双馈风力发电机资料
直驱式和双馈式风力发电机组介绍
双馈式与直驱式风力发电机组介绍1、双馈式发电机组双馈式风力发电机组的叶轮通过多级齿轮增速箱驱动发电机,主要结构包括风轮、传动装置、发电机、变流器系统、控制系统等。
双馈式风力发电机组系统将齿轮箱传输到发电机主轴的机械能转化为电能,通过发电机定子、转子传送给电网。
发电机定子绕组直接与电网连接,转子绕组与频率、幅值、相位都可以按照要求进行调节的变流器相连。
变流器控制电机在亚同步与超同步转速下都保持发电状态。
在超同步发电时,通过定转子两个通道同时向电网馈送能量,这时变流器将直流侧能量馈送回电网。
在亚同步发电时,通过定子向电网馈送能量、转子吸收能量产生制动力矩使电机工作在发电状态,变流系统双向馈电,故称双馈技术。
双馈风力发电变速恒频机组示意图变流器通过对双馈异步风力发电机的转子进行励磁,使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率与相位与电网相同,并且可根据需要进行有功与无功的独立控制。
变流器控制双馈异步风力发电机实现并网,减小并网冲击电流对电机与电网造成的不利影响。
提供多种通信接口,用户可通过这些接口方便的实现变流器与系统控制器及风场远程监控系统的集成控制。
提供实时监控功能,用户可以实时监控风机变流器运行状态。
变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术。
在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网与最大功率点跟踪控制功能。
功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件,保证良好的输出波形,改善双馈异步发电机的运行状态与输出电能质量。
这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功与无功的解耦控制,就是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。
2、直驱式发电机组直驱式风力发电机组的风轮直接驱动发电机,主要由风轮、传动装置、发电机、变流器、控制系统等组成。
为了提高低速发电机效率,直驱式风力发电机组采用大幅度增加极对数(一般极数提高到100左右)来提高风能利用率,采用全功率变流器实现风力发电机的调速。
双馈风力发电机书
双馈风力发电机书
摘要：
1.双馈风力发电机的概述
2.双馈风力发电机的工作原理
3.双馈风力发电机的优点
4.双馈风力发电机的应用现状和前景
正文：
一、双馈风力发电机的概述
双馈风力发电机是一种新型的风力发电设备，其结构和工作原理都与传统的风力发电机有很大的不同。
双馈风力发电机主要由两个部分组成，一个是风轮，另一个是发电机。
风轮通过风力驱动，将风能转化为机械能，然后通过传动系统传递给发电机，发电机再将机械能转化为电能，供给电网使用。
二、双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机的工作原理主要可以分为两个部分，一是风轮驱动部分，二是发电部分。
风轮驱动部分主要包括风轮、轴承、齿轮箱等部件，风轮通过风力驱动，将风能转化为机械能，然后通过轴承和齿轮箱传递给发电机。
发电部分主要包括发电机和变频器，发电机将机械能转化为电能，变频器则将发电机输出的电能进行变频处理，以适应电网的需求。
三、双馈风力发电机的优点
双馈风力发电机具有许多优点，主要表现在以下几个方面：
1.高效：双馈风力发电机的发电效率高，可以充分利用风能，提高发电
量。
2.稳定：双馈风力发电机通过变频器控制，可以适应不同的风力条件，保证发电的稳定性。
3.环保：双馈风力发电机无噪音，无污染，是一种绿色环保的发电方式。
4.适应性强：双馈风力发电机可以根据不同的环境和需求，进行设计和调整，具有很强的适应性。
四、双馈风力发电机的应用现状和前景
双馈风力发电机在我国的应用已经相当成熟，广泛应用于风力发电、光伏发电等领域。
随着我国对可再生能源的需求和重视，双馈风力发电机的应用前景十分广阔。
双馈风力发电机书
双馈风力发电机书
《双馈风力发电机书》
双馈风力发电机是一种高效、可靠的风力发电设备。
它通过创新的设计和先进的技术，实现了对风能的高效转换，为清洁能源的开发做出了重要贡献。
首先，双馈风力发电机采用了双馈结构，即转子和定子之间都带有传导电流的绕组。
这种结构使得发电机能够在不同风速下保持较高的效率。
通过合理调节定子和转子之间的电流比例，双馈发电机能够自动调整转速来适应不同的风速，从而最大限度地提高发电效率。
其次，双馈风力发电机还具备较高的抗风能力。
风力发电过程中，风速的变化会对发电机的工作产生一定的影响。
而双馈发电机的设计可以有效地减小这种影响，使其在高风速情况下仍能保持较高的输出功率。
这使得双馈风力发电机在恶劣气候条件下依然能够稳定运行，为电网提供稳定可靠的清洁能源。
另外，双馈风力发电机还具备较低的维护成本。
相比传统的全功率变频器风力发电机，双馈发电机的变频器功率较小，不仅减少了设备的体积和重量，也降低了设备的成本。
同时，双馈发电机的寿命也更长，更换和维修的频率较低，进一步降低了维护成本。
综上所述，双馈风力发电机作为一种高效、可靠的风力发电设备，具备很多优势。
它的双馈结构、抗风能力和低维护成本，使其成为清洁能源的重要组成部分。
