双馈异步
风力发电机(DFIG,Doubly fed Induction Generator)是应用最为广泛的风力发电机,由
定子绕组直连定频
三相电网的绕
线型异步发电机和安装在
转子绕组上的双向背靠背
IGBT电压源变流器组成。
双馈异步风力发电机(DFIG,Doubly fed Induction Generator)是一种绕线式
感应发电机,是变速恒频
风力发电机组的核心部件,也是风力发电机组国产化的
关键部件之一。该发电机主要由电机本体和
冷却系统两大部分组成。电机本体由
定子、转子和轴承
系统组成,冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构。
”双馈“的含义是
定子和转子都可以和电网进行功率交换,而一般异步机只能由定子和电网交换功率。该系统允许在限定的大范围
内变速运行。通过注入变流器的转子电流,变流器对机械频率和电频率之差进行补偿。在正常运行和故障期间,发电机的运转状态由变流器及其控制器管理。
变流器由两部分组成:转子侧变流器和电网侧变流器,它们是彼此独立控制的。
电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率,而电网侧变流器控制直流
母线电压并确保变流器运行在统一
功率因数(即零无功功率)。
功率是馈入转子还是从转子提取取决于
传动链的
运行条件:在超同步状态,功率从转子通过变流器馈入电网;而在欠同步状态,功率反方向传送。在两种情况(超同步和欠同步)下,定子都向电网馈电。
首先,它能控制无功功率,并通过
独立控制转子
励磁电流解耦有功功率和无功功率控制。其次,双馈
感应发电机无需从电网
励磁,而从转子电路中励磁。最后,它还能产生无功功率,并可以通过电网侧变流器传送给定子。但是,电网侧变流器正常工作在单位
功率因数,并不包含
风力机与电网的
无功功率交换。