17参考文献19
精选文档
f精选文档
第一章绪论
随着全球常规能源的逐步衰竭，节能和可再生能源的利用成为了热门课题。风能作为一种洁净的可再生能源受到了人们的青睐。然而传统的风力发电（是风能的主要利用形式）系统对风能的利用并不充分，造成了一定风能资源的浪费。针对过去恒速恒频发电方式的不足，各国学者开始研究各种变速恒频的发电策略。变速恒频发电方式的主要优点是能根据不同的风速调整发电机的转速使风力机能捕捉到最大的风能。
11风力机对发电机及发电系统的一般要求
风力发电包括了由风能到机械能和由机械能到电能两个能量转换过程，发电机及其控制系统承担了后一种能量转换任务，它不仅直接影响这个转换过程的性能、效率和供电质量，而且也影响到前一个转换过程的运行方式、效率和装置结构。因此，研制和选用适合于风能转换用的、运行可靠、效率高、控制及供电性能良好的发电机系统是风力发电技术的一个重要部分。
风速和风向是随机变化的，为了高效转化风能，要求叶轮转速随风速相应变化，保持最佳的叶尖速比。恒速恒频发电机系统是较简单的一种，一般都采用普通异步发电机作为主要发电单元。另一种是变速横频发电机系统，这是20世纪70年代中期以偶逐渐发展起来的一种新型风力发电系统。叶轮可以变转速运行，可以在很宽的风速范围内保持近几乎恒定的最佳叶尖速比，从而提高了风力机的运行效率，从风中获取的能量可以比横转速风力机高得多。
111恒速恒频发电机系统
恒速恒频发电机系统一般来说比较简单，发电机一般采用普通工业异步电机，如图11所示：
精选文档
f精选文档
图11恒速恒频发电机系统
112变速恒频发电机系统变速恒频发电机系统主要优点在于叶轮以变转速运行，可以在很宽的
风速范围内保持近乎恒定的最佳叶尖速比，从而提高了风力机的运行效率，此外，这种风力机在结构上和使用中还有很多的优越性，利用电力电子装置是实现变转速运行最佳化的最好方法之一。
变速恒频发电机系统的转速控制通常是靠变频器来实现的，根据发电机形式的不同，其并网方式也有所不同。因此，变速恒频发电机系统按照发电机的种类不同也可以把变速恒频发电机系统分为双馈式、直驱式、半直驱式三种。1121双馈式变速恒频发电机系统
双馈式发电机系统一般都采用双馈异步发电机，传动系统结构如图12所示。发电机定子与r