测试技术与检测设备ξEM

CA

2008,35(1)

双馈调速技术在双馈风力发电机试验中的应用

和小林,　赵继敏

(上海交通大学,上海　200030)

　　摘　要:目前国内尚未制定统一的变速恒频双馈风力发电机(以下简称双馈发电机)负载试验方法。根据双馈发电机的应用特点以及相关的国内外标准,结合双馈调速技术,采用了发电机并网试验的方法。通过验证该方法是切实可行的。

关键词:变速恒频;双馈风力发电机;并网试验;同步发电机;异步发电机

中图分类号:TM306∶TM315　　文献标识码:A　文章编号:167326540(2008)01200462ApplicationofDoublyFedSpeedFed

WindXlin,i2min

Shanghai200030,China)

　　tpisn’uniformstandardofloadtestmethodforVSCFdoublyfedwindpowergenerator

(theffedgeneratorforshort)inourcountry.Weadoptgridconnectionloadtestmethodac2cordingtoapplicationfeatureofdoublyfedgenerator,relativestandardsanddoublyfedvariablespeedtechnolo2gy.Themethodofgridconnectiontestispracticalthroughtestandverify.

Keywords:VSCF;doublyfedwindpowergenerator;gridconnectiontest;synchronousgenerator;a2synchronousgenerator

0　引　言

风力发电以其无污染和可再生性,日益受到

世界各国的广泛重视,近年来得到迅速发展,而风力发电机的国产化也在不断加快步伐。把双馈调速技术运用于双馈发电机的试验中,通过对双馈发电机负载试验方法、负载特性的研究,对双馈发电机的设计验证有重要的现实意义。

式中:f1———感应电势E1的频率,

π=(ω2+ωR)/2π=f2+fR;f1=ω1/2

W1———定子一相绕组的匝数;kW1———定子基波绕组系数;

Φ———每极磁通。

当定子绕组接通负载后,发电机定子绕组输出相电压为

U1=E1-I1(rX1)1+j

1　双馈发电机的工作原理

双馈发电机的转子三相绕组用可调节频率、

幅值、相序、相位的三相交流电流激励。转子三相对称绕组从变频器获得的调频三相交流电流,在电机气隙内建立起一个相对转子表面角速度为ω2的旋转磁场。同时,转子又由原动机驱动以ωR角速度旋转,因此气隙磁场的合成转速为ω1=ω2+ωR。这个旋转磁场切割定子绕组,感应出相电动势

E1=4.44f1W1kW1Φ

—4

6—

(2)

式中:I1———为定子相电流;

r1,X1———定子一相绕组的电阻和漏抗。图1为双馈发电机的T型等效电路(忽略铁耗)。图中:r′、X′2/s2分别为折算到定子侧的转子一相绕组的电阻和漏抗,s=ω2/ω1为转差率;

I′U′2、2/s为折算到定子侧的转子相电流和变频

(1)

器输出相电压;I0为空载电流(忽略了铁耗时即为励磁电流);Xm为励磁电抗。　　由等效电路获得的电势平衡方程式为