風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的分類及拓撲ppt課件

1、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的分類及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的分類及拓撲構(gòu)造拓撲構(gòu)造蘭國軍電力系統(tǒng)及其自動化20211100351風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)分類： 1.獨立型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 通常獨立型風(fēng)力發(fā)電規(guī)模較小，單機容量普通為10kW及以下，經(jīng)過蓄電池等儲能安裝或與其它能源發(fā)電技術(shù)相結(jié)合，用以處理偏遠地域的供電問題。 2.并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。 指接入電力系統(tǒng)運轉(zhuǎn)且規(guī)模較大的風(fēng)力發(fā)電場。單機容量普通在數(shù)百kW及MW。并網(wǎng)運轉(zhuǎn)的風(fēng)力發(fā)電場可以得到大電網(wǎng)的補償和支撐，大功率風(fēng)電機組并網(wǎng)發(fā)電是高效大規(guī)模利用風(fēng)能最經(jīng)濟的方式，是當今世界利用風(fēng)能的主要方式。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)分類： 1.獨立型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 2.并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)小型直流混合系統(tǒng)小型

2、交流混合系統(tǒng)A型：恒速恒頻B型：變速恒頻C型：變速含部分功率變頻器D型：變速全功率變頻器型小型直流混合系統(tǒng) 小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)常與其他能源混合發(fā)電，又可稱之為“混合電力系統(tǒng)。 1.傳統(tǒng)的直流混合系統(tǒng)，如以下圖所示。小型風(fēng)力機輸出的交流頻率和電壓可變的交流電，經(jīng)過整流后保送到電池組電壓等級的直流母線。能量存儲在電池中或經(jīng)過逆變器轉(zhuǎn)換成交流提供應(yīng)負荷。電池組被用來平滑風(fēng)力機的功率動搖，存儲有風(fēng)時產(chǎn)生的能量以備不時之需。特點及其拓撲構(gòu)造1.小型直流混合系統(tǒng)小型交流混合系統(tǒng) 以交流母線為主體的小發(fā)電系統(tǒng)。光伏和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)經(jīng)過公用快速逆變器接入交流電網(wǎng)。特點及其拓撲構(gòu)造2.小型交流混合系統(tǒng)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)

3、電系統(tǒng) A型：恒速恒頻 此類型主要指鼠籠式感應(yīng)發(fā)電機SCIG經(jīng)過變壓器直接銜接電網(wǎng)的恒速風(fēng)機，如以下圖所示，雙繞組風(fēng)機也可歸于此類。由于鼠籠式感應(yīng)電機需求從電網(wǎng)吸收無功功率，所以此類型風(fēng)力機運用電容器組進展無功功率補償，運用軟啟動器可以獲得平穩(wěn)的電網(wǎng)電壓。此類型的缺陷是不支持速度控制，需求剛性電網(wǎng)支持，機械接受應(yīng)力大。特點及其拓撲構(gòu)造特點及其拓撲構(gòu)造該類型還詳細包括三種類型： 1 失速控制型。該機型在上世紀8090年代被許多丹麥風(fēng)力機制造商采用。 特點：簡單、鞏固、耐用。不能實現(xiàn)輔助啟動，無法控制風(fēng)力機的功率。 2 槳距控制型。 優(yōu)點是可控功率，可控啟動和緊急停車。 缺陷：高風(fēng)速時很小的風(fēng)速變

4、化也會導(dǎo)致很大的輸出功率動搖。槳葉調(diào)理能補償份額的緩慢變化，但陣風(fēng)情況不能補償。 3 自動失速控制型。低風(fēng)速時槳葉調(diào)理類似于槳距控制型風(fēng)機，高風(fēng)速時、使槳葉進入深度失速形狀。 優(yōu)點：可以獲得更平穩(wěn)的有限功率，不會出現(xiàn)槳距控制型風(fēng)力機的高功率動搖。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 2.B型：有限變速 指可變轉(zhuǎn)子電阻的有限變速風(fēng)力機，如以下圖所示。OptiSlipTM，該技術(shù)是Vestas公司在20世紀90年代中期開場運用。運用繞線感應(yīng)發(fā)電機WRIG直接并網(wǎng)；同樣需求電容器組進展無功功率補償，運用軟起動器并網(wǎng)。由于轉(zhuǎn)子電阻可變使得轉(zhuǎn)差率可變，因此系統(tǒng)的功率輸出穩(wěn)定，可變轉(zhuǎn)子電阻的大小決議動態(tài)速度控制的范圍。特點

5、及其拓撲構(gòu)造并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)C型：變速含部分功率變頻器 此類型主要指雙饋式感應(yīng)發(fā)電機DFIG，如以下圖所示。是含繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)發(fā)電機WRIG和轉(zhuǎn)子電路中部分功率變頻器額定值約為標稱發(fā)電機功率的30%。雙饋發(fā)電機構(gòu)造類似于三相繞線式異步感應(yīng)電機，具有定、轉(zhuǎn)子兩套繞組，定子繞組并網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組外接三相轉(zhuǎn)差頻率變頻器實現(xiàn)交流勵磁。部分功率變頻器用來進展無功功率補償。雙饋發(fā)電機是指，在控制中發(fā)電機的定、轉(zhuǎn)子都參與了勵磁，并且定、轉(zhuǎn)子兩側(cè)都有能量的饋送。優(yōu)點：變頻器的容量小，更具經(jīng)濟性，動態(tài)速度控制范圍快普通為同步轉(zhuǎn)速的-40%30%。缺陷主要是需求運用滑環(huán)和需求有電網(wǎng)缺點維護，具有齒輪箱，構(gòu)造笨重，易出現(xiàn)機械缺點。特點及其拓撲構(gòu)造并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng) 4.D型：變速全功率變頻器型 此類型主要指發(fā)電機經(jīng)過全功率變頻器并網(wǎng)的全變速風(fēng)力機。發(fā)電機主要有繞線轉(zhuǎn)子同步風(fēng)力發(fā)電機WRSG或永磁同步發(fā)電機PMSG，構(gòu)造圖如以下圖所示。 其中一些全變速風(fēng)力發(fā)電機系統(tǒng)省去了齒輪箱，此時需求直驅(qū)多級發(fā)電機，其直徑較大。直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機根據(jù)全功率變流器的不同又可分為：1不可控整流+DC/DC升壓+PWM電壓源型逆變器型 DC/DC環(huán)節(jié)將整流器輸出的直流電壓提高并堅持穩(wěn)定在適宜的范圍內(nèi)，使得逆變器的輸入電壓穩(wěn)定，提高運轉(zhuǎn)效率、減小諧波。 2背靠背雙PWM變流器型 優(yōu)點：后者中的P