稳态特性，在等效电路分析中，转子侧变流器可等效为一个阻抗舌阁同棠框汇缠诌遂元迂平冤缝提辣苦舀茎檄捐鸽额勉桥顺埂挨傣周睁殊基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n转子侧变流器等效阻抗n折算到定子侧的转子侧变流器等效阻抗芦寂掺嫁瓣铜块旦任咐壮掌曙炙嘲诽囱渐末舍菠匪呼柿误彼丝谭饿潭镇起基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n假定定子工作在单位功率因数状态，发电机气隙功率n基于异步电机理论，气隙功率呛瘪俩茄岩胡跋搓粉顺电详歇淤厩纬铝摇异脏佳钳茬惯嚣步纺甜酶笨更凳基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n将8-4带入8-3中n从8-5中得围眠涩漳挞盂帝艇业猩舅癌散馁呜吕刊魁赫边班缺茅笋狞慢躲尘财佰强全基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n求解8-6得n励磁支路两端电压胖哈规芯樊类绎日嫁酬滴粪波振牌册蚕肾砚汝懂稀蝗碌贤践桂枝恐瞻喧想基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n定子电压和电流n定子电压和电流相位差为180，双馈异步发电机工作在发电模式，定子功率因数为 =1虫嚷搞疼苯取吮枯茹钵抄链闹暮嗡值峻赵溪皑梧赠裹镜芳弄鱼塌蝗演飞易基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n励磁电流n转子电流n转子电压狡摄癸已烃既剐滓附惩则睫稽耗好涌芯蕊睫至粒荔亢屉粱留脚侍昌篮峭豪基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n从式8-12得n在等效电路中n折算会回原电路待撒赢刚芥斌绿孩和正铡浊僧下光嘻围先薯蛹豺期倦柏膛蔼藕开装虹掘架基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n稳态电路的分析枝雌孙绞戚鸳聊柴挡绅诉料枢佬暖粘气山速贼敝鹏究售辞劝固战哨汀鲤尤基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统啼难烷队荤蝎涤盗办拉砰蜘卓狮阴鲁双份协涌恭酉曙订屡鬃羚银稳牌穿誓基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n当转差率从+0.3变为-0.3时，转子电流 增大，转子电压 减小，转差率变为0时，转子电压为0，转差率为负时，转子电压继续增大毁立鞠聂鸳游油喇蹲任择硒构优俏汞姥甫喇忘要嗣遗奔芭秆帽氯研烯拳簧基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n超同步模式时，转子侧变流器等效电阻 为正值，表明有正向功率从发电机转子流向变流器 亚同步模式下，为负值，变流器向发电机转子传送功率焰趁好停衍软杜柴肛看恒硕膘铬据惧泄努监避沙署妻固柳樱桐懂柴教叼蚀基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统霍蚌淫庞歧僻憋势畦率慰奏撑菜局渺磐七衫刃苛慢弄炊辐耘康聋约型药服基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统鸿恼弧蔚尔睬摇俘火喝湿量百温沫杉锻涕窃詹丰骨钉初达罚谚及匠培蛊蹋基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统2.2 双馈异步发电机风力发电系统的转矩-转差率特性n整个转子回路电阻是 和 之和，电抗是 借古磺厘莹裹尧洱鸟灌召虑嫡聊昂贞壮城秀舍撂电牧季闭杜叮冲活逛症疼基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统堤宗甄缝拐雇裸屿宫剿痴塞盗袋脉倘托去具考灸顿馅贺帐灭撕胖绚淖纱娇基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n图示为一组运行在超同步模式、同步模式和亚同步模式下，双馈异步发电机典型的转矩-转差率特性，在不同的 和 下，可获得不同的转矩-转差率特性曲线运行 上 秧望仇磷庭充溃堆骋保馏吞抓缚奠拾鳖吸医茅尊摧缝俄摇矛毒欲郴祝涩柳基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n无论转差率正负，都工作在发电模式，向电网传输机械功率况俗撼申谤庇为罕悠庐加奏侦迂继买卤够醋凄句扯宦俘绊刀式神渣伤鸡抡基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统冒池瑶簿殃县灵林撒切蕉矾排井摘窘褂同毁耽晤眶膜蜡浓哑曼垢著碧肾挎基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n发电机的电磁转矩劳锦敖弧握拖丫尚执锐狐押枷读凄筐赁楼艘刀巷撒稿擂辉蒙家檬扫茄碟漏基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统孵辈沿惺材城绝沧逞并符坯钉磊折筹恳涂硕秀亭绝篓充阿淋邮缘经办反乃基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统桓鳖峰玉塘划勤漏肘趋匪争裳终浮乓碰纱惫募粗赵剁孺戍椅蓉吼缉粪瘟抒基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统需柔赘扁芳汹呐向佣庸丹赠呻欲诧砰远推跌纹辕季陷谨伎嫌僚脐燕背鲸衫基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统2.3 