在未来的发展中，双馈风力发电机有望发挥更大的作用，为人类创造更加清洁、可持续的能源未来。
风电场详细信息参数表-双馈机型
二、风电场详细信息参数表1、风力发电机组特性参数（风力发电机组分为单馈异步风电机组、双馈变速恒频风电机组、永磁直驱（同步发电机）风电机组三种类型，各风电场按机型分别填写）1.2 双馈变速恒频发电机组1.2.1 双馈发电机部分参数表（发电机模型）序号参数名称参数单位参数数值1 机端额定电压V N kV 6902 额定容量S N MV A 1.53 额定功率P N MW 1.54 最小有功P min MW 05 最大发出无功Mvar 0.56 最大吸收无功Mvar 0.57 功率因数范围负值表示从系统吸收无功，正值表示向系统发出无功容性0.95 感性0.958 定子电阻R s pu(以发电机额定容量为基准)R1 = 0.006077Ω9 定子电抗X s Pu X1σ= 0.091956Ω10 激磁电抗X m Pu X1H = 5.3392Ω11 转子电阻R r Pu R’2 = 0.006658Ω12 转子电抗X r PuX’2 = 0.142865Ω13 等效电抗X’’Pu14 换流器时间常数T EQ S15 换流器时间常数T IP S16 电流最大值Ipmax17 发电机转子转动惯量(GR2) Kg.m218 发电机转子惯性时间常数Tj S19 发电机转子额定转速转/分钟或rad/s 180020 转子转速范围转/分1000—200021 滑差变化范围负表示高于同步速，正表示低于同步速22 发电机转子极对数p 423 机端并联电容器组容量Mvar说明：提供发电机及换流器传递函数框图1.2.2 风力机部分参数（风力机部分包括叶片、轮毂、齿轮箱、联轴器；风功率、轮毂、齿轮箱和联轴器模型）序号参数名称参数单位参数数值1 风力机型号SL1500/702 风力机类型定桨/变桨变桨3 切入风速V_cutin m/s 34 切出风速V_cutout m/s 255 额定风速V_n m/s 12.56 初始风速V_init m/s（初始功功率等于额定功率并且有桨矩角控制需填写）7 风场空气密度ρkg/m38 叶片数B 39 叶片半径R M 3410 升力比L/D 定桨矩系统填写11 叶片设计常数C f 变桨矩系统填写12 风轮机（叶片）额定角速度ΩN rad/s 0---913 风轮机额定功率P N MW 1.514 额定桨矩角β0度15 最小桨矩角βmin 度8616 最大桨矩角βmax 度-49017 齿轮箱齿轮变比N1/N2（齿轮箱升速比Gr）18 轮毂高度H M 6519 轮毂转动惯量(GR2) kg.m220 轮毂惯性时间常数T h S21 轮毂转速范围转/分22 齿轮箱和联轴器转动惯量(GR2) kg.m223 齿轮箱和联轴器时间常数S24 扭矩阻尼系数Dtg(风力机转子转矩pu值/角速度pu值与发电机转子之间)25 扭转弹性系数Ktg(风力机转子转矩pu值/弧度与发电机转子之间)26 齿轮级数 327 齿轮箱输入功率28 齿轮箱额定功率29 齿轮箱输入转速30 齿轮箱输出转速说明：1) 提供不同桨矩角下功率-风速曲线图2) 提供不同桨矩角下风轮机转换效率系数Cp和叶尖速率比λ曲线图3) 提供风力机（包含发电机转子）模型传递函数框图1.2.3 交流励磁系统参数（电气控制部分）序号参数名称参数单位参数数值励磁/换流器系统1 积分环节系数K QI 0.12 积分环节系数K VI03 电压限幅最大值Vmax pu 1.54 电压限幅最小值Vmin pu 0.65 是否有电压反馈环节标志否6 XI QMAX 17 XI QMIN 0风功率监测系统1 电压补偿电阻R C2 电压补偿电阻X C3 测量环节时间常数T R4 延迟环节时间常数T V5 比例环节系数K PV6 积分环节系数K PI7 无功最大限制Q MAX8 无功最小限制Q MIN说明：提供交流励磁系统传递函数框图1.2.4 桨矩角控制系统参数表（桨矩控制系统模型）序号参数名称参数单位参数数值1 桨矩角控制环节的比例环节系数K PP32.42 桨矩角控制环节的积分环节系数K IP16.23 桨矩控制环节的比例环节系数K PTRO12.34 桨矩控制环节的积分环节系数K ITRO 6.155 桨矩角补偿环节的比例环节系数K PC8.5956 桨矩角补偿环节的积分环节系数K IC25.87 时间常数T PE s8 时间常数T PC s9 时间常数T P s 0.1510 最大桨矩角βmax 度9011 最大桨矩角βmax 度12 功率最大限制P max pu 1.1213 功率最大限制P min pu 014 dβ/dt max桨矩角最大变化率度/s 915 dβ/dt max桨矩角最小变化率度/s16 dP/dt max功率最大变化率pu/s 1017 dP/dt min功率最小变化率pu/s说明：提供桨矩角控制系统传递函数框图。
双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机的工作原理
双馈风力发电机是一种常见的风力发电机类型，它具有高效、
稳定的特点，被广泛应用于风力发电行业。
它的工作原理主要包括
风能转换、发电机转换和电能输出三个部分。
首先，风能转换是双馈风力发电机的核心。
当风力转动风轮时，风轮上的叶片受到风力的作用而转动，将风能转化为机械能。
这个
过程需要考虑风力的大小、方向和速度等因素，以确保风能能够有
效地被转换为机械能。
其次，机械能被传递到发电机上进行转换。
双馈风力发电机采
