[00804070]新型无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统

该项目研究的新型无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统，兼具了常规永磁和绕线转子有刷双馈发电机变速恒频风力发电系统的优点，有望成为大型变速恒频风力发电系统一种新的高性能更新换代产品。在该种发电机的定子上同时嵌有极数不同的功率绕组和控制绕组，其耦合关系是通过特殊结构的笼型或磁阻转子来实现。当其应用于变速恒频风力发电系统时，作为发电绕组的功率绕组直接向电网馈电，而控制绕组则由交直交变频器进行转差频率励磁，通过改变控制绕组的电流和频率，即可在无刷情况下实现风力发电的变速恒频控制。新型无刷双馈风力发电机及其变速恒频控制系统具有如下特点：1)为副绕组提供转差频率励磁的双向变频器容量较小，只需提供转差功率，因此整个系统的成本可大大降低，对于±20%的风速变化范围，所需励磁电源的容量一般只为发电机额定功率的1/5左右。2)可以在无刷情况下实现有功、无功功率的灵活控制，起到无功补偿的作用。3)较宽的转速运行范围，以适应由于风速变化引起的风力机转速的变化，可最大限度的捕捉风能，提高发电量。4)电机固有的高极数(同样机座号下，极数可增加近一倍)，使得风电系统所需增速机的增速比大大降低甚至可取消增速机，从而降低系统成本。5)没有电刷、滑环的发电机结构使得系统运行的可靠性大大提高，维护成本亦大大降低。该研究成果已得到较大范围的推广应用，并有部分产品出口到英国、韩国等工业发达国家，现已产生显著的经济和社会效益。该项目在新型无刷双馈发电机及其变速恒频风力发电系统方面取得的创新性研究成果，可为风电产业结构调整和行业的技术进步起到重要推动作用。