整個風機系統(tǒng)主要由:風輪、葉片、發(fā)電機、支架、輸電線電纜、充電控制器、可逆變流器等。本文中發(fā)電機采用雙饋式感應發(fā)電機,所謂雙饋式感應發(fā)電機(DFIG)是指在配合使用可逆變流器的條件下,以雙饋繞線方式組成的雙端口饋電風力發(fā)電機組。其定子和轉子互相切割磁感線,共同發(fā)電。經(jīng)過變流器的處理,對轉子中勵磁電流(包括頻率P、幅值A、相位φ)進行調(diào)節(jié),可實現(xiàn)定子輸出電壓值及頻率的穩(wěn)定。
系統(tǒng)結構
雙饋式感應發(fā)電機主要部件為定子和轉子。其定子繞組構造主要類似于異步發(fā)電機,以直接連接方式聯(lián)通50Hz工頻電網(wǎng);轉子繞組上配備電刷和滑環(huán),經(jīng)過自動調(diào)節(jié)頻率的可逆變流器間接聯(lián)通電網(wǎng)。其系統(tǒng)結構圖如下:
運行原理
雙饋式感應電機的基本工作原理:在定、轉子電流形成的相對靜止的旋轉磁場中,若發(fā)電機轉子電流頻率恒定,則定子電流頻率f1(Hz)、轉子電流頻率f2(Hz)、發(fā)電機轉速n(r/min)及電機磁極對數(shù)p之間有如下關系:
f1=(pn/60)±f2
結合上式,聯(lián)系實際可得:受風力作用葉片轉動,葉片通過連接裝置帶動電機旋轉。當風力恒定時(同步狀態(tài)),上述參數(shù)保持不變;風力波動時,葉片和電機的轉速也發(fā)生變化,這時可以改變轉子電流頻率f2來保證定子電流頻率f1的穩(wěn)定:風速減小時(亞同步狀態(tài)),不足的電壓從電網(wǎng)獲取,保證n值不變,而當風速變大時(超同步狀態(tài))把額外的電能轉移至電容中,保證電能的穩(wěn)定輸出。