用双馈结构，即转子和定子都能够接受电力的输入和输出。
在这个
过程中，机械能被转化为电能，通过发电机的转子和定子之间的电
磁感应原理，产生交流电。
最后，产生的交流电经过电力系统的调节和控制，最终输出为
电能。
这个过程需要考虑电能的稳定性、频率和电压等因素，以确
保电能能够被有效地输送到电网中，供给用户使用。
总的来说，双馈风力发电机的工作原理是将风能转换为机械能，
再将机械能转换为电能，最终输出为电能供给使用。
它的高效、稳定性使得它成为风力发电行业的重要组成部分，对于推动清洁能源发展具有重要意义。
2mw双馈双馈感应风力发电机参数
2mw双馈双馈感应风力发电机参数
2MW双馈感应风力发电机参数主要包括额定输出功率、额定电压、转子开路电压、功率因数、额定频率、绝缘等级、防护等级、额定转速、定子接线方式、转子接线方式、转速范围、质量、工作制、安装方式、旋转方向、效率等。
以SKYF2100/4型号的2MW双馈异步发电机为例，其额定输出功率为2100kW，定子额定电压为690V，转子开路电压约1894V，功率因数可在(ind)～～(cap)之间调节，额定频率为50Hz，绝缘等级为H级，防护等级为IP54，额定转速为1780r/min，定子接线方式为Y，转子接线方式也为Y，转速范围在900r/min～2000r/min之间，质量≤。
该电机的安装方式是IM 1001(B3)，旋转方向从轴伸端看为时针CW，效率为%，并网点的电压波形畸变率＜4%。
此外，此电机是空空冷双馈风力发电机，配套于2MW变速型双馈风力发电机组。
电机采用H级绝缘系统、真空压力浸漆，绝缘系统可承受较高的尖峰电压；转子采用高速动平衡技术，可承受突发故障引起的超速运转；采用以特殊通风叶片为主体的低阻风道，有效提高冷却系统效率；通过模态仿真优化与实验验证相结合，实现电机低温升、低噪音、低振动。
如需了解更多参数详情，可以访问生产厂家的官方网站，查看详细的规格说明或技术规格书。
双馈异步风力发电机 原理
双馈异步风力发电机（DFIG）是一种常用于大型风力发电系统中的发电机。
它采用了双馈结构，即转子上的差动输出。
下面是双馈异步风力发电机的工作原理：
1. 变速风轮：风力通过变速风轮传递给风力发电机。
2. 风力发电机转子：发电机的转子由固定的定子和可旋转的转子组成。
转子上有三个绕组：主绕组、辅助绕组和外部绕组。
3. 风力传动：风力使得转子转动，转子上的主绕组感应出交变电磁力，产生主磁场。
4. 变频器控制：通过变频器，将固定频率的电网电压和频率转换为可调节的电压和频率。
5. 辅助转子绕组：辅助绕组连接到变频器，通过变频器提供的电压和频率来控制转子的电流。
6. 双馈结构：辅助转子绕组的电流经过转子上的差动输出到外部绕组，形成双馈结构。
外部绕组与电网相连。
7. 发电转换：转子上的双馈结构使得发电机能够将风能转化为电能，
并输出到电网中。
通过双馈异步风力发电机的工作原理，可以实现对风能的高效转换和可调节的发电功率输出。
同时，利用双馈结构，可以提高发电机对风速变化的适应性和控制性能，从而提高整个风力发电系统的效率和稳定性。
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术
浅析双馈式风力发电机低电压穿越技术一、双馈式风力发电机简介双馈式风力发电机是一种能有效调节转子速度的风力发电机，其主要特点是在转子绕组中引入了一个次级电流，较大地提高了发电机的转矩与功率因数，从而提高了风力发电机的整体性能。
与传统的固定式风力发电机相比，双馈式风力发电机有着更高的风能利用效率和更好的低电压穿越能力。
其工作原理主要是通过定子绕组的多级变压器和双馈路，使得风力发电机能够在较低的电网电压下继续运行，从而提高了风电的可靠性和稳定性。
1. 低电压穿越现象在一些特殊情况下，比如电网故障或者风速急剧下降等情况下，风力发电系统所接入的电网电压可能急剧下降，甚至出现短暂的停电情况。
针对这种情况，传统的固定式风力发电机可能因为电网电压下降而无法继续正常运行，甚至发生机组停机。
而双馈式风力发电机则能够通过其特有的双馈路和多级变压器的设计，使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行，从而避免了由于电网电压下降而引起的停机现象，提高了风力发电系统的可靠性。
双馈式风力发电机低电压穿越技术的主要原理是通过其次级电流的调节，使得风力发电机能够在电网电压下降的情况下，自动地调节转子速度和输出功率，以保证发电机的安全稳定运行。
具体来说，当电网电压下降时，通过次级电流的调节，可以在一定程度上提高转子的磁场励磁，从而提高发电机的输出功率，使得风力发电系统在低电压情况下仍能够继续正常运行。
双馈式风力发电机低电压穿越技术具有以下几点优势：（1）提高了风力发电系统的可靠性和稳定性。
在电网电压下降的情况下，双馈式风力发电机可以通过调节次级电流和转矩，使得发电机能够在较低的电网电压下继续运行，避免了由于电网电压下降而引起的停机现象，提高了风力发电系统的可靠性。
（2）提高了风能的利用效率。
通过低电压穿越技术，双馈式风力发电机可以在较低的电网电压下继续正常运行，保证了风能的稳定利用，提高了风力发电系统的整体性能。
（3）降低了对电网的影响。
双馈风力发电机书
双馈风力发电机书摘要：一、双馈风力发电机的原理与结构二、双馈风力发电机的优缺点三、双馈风力发电机在我国的应用与发展四、双馈风力发电机的运行维护与管理五、双馈风力发电机的未来发展趋势正文：一、双馈风力发电机的原理与结构双馈风力发电机是一种采用双馈传动技术的风力发电机组。