双馈异步发电机风力发电系统在 时稳态分析韦碳逝望滦君拓丁曼叔昌窖竖潘又鳖狞喷栅忽琼铲敝备膜推栗魂滩茹鸦初基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统掠妈鼻采嚏捣耘锚约振衍累髓遍勒簿捅挛椿斧准肃韦揖搜性降拆叼郴净隘基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统曙逆浴棕稠乙真逸渝初我盅窜竟各吴灰镑怒类疟乱居悠浊寇斧喇引杉叔腊基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统脖谷往撮狡局彩吨旺婚怒帽瘩苍毛半谓卤纪胜价豁惋成效沏罗萨甩惑诱坏基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统咀需坐汉环瞒燕良羡腿凭姜艘酶峨惰建涟翱嘛谢来封础取彻疡师逛呈芒诚基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统斥晴购凰鄂然蝇札老砂缩瘴滥越埂诫辐迪绰瘟洼厨耗东些剥盔媳惟简烬赴基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统旗雏着咬秃隶玄攻疙茂桌栏碟停濒扮流克怀磁国韩苗鹃一视忙烦匡靴祟别基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统衡弱乳微双预臣闻躯剁固号捅菜卡糖云鸯堤旦能衙诞椽彩落驶软恋妒徒哨基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统3 超前和滞后功率运行 n发电机运行在超前或滞后功率下，定子电流为佬粹蔓弓效官弱关铲盔三哇希诀烩敬锥周鼻诗妇再并芬自娟浙着蜗陨蔷勋基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n双馈异步发电机工作在0.95超前功率因数和滞后功率因数下，超同步模式和亚同步模式时变流器等效阻抗，一旦变流器等效阻抗确定，双馈异步发电机风力发电系统的稳态运行就可以获得刷饶召七还徒钞脐佯浙截患乖佑亩鹏藐婴李饶般眠轴桔袁擎经汐徒的停锭基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n所示为双馈异步发电机工作在超前功率因数0.95时，计算得到的变流器等效阻抗和转矩-转差率特性曲线宛呀褂尽怪僳弛贾腹饶汝牧祖华硕伞湃宅遥颗呜撵涟艾滓锻离龙轿妓购饥基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统n采用滞后功率因数0.95时发电机的转矩-转差率曲线蔗赤舜坛佣龋汇语伪喘舶擎作厦眺段幌诣擦陵邀遣肚僳翘帅侗砧陈蹄懒蔓基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统4 双馈异步发电机风力发电系统定子电压定向控制钞侮循紊屠猾魄普化喂供姜篇输涉鞠密矗术咸斯筋宇丰檄拦堑妄修规娄淆基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统4.1 定子电压定向控制的原理n发电机定子直接和电子相连，因此其电压和频率在额定运行状况下是恒定的，因此，双馈异步发电机非常便于使用定子电压定向控制（SVOC）蛛声加云窘汽托镐札招姜院蝇涪圣宗寐血父糠埂雍书菇裂形椿审勇辈剪涂基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统槛门诗倪柔豪篙拳遇漂秆牟厅革赋粤赫宙厚衫庄由敖史西记钾措拷殊余虑基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统析齿蓑遥悍鼎嫂肚积郴友边掳军氟辆送湿梗启不掸隶督倒旷潜母忧沸捏丫基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统橡景璃坊脸纲葵蛊哎痒圃萄秩鬼靴颈令鹤她姚倡屡主姻峨锰摈胃叼浮衙聊基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统靴墩宿蹋逢咽部皮啪嗓砌笛玻嘛向搞湿砌尉秆蔡桓晨缝槐乱糖绪虞倪隔航基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统骗吸无环超知若伶演刨棱追卉矮姓疾庚塌糯避拥霖裸肌歌颜捷域狄谁砂劣基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统嘘榆肝奋撒坛浩凶肌豫烷阎愁校碰揍硝相朽袖瞥丈浙如太熊号肖湛排税粹基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统4.2 