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風力發(fā)電系統(tǒng)的電能變換裝置設(shè)計方案

  2015-12-07

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伴隨著經(jīng)濟的發(fā)展及人口的增長,人類對能源的需求增加,而以煤炭、石油為主的常規(guī)能源存在有限性,且污染和破壞自然環(huán)境。風能是一種清潔的可再生能源,并且資源豐富,有著無需開采、運輸?shù)奶攸c。目前風力發(fā)電系統(tǒng)分非直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)和直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng),前者主要采用齒輪箱對風輪機提速后,驅(qū)動常規(guī)異步發(fā)電機,而直驅(qū)風力發(fā)電在整個體系結(jié)構(gòu)中,由于省去了增速齒輪箱,減小了風力發(fā)電機的體積和重量,省去了維護,降低了風力發(fā)電機的運行噪聲,所以研究直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的電能變換裝置對提高風電轉(zhuǎn)換效率及開發(fā)風力發(fā)電技術(shù)的推廣,有著重要的社會效益和經(jīng)濟效益。
  
  1、常規(guī)直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的特性
  
  直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)采用低速的永磁同步發(fā)電機取代了異步發(fā)電機,在永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)中,風輪機將捕獲的風能以機械能的形式驅(qū)動永磁發(fā)電機,永磁發(fā)電機的轉(zhuǎn)速隨著風速的變化而進行變化,發(fā)出電壓和頻率都變化的電能,需要經(jīng)過電能變換電路輸出恒壓恒頻的電能。現(xiàn)階段常規(guī)離網(wǎng)型戶用風力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。

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