其主要由风轮、传动系统、发电机、变频器和控制系统等部分组成。
双馈风力发电机的原理是利用风力驱动风轮，风轮通过传动系统将动力传递给发电机，发电机发出电能经过变频器调节电压和频率后，输送到电网。
二、双馈风力发电机的优缺点双馈风力发电机具有以下优点：1.高效率：双馈风力发电机的转子与电网直接连接，降低了损耗，提高了发电效率。
2.适应性强：双馈风力发电机具有较强的适应性，可适应不同风速和风况条件。
3.结构紧凑：双馈风力发电机采用双馈传动技术，使得发电机尺寸较小，降低了整个机组的体积和重量。
4.可靠性较高：双馈风力发电机的传动系统相对简单，维护方便，运行可靠性较高。
然而，双馈风力发电机也存在一定的缺点：1.对风速要求较高：双馈风力发电机的最佳工作效率对应于一定风速范围，当风速低于或高于这个范围时，效率会降低。
2.噪音较大：由于传动系统的存在，双馈风力发电机的噪音较直驱风力发电机较大。
3.投资成本较高：与直驱风力发电机相比，双馈风力发电机的投资成本和维护成本较高。
三、双馈风力发电机在我国的应用与发展我国双馈风力发电机的技术水平世界领先，已成为全球最大的双馈风力发电机市场。
近年来，我国政府高度重视新能源产业的发展，双馈风力发电机在我国得到了广泛应用。
根据统计数据，我国双馈风力发电机的装机容量持续增长，占全部风力发电装机容量的绝大部分。
四、双馈风力发电机的运行维护与管理为确保双馈风力发电机的稳定运行和延长机组寿命，运行维护与管理至关重要。
主要包括以下几个方面：1.定期检查：定期对双馈风力发电机的各个部件进行检查，确保机组处于良好状态。
2.故障排查：发现故障及时进行排查，分析原因并进行修复。
双馈风力发电机及控制原理
双馈风力发电机及控制原理1. 引言随着环境保护和可再生能源的重要性越来越被人们所认识，风力发电作为一种清洁能源发电方式受到了广泛的关注。
双馈风力发电机作为一种较为常见的风力发电机类型，具有较高的效率和可靠性，被广泛应用于风力发电场。
本文将介绍双馈风力发电机及其控制原理，以帮助读者更好地理解和应用双馈风力发电机技术。
2. 双馈风力发电机原理双馈风力发电机是由风力发电机、功率变换装置和控制系统组成的。
其工作原理如下：1.风力发电机：风力发电机是将风能转化为机械能的装置。
其主要部件有叶片、轴承、传动装置等。
当风经过叶片时，叶片会受到空气的推力，使得转子旋转，进而驱动主轴转动。
2.功率变换装置：功率变换装置将发电机产生的机械能转化为电能，并连接到电网中。
双馈风力发电机使用的是双馈变流器，它包括一个转子侧变频器和一个电网侧变频器。
转子侧变频器将转子输出的电能转化为交流电，并传输到电网侧变频器。
电网侧变频器则将交流电转化为电网所需的电能，并与电网进行连接。
3.控制系统：控制系统是对双馈风力发电机进行监测和控制的装置。
它通过传感器将双馈风力发电机的状态信息传输给控制器，控制器根据预设的运行参数对发电机进行调控。
例如，控制器可以根据风速变化调整发电机的转速，以最大限度地提高发电机的效率。
3. 双馈风力发电机的优势相比于其他类型的风力发电机，双馈风力发电机具有以下几个优势：•高效率：双馈风力发电机在部分负载工况下能保持较高的效率，有效提高了发电机能量转换的效率。
•抗风干扰能力强：双馈风力发电机控制系统具有较强的抗风干扰能力，能够稳定运行并输出稳定的电能。
•可靠性高：双馈风力发电机采用的双馈变流器能够有效避免发电机因电网故障等原因引起的故障，提高了发电机的可靠性。
4. 双馈风力发电机控制原理双馈风力发电机控制系统主要通过控制器对发电机的调速、电压和功率进行控制。
其控制原理如下：1.风速检测和采集：通过风速传感器检测风速，并将风速数据传输给控制器。
双馈风力发电机
轴承故障常见的现象是：过热、噪声过大， 拆下轴承盖后可 见润滑脂中混杂有从轴承上掉下的金属颗粒。此时, 轴承必须 更换。
3、 轴承的维护、保养及更换 发电机在电机制造厂加注了正确牌号和正确数量的润滑脂， 但发电机在风场安装并网前，每端轴承加注80g油脂。 发电机在风场每运行1000 h，每端轴承补充油脂150～180g。 注意： 加注的油脂牌号应正确; 加油人员不得用手直接接触油脂，防止污染，水汽、灰尘等 杂质一旦进入轴承，对轴承的寿命影响很大。 每次加油后，应将排油管中的废油排净。
当必须更换其它牌号油脂时，应先拧下排油管，用加油枪将 润滑脂从轴承加油嘴加油，直至排油口完全挤出新油为止。低 速盘车，将轴承室内多余油脂挤出排油口。
当轴承发生故障需拆下分析故障原因时，必须特别小心，不 得因拆卸而造成损伤,以免与轴承原有的故障现象产生混淆而引 起误判，有故障的轴承拆下后不得进行清洗和其它处理，以利 于分析，判断故障原因。
单位：哈达图风电场 2014年08月·张朕玮
一、 双馈风力发电机的结构及运行原理 二、故障分析和处理方法 三、维护保养 四、保管及使用期限
2
1、双馈型风电机组的构成及原理 2、双馈风力发电机的结构
3
风机
DFWG
母线 变压器
转子侧 转子侧滤波器 变流器
网侧变 流器
直流电容
网侧滤波器
图1 变速恒频双馈风电机组的系统原理图。
绝缘介电性能、噪声、振动、超速、转动惯量等
双馈风力发电机组
双馈风力发电机组一前言风力发电作为清洁、丰富、可再生能源，日益受到全世界广泛重视，特别是在近年得到了迅猛发展。
