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在高风速时段保持输出功率平稳,不致引起异步发电机的过载,还能在风速超过切出风速时通过顺桨(叶片的几何攻角趋于零升力的状态)防止对风力机的损坏,这是MW级风力发电机的发展方向。其缺点是结构比较复杂,故障率相对较高。风的随机性和间歇性特点使风电机的出力变化很大,这样机组的动态负荷增加,对电网的冲击增大。为此,可通过增大异步发电机允许滑差率的办法加以解决。鼠笼型异步发电机允许的滑差率为S1~5。而绕线式异步发电机允许的滑差率为S1~10,滑差率的增大相当于在定、转子间增加了一个弹性环节,对于减少功率波动,提高供电质量是非常有利的。以上两种异步发电机,尽管带一定滑差运行,从切入风速(34ms)到切出风速(25ms),发电机的转速变化最大可达10,如增速齿轮的变速比为60:1,则实际运行中滑差S是很小的,因而叶片转速变化范围也是很小的,看上去风机叶片似乎是在“恒速”旋转,故通常又称这种风力发电机为恒速风电机。3.变速恒频风力发电机系统变速恒频是指在风力发电的过程中,发电机的转速可以随风速而变化,然后通过适当的控制措施使其发出的电能变为与电网同频率的电能送入电力系统。风力发电机通过旋转叶片及发电机把风能变为交流电能(其频率随风速而变化),通过整流装置将交流电变为直流电,再通过逆变装置将直流电变为恒频(工频)交流电能,最后通过升压变压器,送入电力系统。变速恒频风力发电系统具有非常突出的优点:(1)风力机可以最大限度的捕获风能,因而发电量较恒速恒频风力发电机大。
f(2)较宽的转速运行范围,以适应因风速变化引起的风力机转速的变化。(3)采用一定的控制策略可以灵活调节系统的有、无功功率。(4)可抑制谐波,减少损耗,提高效率。其主要问题是由于增加了交直交变换装置,大大增加了设备费用。4.交流励磁双馈发电机变速恒频风力发电系统系统采用的发电机为转子交流励磁双馈发电机,其结构与绕线式异步电机类似。当风速变化引起发电机转速
变化时,控制转子电流的频率f2,可使定子频率f1恒定,当发电机的转速
小于定子旋转磁场的转速
1时,即
1,处于亚同步状态,此时变频器向发电机转子提供交流励磁,发电机定子发出电能给电网;当
1时,处于超同步状态,此时发电机同时由定子和转子发出电能给电网,变频器的能量流向逆向;当

1时,处于同步状态,此时发电机作为同步电机运行,变频器向转子提供直流励磁。由此可知,当发电机的转速r
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