風(fēng)電機(jī)組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

1、并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本類型及其變流器的基本拓?fù)?.1發(fā)電機(jī)組基本類型（1）恒速系統(tǒng)籠型/繞線型轉(zhuǎn)子異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)SCIG鼠籠式感應(yīng)（異步）發(fā)電機(jī)WRIG:繞線式感應(yīng)（異步）發(fā)電機(jī)(2)半變速系統(tǒng)雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(有齒輪箱)DFIG雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)CROWBAR轉(zhuǎn)子側(cè)保護(hù)電路(3)全變速系統(tǒng)電勵(lì)磁/永磁同步直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(無(wú)齒輪箱)ig -VS：-PMSG永磁同步發(fā)電機(jī)優(yōu)缺點(diǎn)比較風(fēng)電機(jī)組的主要類型： 直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組， 半直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組， 雙饋型風(fēng)力發(fā)電 機(jī)組、籠型/繞線式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。 各種類型發(fā)電機(jī)的對(duì)比（1）籠型異步發(fā)電機(jī)成本低、可靠性高，在定速和變速全功率變換風(fēng)力發(fā)

2、電系統(tǒng)中將繼續(xù) 扮演重要角色；（2）雙饋異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)具有最高的性價(jià)比，特別適合于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電將在未來(lái)數(shù)年 內(nèi)繼續(xù)成為風(fēng)電市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品；（3）直驅(qū)型同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其變流技術(shù)發(fā)展迅速，利用新技術(shù)有望大幅度減小低速發(fā)電 機(jī)的體積和重量。（a）采用籠型異步電機(jī)（SCIG作為發(fā)電機(jī)，A型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍通常較?。?2%）,是定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。（b）為采用繞線式異步電機(jī)（ WRIG）的轉(zhuǎn)差控制型風(fēng)力發(fā)電機(jī)， 其調(diào)節(jié)范圍較小通常在 510%，并且不具有無(wú)功功率控制和電壓控制的能力。（c）為采用雙饋電機(jī)（DFIG）作為發(fā)電機(jī)的雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)，突出優(yōu)點(diǎn)是變流器容量較小 （通常為2540%）,

3、既能滿足風(fēng)力機(jī)調(diào)速范圍的要求又降低了變流器的容量，具有較強(qiáng)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，并 且在采用適當(dāng)?shù)目刂撇呗院笏材軌驖M足電網(wǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的要求，如有功功率頻率控制和無(wú)功功率一一電壓控制等。（d）采用全功率變流器實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的全范圍調(diào)速，所采用的發(fā)電機(jī)可以為永磁同步發(fā)電機(jī)或繞線式同步發(fā)電機(jī)等，這一類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)需要變流器容量較大（約為120%的額定容量），但這一類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的完 全解耦，從而較容易滿足電網(wǎng)的要求。另外，D型風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有可以節(jié)約齒輪箱的優(yōu)勢(shì)，如同步直驅(qū)型完全不需要齒輪箱。相對(duì)于A型風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言，B型、C型和D型風(fēng)力發(fā)電機(jī)均屬于變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。與定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)相

4、比，變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要優(yōu)點(diǎn)：1）具有較高的性價(jià)比，并且能夠降低變槳距機(jī)構(gòu)的控制要求，在變速情況下，變槳距機(jī)構(gòu)通常是用于在高風(fēng)速時(shí)限制風(fēng)力機(jī)的最大風(fēng)能捕獲；2）變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有較小的機(jī)械應(yīng)力，并且能夠利用機(jī)械慣性對(duì)陣風(fēng)進(jìn)行儲(chǔ)能；3）能夠?qū)λ靶?yīng)引起轉(zhuǎn)矩和功率的低頻脈動(dòng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償；4）能夠提高系統(tǒng)的效率和發(fā)電量，即變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠使其轉(zhuǎn)速隨著風(fēng)速改變 而改變，從而實(shí)施最大風(fēng)能捕獲（MPPT）控制；5）能夠減小噪音。3.2變流器的基本拓?fù)?1) 雙饋型電壓型風(fēng)機(jī)變流器結(jié)構(gòu)網(wǎng)側(cè)變流器采用基于LCL濾波的PWM變流器設(shè)計(jì)(2) 全功率電壓型風(fēng)機(jī)變流器結(jié)構(gòu)二極管不控整流+升壓斬波(boost) +三相電壓型逆變器KtcnntKAC爵3D雙PWM變流器generatorfilterWindpower Convertergenerator convertergrid filter三電平(3) 全功率電流型風(fēng)機(jī)變流器結(jié)構(gòu)(4)