劉超

摘 要：在當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電的過(guò)程中，掌握合適的技術(shù)是十分重要的，當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作的過(guò)程中，主要采用的是雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，這種機(jī)組類型可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的發(fā)展，并且能夠促進(jìn)其更加安全與穩(wěn)定的運(yùn)行，對(duì)于促進(jìn)電網(wǎng)質(zhì)量的提升也是十分有幫助的，在我國(guó)當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的過(guò)程中，電力的需求量呈現(xiàn)出不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)，在這種情況下，只有加以進(jìn)一步的優(yōu)化才能實(shí)現(xiàn)其更好的發(fā)展。本文主要對(duì)此展開了論述，研究風(fēng)力機(jī)組技術(shù)的發(fā)展情況，希望如何能夠?qū)ζ溥M(jìn)行更加有效的優(yōu)化，這樣才能促進(jìn)今后風(fēng)力機(jī)組更好的發(fā)展，并且對(duì)未來(lái)我國(guó)的環(huán)境建設(shè)帶來(lái)一定的幫助。

關(guān)鍵詞：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組；自動(dòng)化；結(jié)構(gòu)；運(yùn)行

在當(dāng)前的社會(huì)生活中，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是十分普遍的，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電不但可以起到節(jié)能的效果，同時(shí)還能有效的預(yù)防環(huán)境受到嚴(yán)重的污染，對(duì)于我國(guó)當(dāng)前階段的風(fēng)力發(fā)電中，主要采用的運(yùn)行方式有兩種，一種方式是獨(dú)立運(yùn)行的，而另外一種方式是并網(wǎng)運(yùn)行的，這兩種方式之中，后者的運(yùn)行效率要更高一些，尤其是在大規(guī)模的發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用是十分廣泛的。并且不會(huì)產(chǎn)生高額的費(fèi)用，所以應(yīng)用十分廣泛，但是隨著社會(huì)的發(fā)展建設(shè)，加強(qiáng)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行就需要進(jìn)一步對(duì)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)加以優(yōu)化，這樣才能實(shí)現(xiàn)其更好的發(fā)展，本文重點(diǎn)對(duì)此展開了探究，希望對(duì)今后的工作帶來(lái)一定的幫助。

1 風(fēng)力機(jī)組技術(shù)的發(fā)展

風(fēng)力機(jī)組的相關(guān)技術(shù)經(jīng)歷了一個(gè)相對(duì)漫長(zhǎng)的過(guò)程，并且這也是電網(wǎng)在運(yùn)行過(guò)程中十分重要的組成部分之一。在發(fā)電機(jī)中，經(jīng)?？梢钥匆娪袃煞N不同的系統(tǒng)，一種是恒速恒頻系統(tǒng)，而另外一種則是變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，這兩種系統(tǒng)在應(yīng)用上會(huì)有所不同，主要的不同之處在于前者所采用的是同步發(fā)電機(jī)，在對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行控制的過(guò)程中，主要采用的方式是速度，將定槳距失速控制應(yīng)用在風(fēng)輪機(jī)上以達(dá)到相應(yīng)的效果。在應(yīng)用這一系統(tǒng)的過(guò)程中，可以起到良好的運(yùn)行效果，并且自身的結(jié)構(gòu)也比較簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障以后也可以更加簡(jiǎn)便的對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。因此廣泛應(yīng)用在電力行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，但是不足之處在于，系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中存在一定的局限性，這樣就不能最大化的捕獲風(fēng)能，并且葉片也相對(duì)較重，因此對(duì)無(wú)法應(yīng)用在大風(fēng)機(jī)的制造過(guò)程中。在進(jìn)行風(fēng)速變化的過(guò)程中，也會(huì)在一定程度上電壓的穩(wěn)定性以及電能質(zhì)量產(chǎn)生一定的影響。

在應(yīng)用后者的過(guò)程中，這是一種較為新型的發(fā)電系統(tǒng)，主要采用的技術(shù)是矢量控制，并且應(yīng)用了電子技術(shù)，所以電能的質(zhì)量是可以得到有效保證的，對(duì)于電能的頻率可以得到有效的控制，其發(fā)展?jié)摿κ鞘謴V泛的，在今后的發(fā)展過(guò)程中具有十分長(zhǎng)遠(yuǎn)的趨勢(shì)，在這一系統(tǒng)的應(yīng)用過(guò)程中，主要采用的是雙饋發(fā)電機(jī)，因此本文將對(duì)此展開進(jìn)一步的論述。

2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)