当风流过风力机叶片，带动风力机转动时，风能转化为机械能，风力机又拖动发电机转子旋转，发电机向电网供电，机械能转化为电能。
采用双馈绕线型异步发电机的变速恒频风力发电系统与传统的恒速恒频风力发电系统相比具有显著优势：风能利用系数高，不但能吸收由风速突变所产生的能量波动且避免主轴及传动机构承受过大的扭矩和应力，还可以自由调整有功和无功功率，改善系统的功率因数，可实现对频率和电压的方便调节等。
目前，双馈风力发电技术是应用最为广泛的风力发电技术之一。
二双馈绕线型异步风力发电系统的组成变速恒频VSCF(Variable Speed Constant Frequency)双馈绕线型异步风力发电系统主要由风力机、增速齿轮箱、双馈绕线型异步发电机DFIG(Doubly-fed Induction Generator)、双向变频器和控制单元等组成。
双馈发电机定子绕组接工频电网，转子绕组接“交—交”、“交—直—交”或“矩阵式”双向变频器，该变频器可实现对转子绕组的频率、相位、幅值和相序等调节控制。
控制系统采用正弦波脉宽调制技术SPWM(Sinusoidal Pulse Width Modulation)和绝缘栅双极晶体管控制技术IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)，可四象限运行，变速运行范围一般在同步转速的±35 %左右。
三实现变速恒频的两种基本方式实现变速恒频的基本方式一般有两种：一种是采用传统直流电励磁或永磁同步发电机(以及笼型异步发电机等)，另一种是采用交流励磁的同步化双馈绕线型异步发电机。
(2)省去了增速用齿轮箱或仅需一级低速齿轮箱；(3)永磁同步发电机无需集电环和刷架系统，维护更加方便。
其主要缺点如下：(1)需要对发电机输出的全部功率进行变频控制，故需配备全功率变频器，变频器成本较高，控制系统体积庞大；(2)永磁发电机使用高导磁率的钕铁硼和钐钴等，这些磁性材料价格很高；(3)永磁发电机功率因数特性差，必须由变频器来进行补偿；(4)要求永磁材料具有很高的稳定性，而高温以及电枢反应等原因可能导致频率就可以实现对转速的调节，发电机的运行转速既可高于同步转速，也可低于同步转速，有利于系统最大限度捕获风能。
双馈发电机原理
双馈发电机原理双馈发电机是一种常用于大型风力发电机组的电机类型。
它具备高转速、高功率密度和低成本等优势，被广泛应用于风力发电领域。
本文将详细介绍双馈发电机的原理及其工作过程。
一、双馈发电机概述双馈发电机，又称为异步双馈发电机，是一种由转子和永磁体绕组组成的电机。
与传统的感应电机不同，双馈发电机在转子上额外增加了一个功率输出装置，该装置通常由电流互感器和功率变流器组成。
该装置的主要作用是将一部分电流经过功率变流器控制并重新注入到绕组中，从而实现对电机的控制和调节。
因此，双馈发电机在工作时可以通过改变转子上的电流来调整输出功率和电机的性能。
二、双馈发电机的原理基于转子上的功率输出装置。
当风力发电机叶片转动时，叶片产生的机械能被转化为转子上的电能。
转子上的电能被分为两部分，一部分经过转子的绕组直接注入电网；另一部分则经过功率输出装置控制后重新注入绕组。
功率输出装置主要由电流互感器和功率变流器组成。
电流互感器用于检测电流信号，并将信号传输给功率变流器。
功率变流器负责将电流信号转换为适当的电压和频率，然后将其注入到绕组中。
通过调节功率输出装置的参数，可以达到对电机功率输出的控制和调节。
三、双馈发电机工作过程双馈发电机在工作时，首先通过输入端子引入定子绕组的感应电流。
随后，该感应电流通过转子绕组和功率输出装置注入到转子上。
在此过程中，转子上的电流与输入电压之间存在一定的相位差。
转子上的电流与输入电压的相位差会导致一部分电能通过功率输出装置注入到绕组中，而不是直接输出到电网上。
这样一来，双馈发电机的输出电功率和频率就可以通过调节功率输出装置的参数进行控制和调节。
四、双馈发电机的优点1. 高转速：双馈发电机的转速通常比直联发电机要高，能够更好地适应风力发电机组的工作要求。
2. 高功率密度：双馈发电机采用双馈线圈结构，使得发电机的功率密度更高，可以实现更大的功率输出。
3. 低成本：由于双馈发电机采用了较简单的控制装置，相比其他类型的发电机，其成本相对较低。
双馈风力发电机原理
双馈风力发电机原理双馈风力发电机(DFIG)是一种常用于风力发电系统的发电机类型。
它采用双馈结构，具有高效、可靠和灵活的特点。
本文将介绍双馈风力发电机的原理和工作方式。
一、双馈风力发电机的结构组成双馈风力发电机主要由转子、定子和功率电子装置组成。
转子由主转子和辅助转子构成，主转子装有定子绕组，辅助转子则利用功率电子装置与电网相连。
二、双馈风力发电机的工作原理双馈风力发电机采用变频技术，可以自动调节发电机的转速和电网之间的电流和电压。
当风能转换为机械能并带动风力发电机转动时，风力发电机通过转子将机械能转换为电能。
双馈风力发电机的主要原理是利用定子绕组在电磁铁芯上产生磁场，通过主转子的转动，使得辅助转子携带的电流与主转子相互作用，从而产生电磁转矩。
这一转矩通过主轴传递给风力发电机的转子，进而带动风力发电机旋转。
这种旋转的力矩可以带动发电机的发电部分，将机械能转化为电能并输出到电网上。
三、双馈风力发电机的优点1. 高效：双馈风力发电机通过使用变频技术，能够根据风力的变化自动调节风力发电机的转速，保持最佳的效率。
2. 可靠：双馈风力发电机采用双馈结构，辅助转子通过功率电子装置与电网相连，能够在故障情况下保持风力发电机的正常运行。
