風(fēng)電發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的方式演示文稿

風(fēng)電發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的方式演示文稿第一頁(yè)，共三十四頁(yè)。風(fēng)電發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的方式第二頁(yè)，共三十四頁(yè)。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖第三頁(yè)，共三十四頁(yè)。

各類(lèi)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的方式

引言恒速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的模式及其特點(diǎn)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的模式及其特點(diǎn)4第四頁(yè)，共三十四頁(yè)。恒速恒頻同步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式同步發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中,既能輸出有功功率,又能提供無(wú)功功率,且周波穩(wěn)定,電能質(zhì)量高,已被電力系統(tǒng)廣泛采用。然而,將其移植到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上使用時(shí)卻不是很理想。這是因?yàn)轱L(fēng)速時(shí)大時(shí)小,致使作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩極不穩(wěn)定,并網(wǎng)時(shí)其調(diào)速性能很難達(dá)到同步發(fā)電機(jī)所要求的精度。并網(wǎng)后若不進(jìn)行有效的控制,常會(huì)發(fā)生無(wú)功振蕩與失步問(wèn)題,在重載下尤為嚴(yán)重。第五頁(yè)，共三十四頁(yè)。第六頁(yè)，共三十四頁(yè)。b.恒速恒頻同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特點(diǎn)并網(wǎng)過(guò)程通?？梢允褂糜?jì)算機(jī)自動(dòng)檢測(cè)。對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的調(diào)速裝置要求較高，成本較貴。并網(wǎng)時(shí)能使瞬態(tài)電流減至最小，從而讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)受到的電流沖擊也最小。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率保持不變時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，不僅能向電網(wǎng)發(fā)出有功功率，而且能向電網(wǎng)發(fā)出無(wú)功功率，有助于提高電網(wǎng)的供電能力。對(duì)電網(wǎng)時(shí)刻控制要求精確，若控制不當(dāng)，則有可能產(chǎn)生較大的沖擊電流，以致并網(wǎng)失敗。7第七頁(yè)，共三十四頁(yè)。恒速恒頻異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其并網(wǎng)方式及特點(diǎn)主要內(nèi)容：異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式第八頁(yè)，共三十四頁(yè)。a.恒速籠型異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)9第九頁(yè)，共三十四頁(yè)。異步發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)結(jié)構(gòu)第十頁(yè)，共三十四頁(yè)。異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式直接并網(wǎng)方式準(zhǔn)同步并網(wǎng)方式捕捉式準(zhǔn)同步快速并網(wǎng)降壓并網(wǎng)方式軟并網(wǎng)方式第十一頁(yè)，共三十四頁(yè)。異步發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)方式的特點(diǎn)比較第十二頁(yè)，共三十四頁(yè)。異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接并網(wǎng)發(fā)電機(jī)直接與電網(wǎng)并聯(lián)（即硬聯(lián)網(wǎng)）并網(wǎng)要求：風(fēng)力機(jī)的風(fēng)輪接近同步轉(zhuǎn)速（即達(dá)到99%~100%)時(shí)，即可并網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)：并網(wǎng)容易，控制簡(jiǎn)單。第十三頁(yè)，共三十四頁(yè)。準(zhǔn)同步并網(wǎng)在轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速的時(shí)候，先用電容勵(lì)磁，建立額定電壓，然后對(duì)已建立勵(lì)磁的發(fā)電機(jī)電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)和校正使其與系統(tǒng)同步。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓和頻率相位與系統(tǒng)一致的時(shí)候，將發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)運(yùn)行。采用這種方式并網(wǎng)需要高精度的調(diào)速器和整步、同期設(shè)備。第十四頁(yè)，共三十四頁(yè)。準(zhǔn)同期并網(wǎng)的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：沖擊電流較小。對(duì)系統(tǒng)的電壓影響較小，設(shè)和與電網(wǎng)容量比風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大不了幾倍的地方使用。缺點(diǎn)：并網(wǎng)時(shí)間長(zhǎng)，必須控制在最大允許的轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)運(yùn)行，以免造成網(wǎng)上飛車(chē)。第十五頁(yè)，共三十四頁(yè)。捕捉式準(zhǔn)同步快速并網(wǎng)工作原理：是將常規(guī)的整步并網(wǎng)方式改為在頻率變化中捕捉同步點(diǎn)的工作方法進(jìn)行并網(wǎng)。優(yōu)點(diǎn)：并網(wǎng)工作準(zhǔn)確，快速可靠，即實(shí)現(xiàn)幾乎無(wú)沖擊的準(zhǔn)同步并網(wǎng)，對(duì)機(jī)組的調(diào)速精度要求不高，很好的解決了并網(wǎng)過(guò)程與造價(jià)高的矛盾，適合于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的準(zhǔn)同步并網(wǎng)操作。第十六頁(yè)，共三十四頁(yè)。降壓并網(wǎng)方式這種方式是在發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間串接電抗器，以減少合閘瞬間沖擊電流的幅值與電壓下降的幅度。如在各相串接大功率的電阻。由于大功率的電抗和電阻消耗功率，并網(wǎng)后進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，應(yīng)將其電抗器和電阻切除。這種并網(wǎng)方式要增加大功率的電阻或電抗器組件，投資隨機(jī)組容量的增大而增大，經(jīng)濟(jì)性較差。它是用于小容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。第十七頁(yè)，共三十四頁(yè)。降壓并網(wǎng)圖示異步電機(jī)電抗器電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)谑隧?yè)，共三十四頁(yè)。軟并網(wǎng)（SOFTCUT-IN）技術(shù)采用雙向晶閘管的軟切入法，使異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)，其連接方式有兩種1，異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過(guò)(或雙向)晶閘管軟切入裝置與電網(wǎng)直接相連，異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)在接近同步速時(shí)，晶閘管的控制角在1800一0o之間逐漸同步打開(kāi)，晶閘管的導(dǎo)通角也在0o一1800之間逐漸同步打開(kāi)，當(dāng)異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)滑差為零時(shí)，晶閘管全部導(dǎo)通，這時(shí)短接已全部導(dǎo)通的晶閘管，異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電流直接流向電網(wǎng)，風(fēng)電機(jī)組進(jìn)入穩(wěn)態(tài)運(yùn)行階段。第十九頁(yè)，共三十四頁(yè)。軟并網(wǎng)圖示第二十頁(yè)，共三十四頁(yè)。第二十一頁(yè)，共三十四頁(yè)。第二種軟并網(wǎng)方式