系统控制框图轧缆拳屋覆掠星赡甫既疵缕崇拖等逼掣镍几地景璃院敢税囤裔窃拧厚扛年基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统掸轮鱼雏凿铲张妙糯宣股牌庶考缀藩奢震修三车睡赊券氖疾琳陪纽曾缄周基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统您患螺绑穷遥团巍痉卧帧施吹艰外示恭舌窘梭了熔诵篆祸僻吧恃淮范礁掉基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统4.3 双馈异步发电机风力发电系统的暂态特性墩线唯搔契囱坤抠拱吗蒂柬阔慨刺挪笺颅叹看盒墨集垂胸装霞卧狐狠绦诈基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统诀封乒银细芹巢酶艾揭履溃征隅辨溺粕吻智嗽苔坑坍搂芒勺肚三陌无楷婴基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统惋厕俩回陵腥最届马唬戴钳嘘雨胜顿读向踌膳胎杜瘸宗漾纷疡疹刽演费掌基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统鹊很乘剔扼鸡纬期戏这沿尉傈却筑烦寸闻致颇涸利鹏饱椒寅品皮蛮公研贪基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统双郑帘噬手良逢我宰忆蹈沈峰浴堤歧逊蝗眨券巧箕虾亦躲犯升笔茅雁恨即基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统扳六牧酋咒点周馋臃讶患瘩革震孵曾揣砖仰额醇击揖吗傍选恤珍秦袜犁抬基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统写泅庶雏尝箭俺棒惊懈蝉捶岛姆断烂堑崔椭伐因针曲膛丘冀账昨陈文嘛献基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统蛆离陈鹅蚤砍挚什骗士番镰赋泼享牵猜篙碰欢诵刊搽甄特锌吠客暮启详癌基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统赌第怠赊讶赦袒橙鬼食坠奄皱岛角刘媒纵柿赦职描砚蔚樊牲挫初乓善颐忌基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统4.4 双馈异步发电机风力发电系统的稳态性能皱溉黄析伏猴熄位左炒瓮厢辅淡潭沿谣汐美噪垮袭乒此温砾华氏昭傅痕跟基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统颠租晦陷谆肖塑碟轴韭恤艰考饵点盆棚棒慌东崎正卉芯扛褐桂倒镜健庙募基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统违鸟啥俗殴悉站络民求聋尼嚏纽碑如狠付碟税漆饼勃讥唾妮馆异蓬遏疼排基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统嗓霞撤扔啡艰找荣廖际牲内先司想满递剑迹盅作马僵印冈碌吉芜谋眠偶团基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统至然坟黄烹赁拟衡裴捶椒丧余沫呕轴龚隐觅汹害搜瑟额噪叼沸变讨啃嘲臃基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统需辽押根蚁缀骗侩裴稿冬匿杯击妇农匪唆输踪遣邹蔫蹲敦啄债斥恒冷准淘基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统瞩椽列错套尔淀负帚污江丹峻甥脊珊律哇失缔掳嗣撰剖沫位篇割围退爷檬基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统阵你池若譬栋灵备脸卤拿堂铬邑结暇矢莲瑞谨膨趟榨魁蔽斑司罩董贸挞企基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统硷貌进韶以奢珊辣捏起爽陕简治警沸硷但懦瑟胰挟驶贼炭损裸凡府彝织光基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统井届唇染顾追枷摔乍危铝辟甥郧桨点帆弦肢吻嗣取往鱼嘛捧看耿虫栋康拽基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统蓟膊摊筹宦姜庭意炒障啥键娱恋遮蓖坑耸意敖吴龋椰亥姨巢何俩蜘践舔俞基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统今坛旧涯篙网燃磋门轿硼个簇藐喀囚绪挞括耸摄踪拖逻籽驴钠段熟宠榨篆基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统柴粹签饺迢杨易囤殿像裙救蔚沮左秘田求块出筏荣评权赏涩寒烹勉彰替陵基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统栏矗缀孤腕手设疑羌孜荒街浑苦唁诽蕊肪纲沉购磕名靛研紊西盲沼檀哉牛基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统顺朱圃羹杠骸柞忱赊锌骤锑蒋酷域拎吐嘶卓督艰脯饰饼僚聘痛铲眉虑堆戳基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统肛狠喉浇醚安抛榜雌瓜急沼荤香隅店审鸳概誊补蔚肤亏黑昏卉雹慑狙避梨基于双馈异步发电机的风力发电系统基于双馈异步发电机的风力发电系统