3. 灵活：双馈风力发电机能够实现无级变速，适应不同风力条件下的工作要求。
四、双馈风力发电机的应用双馈风力发电机广泛应用于风力发电场。
风力发电场中的风力发电机通常需要适应风速和风向的变化，而双馈风力发电机正是这样的一种装置。
它不仅能够适应不同风力条件下的工作要求，还能够通过变频技术将电能高效地输送到电网上。
五、总结双馈风力发电机是一种高效、可靠和灵活的风力发电机。
它的工作原理基于双馈结构和变频技术，通过将风能转换为机械能，并最终转化为电能输出到电网上。
双馈风力发电机在风力发电场中有着广泛的应用前景，将成为风力发电系统的重要组成部分。
虽然本文没有严格按照合同或作文的格式写，但在核心内容的传递和组织结构方面仍满足题目要求。
论述双馈式风机的发电原理与发展
论述双馈式风机的发电原理与发展1. 引言1.1 双馈式风机简介双馈式风机是一种常用于风电场的风力发电设备，其采用了双馈式发电机。
双馈式风机由风轮、轴、叶片、齿轮箱、发电机等部件组成。
双馈式发电机是其核心部件，具有双馈转子的结构，即转子的外部和内部都设有正常运行所需的磁场。
在风力发电中，风轮通过叶片吸收风能，转动轴带动发电机发电，最终将风能转化为电能。
双馈式风机相较于普通风机具有更高的效率和更稳定的运行性能。
其双馈发电机可以调节转子的磁场，使得发电机能够在不同风速下保持较高的效率。
双馈式风机还具有更好的抗风压性能和抗扰动性能，能够在复杂的气候条件下稳定运行。
双馈式风机是一种先进的风力发电设备，具有较高的效率和稳定性，被广泛应用于风电场。
随着风电产业的发展，双馈式风机将在未来继续发挥重要作用。
1.2 双馈式风机发电原理双馈式风机发电原理是指利用风能驱动风机叶轮旋转，通过发电机转子和风机叶轮之间的双馈转子系统实现功率的传递和控制。
双馈式风机通过双馈装置将转子产生的功率分为两部分，一部分直接通过定子绕组转换成电能输出，另一部分则通过转子绕组外接变流器实现功率的调节和控制。
在风机转速变化时，双馈转子系统可以根据风速的变化调节转子绕组的电压和频率，使风机在不同风速下都能保持稳定的输出功率。
双馈式风机的发电原理不仅提高了发电效率，还提高了风机的稳定性和可靠性，是目前风电行业中广泛应用的一种发电方式。
通过双馈转子系统的优化设计和先进控制技术，双馈式风机可以更好地适应不同的工况和环境，为风电行业的发展提供了有力支撑。
2. 正文2.1 双馈式风机的结构特点1. 双馈装置：双馈式风机的关键特点之一是其采用了双馈装置，即在风机发电机的转子上设置了两组定子绕组，一组是与转子相连的直接驱动绕组，另一组是通过变压器与电网相连的可调速绕组。
这种设计能够有效地提高系统的动态响应能力和发电效率。
2. 变桨机构：双馈式风机通常配备了可变桨叶机构，通过调节桨叶的角度来控制风机的叶片载荷和转速，从而实现对风机运行状态的精准控制。
双馈风力发电机课件
双馈风力发电机是一种可再生能源，使用 清洁能源发电，减少对化石燃料的依赖， 降低环境污染。
挑战
控制策略
双馈风力发电机的控制策略需要精确地控制发电机和电力电子转换器 的运行状态，以确保高效的能量转换和稳定的电力输出。
维护成本
双馈风力发电机的维护成本较高，需要定期检查和维护，以确保其正 常运行。
可靠性问题
双馈风力发电机课件
• 双馈风力发电机概述
01
双馈风力发电机概述
定义与特点
定义
双馈风力发电机是一种风力发电 系统中的重要设备，通过风能驱 动转子旋转，进而产生电能。
特点
具有较高的风能利用率和发电效 率，同时能够实现有功和无功功 率的解耦控制，稳定性较好。
工作原理
工作原理
双馈风力发电机在运行过程中，通过变流器对转子进行能量馈入或馈出，实现 电机侧变换器的有功和无功功率双向流动，进而控制发电机的输出电压和频率。
定期检查并更换磨损严重的部件，如轴承、密封圈等。
检查电气性能
定期检查双馈风力发电机的电气性能，如绝缘电阻、电压、电流等。
故障排除与维修
对维修过程进行记录，以 便日后查阅和参考。
根据故障诊断结果，制定 维修计划并实施。
根据故障现象，分析并确 定故障原因。
故障诊断
维修计划
维修记录
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分布式能源系 统
分布式能源系统的概念
分布式能源系统是一种集中开发、分散建设的能源供应方式。在这种系统中，双馈风力发电机作为其中的一部分， 与其他能源供应方式（如燃气、太阳能等）共同为本地用户提供能源服务。
分布式能源系统的特点
分布式能源系统具有节能、环保、高效等优点。通过多种能源的综合利用，可以降低对传统能源的依赖，提高能 源利用效率，同时减少环境污染。
双馈风力发电机
双馈风力发电技术基本概念双馈异步风力发电机是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。
该发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。
电机本体由定子、转子和轴承系统组成，冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构。
双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变频器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。
