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异步电动机在大型风电基地中的适用性

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点击次数:  更新时间:2016-03-09 09:18:36  【打印此页】  【关闭

  普通笼型异步电机的定子由铁心和定子绕组组成,转子采用笼型结构。如基于背靠背变换器的并网型异步风力发电系统,其结构拓。定子绕组通过整流器和逆变器与电网或者负载相连:前者工作在整流状态,输出一个稳定的直流电压。后者工作在逆变状态,输出恒频恒压的交流电。


  将电机转子和风力机相连,通过风力机的升速齿轮驱动转子超过同步速,即可将风力机的机械功率转化为电功率,馈送电网或供给负载。对普通笼型异步电机而言,通常有如下优缺点:

  1、有功和无功相耦合,影响系统性能。


  2、电机本体适用于大功率容量,可高达几兆瓦,具有良好的经济性。


  3、可适用于恒速发电和变速发电,可通过电力电子变换器获得无功励磁功率。


  4、笼型异步电机因坚固的无刷结构,而具有机械简单、效率高、价格低廉和维护要求低的特点。


  为克服普通笼型异步电机发电系统中有功和无功相耦合对系统性能的不利影响,进一步发挥笼型异步电机的优势,美国田纳西理工大学的Ojo教授于2000年提出一种新型笼型异步电机—定子双绕组异步电机(DWIG),其定子上布置了两套绕组,一套为输出电能的功率绕组,一套为调节励磁的控制绕组,除容量不同外,它们的极数及绕组形式一样,且在电气上没有直接连接,仅通过磁场耦合。功率绕组,接有励磁电容,通过整流桥向负载供电。控制绕组,接有电力电子变换器,用于调节发电机内部磁场,使其在不同的工况下能稳定运行。


  笼型异步电机在风电中应用广泛,如普通笼型异步电机可用于分布式风电场合。定子双绕组电机适用于海上风力发电等。


  在分布式风电中的适用性 我国内陆有局部风能分布区,分布式风力发电具有较大市场。


  在中小规模离网型、微网或并网式分布式风力发电中,普通笼型异步电机因价格优势、本体坚固和易实现变速恒频发电的特点,获得市场青睐。


  特别是分布式系统中,通常整合多种资源,进行风光互补、风热互补能源开发,本身附带储能系统和电力电子变换器。笼型异步电机与电力电子变换器的优势配合,不仅可以提供励磁,还可以根据控制策略调控多端口(发电端、储能端、用电端)的功率流动,方便实现功率平衡以及自我控制、保护和管理,更可以充分发挥普通笼型异步电机性价比高的优势,从而具有更强的市场竞争力。


  我国海岸线长,海上风电资源丰富,国家规划海上风电开采力度增强,为减小线损,高压直流输电系统具有一定优势,定子双绕组笼型异步电机可作为其发电机。


标签:  long'xing 笼型电机

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