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直驱式风力发电机组变桨系统控制模型

2012-07-10 15:32
夜隼008
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  摘要:对直驱式风力发电机组变桨进行特性分析,进一步的讨论变桨控制模型。关键词:直驱式发电机,变桨,调节控制

  0 引言

  直驱式风力发电机组在我国是一种新型的产品,但在国外已经发展了很长时间。目前我国在直驱式风机中系统的研究相对传统机型较少,但开发直驱式风力发电机组也是我国日后风机制造的趋势之一。这里我们对直驱风力发电机组的变桨系统控制的模型进行探讨。

  1 直驱式风力发电机组简介

  直驱永磁风力发电机取消了沉重的增速齿轮箱,发电机轴直接连接到叶轮轴上,转子的转速随风速而改变,其交流电的频率也随之变化,经过置于地面的大功率电力电子变换器,将频率不定的交流电整流成直流电,再逆变成与电网同频率的交流电输出。国际先进的无齿轮箱直驱风力发电机,多沿用低速多极永磁发电机,并使用一台全功率变频器将频率变化的风电送入电网。

  直接驱动式风力发电机组由于没有齿轮箱,零部件数量相对传统风电机组要少得多。其主要部件包括:叶轮叶片、轮毂、变桨系统、发电机转子、发电机定子、偏航系统、测风系统、底板、塔架等(如图1.1 所示)。

  1.1 直驱型风力发电机总体设计方案 cnwpem.ne

  直驱型风力发电机组采用水平轴、三叶片、上风向、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发电机并网的总体设计方案,相对于传统的异步发电机组其优点如下[1]:

  1(1)由于传动系统部件的减少,提高了风力发电机组的可靠性和可利用率;

  2(2)永磁发电技术及变速恒频技术的采用提高了风电机组的效率;

  3(3)机械传动部件的减少降低了风力发电机组的噪音;

  4(4)可靠性的提高降低了风力发电机组的运行维护成本;

  5(5)机械传动部件的减少降低了机械损失,提高了整机效率;

  6(6)利用变速恒频技术,可以进行无功补偿;

  7(7)由于减少了部件数量,使整机的生产周期大大缩短。

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