整個(gè)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)主要由:風(fēng)輪、葉片、發(fā)電機(jī)、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(jī)采用雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī),所謂雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī)(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(fēng)力發(fā)電機(jī)組。其定子和轉(zhuǎn)子互相切割磁感線,共同發(fā)電。經(jīng)過(guò)變流器的處理,對(duì)轉(zhuǎn)子中勵(lì)磁電流(包括頻率P、幅值A(chǔ)、相位φ)進(jìn)行調(diào)節(jié),可實(shí)現(xiàn)定子輸出電壓值及頻率的穩(wěn)定。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
雙饋式感應(yīng)發(fā)電機(jī)主要部件為定子和轉(zhuǎn)子。其定子繞組構(gòu)造主要類似于異步發(fā)電機(jī),以直接連接方式聯(lián)通50Hz工頻電網(wǎng);轉(zhuǎn)子繞組上配備電刷和滑環(huán),經(jīng)過(guò)自動(dòng)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(jié)構(gòu)圖如下:
運(yùn)行原理
雙饋式感應(yīng)電機(jī)的基本工作原理:在定、轉(zhuǎn)子電流形成的相對(duì)靜止的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)中,若發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流頻率恒定,則定子電流頻率f1(Hz)、轉(zhuǎn)子電流頻率f2(Hz)、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n(r/min)及電機(jī)磁極對(duì)數(shù)p之間有如下關(guān)系:
f1=(pn/60)±f2
結(jié)合上式,聯(lián)系實(shí)際可得:受風(fēng)力作用葉片轉(zhuǎn)動(dòng),葉片通過(guò)連接裝置帶動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。當(dāng)風(fēng)力恒定時(shí)(同步狀態(tài)),上述參數(shù)保持不變;風(fēng)力波動(dòng)時(shí),葉片和電機(jī)的轉(zhuǎn)速也發(fā)生變化,這時(shí)可以改變轉(zhuǎn)子電流頻率f2來(lái)保證定子電流頻率f1的穩(wěn)定:風(fēng)速減小時(shí)(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(dāng)風(fēng)速變大時(shí)(超同步狀態(tài))把額外的電能轉(zhuǎn)移至電容中,保證電能的穩(wěn)定輸出。