由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了"柔性连接"，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。
双馈式风力发电机组具有以下特点：1.技术成熟、质量可靠。
自工业化革命以来，齿轮传动已经成为技术最成熟、最主流的传动方式，广泛应用于航空、航天、船舶、汽车、钟表等工业和生活领域。
风力发电机组工作环境恶劣，对机组可靠性要求很高。
双馈机组采用的大功率大速比齿轮箱技术从20世纪90年代起已经开始应用，其在风电中的故障率已低于电气系统和发电机系统。
叶轮+齿轮箱+发电机的传动链结构简单，各类载荷分配合理，整体质量可靠性高。
2.效率高、性价比优。
该技术有效分配了机械传动系统和发电系统的参数配置，通过高速比齿轮箱提高电机转速，大幅提高发电机效率。
同时该机型仅有占额定功率1/5～1/3的转差功率通过变流器，变流器的能量损失小。
整机效率高、性价比优。
3.可维护性好。
双馈式风力发电机组一般采用叶片+轮毂+齿轮箱+联轴器+发电机的传动结构，这种结构各主要部件相对独立，可以分别进行维护和维修。
现场维修容易，时间响应及时。
4.电能质量好，低电压穿越能力强。
双馈式风力发电机组采用双馈式感应电机和部分功率变流技术，发出的70%以上的电能通过定子输送到电网，产生的谐波小、电能质量好。
同时，该技术具有功率因数可调、有功功率和无功功率控制方便，低电压穿越性能好等特点，可实现电网友好型接入。
[浅谈双馈式风力发电机]双馈式风力发电机
![[浅谈双馈式风力发电机]双馈式风力发电机](https://img.taocdn.com/s3/m/29cee158cc22bcd126ff0cfe.png)
[浅谈双馈式风力发电机]双馈式风力发电机1 双馈式发电机的组成和原理1.1 结构：双馈式发电机的定子结构和异步发电机的相同，转子上带有滑环和电刷。
双馈式风力发电系统结构如图1所示，从图中可以看出定子绕组与电网直接相连，而转子绕组则是通过可逆变流器与电网相连。
1.2 基本原理：双馈式电机的定子、转子电流产生的旋转磁场始终是相对静止的，当发电机转子变化而频率不变时，发电机的转速和定转子电流频率之间的关系为表示为：f1=(pn/60)±f2 式1式中：f1为定子电流频率，为Hz；f2为转子电流频率，单位为Hz；p为发电机的磁极对数；n为转子的转速，单位为r/min。
由上式可知，当发电机的转速发生变化时，可以通过调节f2来维持f1不变，来保证与电网频率相同，实现变速恒频控制。
根据转子的转速不同，双馈式发电机可以有三种运行状态，如图2-3所示，图中：P2为发电机轴上输入的机械功率；Pem为转子传递到定子上的电磁功率；sPem为转子输入/出的有功功率；（1±|s|）Pem 为定子绕组输出的有功功率。
①亚同步运行状态：此时n0，式子1取“+”，频率为f2的转子电流产生的旋转磁场的向速与转子转动方向相同，功率流动方如图2（a）所示，从图中可以看出，P2=Pem=(1-s) Pem+sPem，由于此时s0，所以sPem0，故需要电网给转子回路提供电能，定子绕组输出的电能为(1-s) Pem，小于转子传递到定子的电能Pem。
②超同步运行状态：发电机运行于该状态时，nn1，转差s0，式子1取“-”，频率为f2的转子电流产生的旋转磁场的向速与转子转动方向相反，功率流动方如图2（b）所示，从图中可以看出，P2=Pem，由于此时s0，所以sPem0，故转子回路会通过变流器向电网回馈电能，定子绕组输出的电能为(1+|s|) Pem，大于转子传递到定子的电能Pem，这也是双馈式发电机的重要特点。
③同步运行状态：在该状态下，发电机的转子转速与同步转速相同，故电机转子电流为一直流量，与同步发电机相同。
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d、双馈发电机考核的关键点
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工作特性 空载特性测定 负载特性测定（包括转子绕组短路状态下异步发电机的固 有特性和转子绕组由双向逆变器供电状态下的调节特性） 效率计算和特性曲线绘制 温升考核 cosΦ=1 cosΦ=±0.95 一般电机试验项目 绝缘介电性能、噪声、振动、超速、转动惯量等
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c、双馈发电机的特点
由于定子直接与电网连接，转子采用变频器供 电，因此，系统中的变频器容量仅取决于发电 机运行时的最大转差功率，一般发电机的最大 转差率为25%~35%，因而变频器的最大容量仅 为发电机额定容量的1/4~1/3。这样，系统的总 体配置费用就比较低。 具有变速恒频的特性。 可以实现有功功率和无功功率的调节。
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当双馈发电机输出的有功功率和转速保持恒定时，调节转
子励磁电流可以调节无功功率，控制功率因数。 当处于“欠励状态”时，定子电流Is超前于电网电压Us， 定子电流中有超前的无功分量，发电机的输出中，有超前 的无功功率；当从某一欠励磁状态开始增加转子励磁电流 时，发电机输出的超前无功功率开始减少，从而定子电流 中超前的无功分量也开始减少；达到正常励磁时，无功功 率变为零，定子侧电流中的无功分量也变为零，此时 cosφ=1；如果此后继续增加转子励磁电流，将进入“过励 状态”，定子电流Is滞后于电网电压Us，定子电流中有滞 后的无功分量，发电机将输出滞后性的无功功率，随着转 子励磁电流的增加，定子电流中滞后的无功分量也增加。 因此，欠励磁时功率因数超前（容性），过励磁时功率因 数滞后（感性）。双馈发电机具有与同步发电机相似的无 功功率调节特性曲线（即“V”形曲线） 。
