同步电机变极变速风力发电系统技术方案

本发明专利技术涉及一种同步电机变极变速风力发电系统的构成与控制策略，属于风力发电领域。本发明专利技术的目的是通过提供一种采用变极变速混合励磁同步发电机系统结构，加上相应控制策略的风力发电技术，在低转速的相对高风速区可根据风速、转速和桨叶角度的三角形关系来调节变桨角度来提高风能利用率，实现以较低成本获得良好风能利用率，提高风电机组年利用小时的目标。本发明专利技术通过采用一台的混合励磁可变极同步发电机、一套直流励磁装置，相应控制系统以及含有特殊控制策略的控制软件来实现。配上塔筒、风轮、变桨系统、偏航系统、传感器等其他电控系统，形成完整的风力发电机组，实现以较低成本获得良好风能利用率，提高风电机组性能的目标。本系统省去了变流器，降低了造价，提高了可靠性。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种同步电机变极变速风力发电系统的构成与控制策略，属于风力发电领域。
技术介绍
绿色能源中，风能不仅储量大，可利用率高，而且便于大规模开发。我国可开发利用的风能资源陆地为2. 53亿kW，近海7. 5亿kW，合计10. 03亿kW，仅次于俄罗斯和美国，居世界第三位。近年来，我国风力发电装机容量增加较快。国家能源局官员讲，到2020年我国风电总装机容量由30000MW提升到I亿kW。当前国内外运行的可变速风电系统主要有两种，一种是永磁同步经变流器并网系 统，另一种是双馈发电系统。永磁同步风力发电系统的风能利用较好，但由于其变流器容量必须与发电机容量相一致，而且永磁材料价格较高，因而系统成本也较高；而双馈风力发电系统的变流器容量为励磁容量，变流器成本低于直接并网变流器，因而较受欢迎，但风能利用率低，控制策略较为复杂，低电压穿越能力弱，在电网波动时容易脱网。而采用变极变速发电机则不需要变流器，因此系统成本较小，通过特殊的控制策略，可获得非常良好的风能利用率，并且在电网波动时能稳定发电，不易脱网。从而大大降低了大型风电系统的成本，同时提高了风电系统的可靠性。专利技术内容本专利技术的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风力发电装置，具有一台变极变速混合励磁同步发电机，与发电机相匹配的直流励磁装置。发电机轴通过增速器或直接与风轮联结，加上相应开关和控制策略，配上塔筒、风轮、变桨系统、偏航系统、传感器等及其他电控系统，构成风力发电系统。其特征在于：发电机变极变速是指通过改变同步发电机定子和转子的极对数来达到不同转速下(双速或三速的有级变速)保持输出上网频率恒定(如中国电网频率为50HZ)。混合励磁是指永磁体励磁和电励磁混合，当电励磁为零时则为永磁电机，当无永磁体时则为纯电励磁电机。

【技术特征摘要】
1.一种风力发电装置，具有一台变极变速混合励磁同步发电机，与发电机相匹配的直流励磁装置。发电机轴通过增速器或直接与风轮联结，加上相应开关和控制策略，配上塔筒、风轮、变桨系统、偏航系统、传感器等及其他电控系统，构成风力发电系统。其特征在于: 发电机变极变速是指通过改变同步发电机定子和转子的极对数来达到不同转速下(双速或三速的有级变速)保持输出上网频率恒定(如中国电网频率为50HZ)。混合励磁是指永磁体励磁和电励磁混合，当电励磁为零时则为永磁电机，当无永磁体时则为纯电励磁电机。2.如权利要求I所述的风力发电装置，其特征在于 风机采用混合励磁，采用永磁体和直流励磁装置。风速...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光宇，
申请(专利权)人：吴光宇，
类型：发明
国别省市：