直驅式風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)輪直接驅動(dòng)發(fā)電機,主要由風(fēng)輪、傳動(dòng)裝置、發(fā)電機、控制系統等組成。為了提高低速發(fā)電機效率,直驅式風(fēng)力發(fā)電機組采用大幅度增加極對數(一般極數提高到100左右)來(lái)提高風(fēng)能利用率,采用全功率變流器實(shí)現風(fēng)力發(fā)電機的調速。

直驅發(fā)電機按照勵磁方式可分為電勵磁和永磁兩種。電勵磁直驅風(fēng)力發(fā)電機組采用與水輪發(fā)電機相同的工作原理,技術(shù)成熟,德國ENERCON公司在這方面取得了很好市場(chǎng)業(yè)績(jì)。永磁直驅是近年來(lái)研發(fā)的風(fēng)電技術(shù),該技術(shù)用永磁材料替代復雜的電勵磁系統,發(fā)電結構簡(jiǎn)單,重量相對勵磁直驅機組較輕。但永磁部件存在長(cháng)期強沖擊振動(dòng)和大范圍溫度變化條件下的磁穩定性問(wèn)題,永磁材料的抗鹽霧腐蝕問(wèn)題,空氣中微小金屬顆粒在永磁材料上的吸附從而引起發(fā)電機磁隙變化問(wèn)題,以及在強磁條件下機組維護困難問(wèn)題等。此外,永磁直驅式風(fēng)力發(fā)電機組在制造過(guò)程中,需要稀土這種戰略性資源的供應,成本較高。
雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組的葉輪通過(guò)多級齒輪增速箱驅動(dòng)發(fā)電機,主要結構包括風(fēng)輪、傳動(dòng)裝置、發(fā)電機、變流器系統、控制系統等。

雙饋式風(fēng)力發(fā)電機組的系統將齒輪箱傳輸到發(fā)電機主軸的機械能轉化為電能,通過(guò)發(fā)電機定子、轉子傳送給電網(wǎng)。發(fā)電機定子繞組直接和電網(wǎng)連接,轉子繞組和頻率、幅值、相位都可以按照要求進(jìn)行調節的變頻器相連。變頻器控制電機在亞同步和超同步轉速下都保持發(fā)電狀態(tài)。在超同步發(fā)電時(shí),通過(guò)定轉子兩個(gè)通道同時(shí)向電網(wǎng)饋送能量,這時(shí)逆變器將直流側能量饋送回電網(wǎng)。在亞同步發(fā)電時(shí),通過(guò)定子向電網(wǎng)饋送能量、轉子吸收能量產(chǎn)生制動(dòng)力矩使電機工作在發(fā)電狀態(tài),變流系統雙向饋電,故稱(chēng)雙饋技術(shù)。
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