,同属于恒速恒频风力发电系统。Р恒速恒频风力发电系统有一下几个缺点;一是与发电机相连的风力机转速不能随风速而变,从而降低了对风能的利用率;二是当风速突变时,巨大的风能变化将通过风力机传递给主轴、齿轮箱和发电机等机械部件,在这些部件上产生很大的机械应力。如果上述过程频繁出现会引起这些部件的疲劳损坏,因此设计时需要加大安全系数,从而导致机组重量加大,制造成本增加;三是并网时可能产生较大的电流冲击。Р2.2.2 变速恒频风力发电技术Р采用变速恒频风力发电技术可以克服上述恒速恒频风力发电技术的缺点。当风力发电机采取变速运行时,风力机的转速随之变化。风力机实现变速运行,可以在很宽风速范围内保持最佳叶尖速比,实现风能最大转换效率,提高了风能利用率;而风速跃变产生的巨大风能波动,小部分通过风力机的加速或减速以动能的形式存储于风轮中,大部分为电网所吸收,使风力发电机组内部能量传输部件应力变化平稳,从而避免了主轴及传动机构承受过大的扭矩及应力,从而使风力发电机组运行更加平稳和安全。此外,通过变速恒频风力发电机的励磁控制,可以实现无电流冲击的软并网,使风力发电机组的运行更加平稳安全。由于变速恒频风力发电技术较恒速恒频风力发电技术有以上优势,因此,前者是目前风力发电技术的应用和发展热点[14]。Р在变速恒频风力发电机系统中,无论采用哪种类型的发电机、哪种形式的拓扑结构,风力发电机能够变速运行的实质是应用电力电子变换装置使发电机和电网实现了“软连接”,发电机转子的转速和电网频率解耦,才使得风力达电机组的变速运行成为可能。因此,这项技术随着电力电子器件水平和控制技术的发展而得到了快速发展和应用。虽然应用电力电子变换装置增加了风力发电系统的成本,控制技术也较为复杂,但变速恒频风力发电系统具有较宽的转速运行范围,提高了风能利用率,风电转换效率可提高10%左右,从风力发电机组整个使用期的成本来看是经济的。
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