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发电机防护等级为IP54，发电机的集电环外壳防护等级为 IP23。 发电机为双馈、绕线式异步发电机，双绝缘深沟球轴承卧式安 装结构（IMB3）。 电机内部装有3×220 W ，～220 V，50 Hz加热器绑于定子绕 组端部。 集电环外壳内装有2×180 W ，～220 V，50 Hz加热器。
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发电机安装倾斜角：5° 冷却方式：IC616（带空/空冷却器） 平衡等级：G2.5 绝缘等级：H 转动惯量：69kgm2 最大工作转速：2050r/min 最大转速：2400r/min 环境运行温度：－30℃~＋40℃ 环境生存温度：－40℃~＋50℃ 电机总重量：7t
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发电机类型：交流异步双馈发电机 极数：4 额定输出功率：1551kW 额定定子输出功率：1299kW 额定转子输出功率：252kW 定子额定电压：690V 转子开路电压：1870V 额定转速：1750r/min 工作转速范围：1000~2016r/min 功率因数：＋0.95~－0.95 效率：97% 定子接法： Y 转子接法：Y
发电机内为轴-径向混合通风，上方装有空-空冷却器(IC616)。
冷却器风机为 2 个，每个 2.2kW ，三相交流 400V ，轴流式风机。 滑环冷却风机AC220V,320W离心式风机，对滑环进行通风、除 尘、冷却。
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其它 输出电能质量 由于电网本身质量的影响因素和发电机转子绕组所接双向 逆变器非正弦电源的影响因素不易排除，因此，对双馈发电机输出 电能的质量很难有个准确合理的界定，此项性能的考核方法还有待 商榷。 短路电抗测定 在这里，“短路”的概念指的是发电机的突然三相短路， “电抗”的概念指的是发电机在突然三相短路的瞬变状态下的超瞬 变电抗。这以往是在同步发电机中需要考虑的一种过渡过程，由于 在这一过程中，电流、转矩的变化较大，需要考虑与发电机相连的 电器与机械系统的承受能力，而双馈发电机的工作原理与同步发电 机有一定的相似性，因此，对双馈发电机进行短路电抗测定也开始 被提及。鉴于目前国际上对此还没有一个具体的测定方法，所以， 我们至今也没有看到一个具体测定的实例。如果参照同步发电机测 定短路电抗的方法，在试验条件和操作性方面，还有一些具体问题 需要解决。 因此，以上两项，目前只能作为研究项目，尚不能进行正 式的考核。
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变速恒频双馈发电机运行时电机转速与定、转子绕 组电压频率关系的数学表达式： f1=（p/120）×nr±f2 式中： f1为定子电压频率； p为电机的极数； nr为双馈发电机的转速； f2为转子励磁电压频率。 由上式可知，当转速nr发生变化 时，若调节f2变化， 可使f1保持恒定不变，实现双馈发电机的变速恒频控 制。
单位：哈达图风电场 2014年08月·张朕玮
一、 双馈风力发电机的结构及运行原理
二、故障分析和处理方法
三、维护保养
四、保管及使用期限
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1、双馈型风电机组的构成及原理 2、双馈风力发电机的结构
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母线 风机 DFWG 变压器
转子网侧变 流器
网侧滤波器
图1 变速恒频双馈风电机组的系统原理图。 该系统由双馈风力发电机(DFWG)、变流器、变压器、风机、滤波器等部分组成。 其中，DFWG的定子和电网采用硬耦合，DFWG的转子经变频器再与电网相连。 双馈发电机的定子绕组接工频电网，转子绕组由具有可调节频率、相位、幅值和 相序的三相电源励磁，采用双向可逆专用变频器。双馈发电机可以在不同的风速下运 行，其转速可以随风速的变化做相应调整，使风力机的运行始终处于最佳状态，提高 了风能的利用率。同时，通过控制馈入转子绕组的电流参数，不仅可以保持定子输出 的电压和频率不变，还可以调节输入到电网的功率因数，提高系统的稳定性。
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a. 亚同步发电运行
nr ＜n1时 ， （即 0＜S＜1） f2取正号，如果忽 略各种损耗，则发电 机的能量关系为： P电磁=P机械+P转差 P上网=P电磁 （定子馈电，转子由变 频器提供励磁）
b. 超同步发电运行
nr ＞ n1时， （即 S＞1） f2取负号，如果忽略 各种损耗，则发电机 的能量关系为： P机械=P转差+P电磁 P上网=P转差+P电磁 （定子馈电+转子馈电） 注：n1为发电机的同步转 速。