在應(yīng)用雙饋發(fā)電機(jī)組的過(guò)程中，需要認(rèn)識(shí)到這是一種新型的設(shè)備，在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中十分常見的，并且自身的結(jié)構(gòu)也與繞線式異步發(fā)電機(jī)存在一定的相似之處。在應(yīng)用這一設(shè)備的過(guò)程中，相應(yīng)的定子與轉(zhuǎn)子都可以傳輸電能，并且能夠與電網(wǎng)進(jìn)行相互連接，在轉(zhuǎn)子繞組的過(guò)程中，基本的原理是應(yīng)用雙向變流器，將其與電網(wǎng)連接在一起，這樣變速恒頻就能實(shí)現(xiàn)更加穩(wěn)定的運(yùn)行。在雙向變流器的構(gòu)成中，主要采用的是網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器，這兩個(gè)組成部分可以相互獨(dú)立而存在，并且與雙PWM可逆整流的控制系統(tǒng)結(jié)合在一起，這樣就可以保證電壓的穩(wěn)定性。采用這一結(jié)構(gòu)以后，就能實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展，并且滿足運(yùn)行方面的要求，對(duì)于電能的供給也提供了十分重要的幫助，但是這并不是全部，在今后的發(fā)展過(guò)程中，還需要對(duì)其結(jié)構(gòu)不斷完善，這樣才能滿足我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的需求。

3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化并網(wǎng)運(yùn)行

3.1雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的特點(diǎn)

由于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)比較天特殊，其可以實(shí)現(xiàn)變速恒頻運(yùn)行，而且通過(guò)對(duì)雙向變流器的調(diào)節(jié)，可以對(duì)發(fā)電機(jī)的電壓幅值進(jìn)行調(diào)整，也可以對(duì)發(fā)電機(jī)的頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而滿足變色恒頻的運(yùn)行要求。將其應(yīng)用在電網(wǎng)系統(tǒng)中，秩序?qū)Πl(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)整，就可以滿足負(fù)載的變化，也可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以最佳的葉尖速比進(jìn)行運(yùn)行，從而輸出最大的電能。雙饋異步發(fā)電機(jī)具有靈活性大的特點(diǎn)，技術(shù)人員可以對(duì)電流幅值、相位以及頻率進(jìn)行調(diào)整，而且可以保證發(fā)電機(jī)輸出無(wú)功功率或者有功功率。在電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，可以調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的頻率，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)變速恒頻運(yùn)行。

3.2雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化并網(wǎng)運(yùn)行的策略

3.2.1電壓的自動(dòng)控制策略：當(dāng)雙饋發(fā)電機(jī)的負(fù)載減小時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓增加，此信息由電壓檢測(cè)電路獲得，并反饋給轉(zhuǎn)子電流大小的控制電路，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，使其減小，定子繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也將減小，發(fā)電機(jī)的端電壓恢復(fù)至額定電壓。同理，當(dāng)雙饋發(fā)電機(jī)的負(fù)載增加時(shí)，發(fā)電機(jī)的端電壓減小，相應(yīng)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流，使其增加，使得發(fā)電機(jī)的端電壓增大至額定電壓。

3.2.2頻率的自動(dòng)控制策略：當(dāng)風(fēng)速增大時(shí)，風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速隨之升高，雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速也隨之升高，轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速將高于雙饋發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率將高于電網(wǎng)頻率，同時(shí)測(cè)速裝置立即將轉(zhuǎn)速升高的信息反饋給轉(zhuǎn)子電流頻率的控制電路，調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電流的頻率，使其降低，則轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速又降低至同步轉(zhuǎn)速，使定子繞組感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的頻率降低至電網(wǎng)頻率。

3.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的優(yōu)點(diǎn)

采用雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，可以保證電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，也可以保證電能供給的質(zhì)量，這種裝置具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)，而且機(jī)械部件受外力影響較小，在機(jī)組控制時(shí)較為靈活，而且運(yùn)行的效率也較高。雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速能夠隨風(fēng)速的變化做出相應(yīng)的調(diào)整，使風(fēng)力機(jī)始終處于最佳的運(yùn)狀態(tài)，提高風(fēng)能的利用率。通過(guò)調(diào)節(jié)饋入轉(zhuǎn)子繞組中的電流參數(shù)，不僅能夠使定子繞組的輸出電壓及頻率保持不變，還能夠使輸入到電網(wǎng)的功率因素得到調(diào)節(jié)。雙饋發(fā)電機(jī)與電力系統(tǒng)可以根據(jù)電網(wǎng)電壓、電流及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速來(lái)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，從而可以精確的調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓，使其滿足并網(wǎng)運(yùn)行的要求。系統(tǒng)中雙向變流器的容量只由發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)的最大轉(zhuǎn)差功率決定，具有成本較低的優(yōu)點(diǎn)。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，本文主要對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行情況以及應(yīng)用展開了論述，探究如何可以最大化的應(yīng)用電能，并且對(duì)其轉(zhuǎn)速進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)，具有靈活性的特點(diǎn)。所以希望在今后的應(yīng)用過(guò)程中，可以對(duì)其加以進(jìn)一步的發(fā)展，真正的解決現(xiàn)階段我國(guó)電能輸出不穩(wěn)定的現(xiàn)象，以實(shí)現(xiàn)可靠性的提升。

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