發(fā)電機(jī)與系統(tǒng)之間軟并網(wǎng)過(guò)渡，零轉(zhuǎn)差自動(dòng)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)切換連接，連接方式如下：當(dāng)風(fēng)輪帶動(dòng)的異步發(fā)電機(jī)啟動(dòng)或轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，與電網(wǎng)連接的每一根雙向晶閘管（晶閘管的兩端與自動(dòng)并網(wǎng)常開(kāi)觸點(diǎn)相并聯(lián)）控制角在控制角在1800一0o之間逐漸同步打開(kāi)，晶閘管的導(dǎo)通角也在0o一1800之間逐漸同步打開(kāi)。第二十二頁(yè)，共三十四頁(yè)。

此時(shí)自動(dòng)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)尚未動(dòng)作，發(fā)電機(jī)通過(guò)雙向的晶閘管平穩(wěn)的接入電網(wǎng)。發(fā)電機(jī)平穩(wěn)運(yùn)行后，雙向晶閘管出發(fā)脈沖自動(dòng)關(guān)閉。發(fā)電機(jī)輸出電流不再經(jīng)過(guò)雙向晶閘管而是通過(guò)已閉合的自動(dòng)開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)流向電網(wǎng)。第二十三頁(yè)，共三十四頁(yè)。第二十四頁(yè)，共三十四頁(yè)。兩種軟并網(wǎng)的差異第一種方式所選用的是高反壓雙向晶閘管的電流允許值比第二種方式的要大得多。這是因?yàn)榈谝环N方式要考慮到能達(dá)到發(fā)電機(jī)的額定電流值，第二種方式只要通過(guò)略高于發(fā)電機(jī)空載時(shí)的電流就可以滿足要求。但需要采用自動(dòng)并網(wǎng)開(kāi)關(guān)，控制回路也略顯復(fù)雜。第二十五頁(yè)，共三十四頁(yè)。變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行

的模式及其特點(diǎn)變速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是指在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以隨風(fēng)速變化,而通過(guò)其他的控制方式來(lái)得到和電網(wǎng)頻率一致的恒頻電能.

第二十六頁(yè)，共三十四頁(yè)。變速恒頻的同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)可以使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在很大風(fēng)速范圍內(nèi)按最佳效率運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)最大功率輸出控制；因?yàn)椴捎妙l率交換裝置進(jìn)行輸出控制，并網(wǎng)時(shí)不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成電流沖擊；同步發(fā)電機(jī)的工作頻率與電網(wǎng)頻率是彼此獨(dú)立的，葉輪及發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速可以變化，不會(huì)發(fā)生同步發(fā)電機(jī)的失步問(wèn)題；由于頻率變換裝置采用靜態(tài)自勵(lì)式逆變器，會(huì)產(chǎn)生高次諧波電流流向電網(wǎng)。27

第二十七頁(yè)，共三十四頁(yè)。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)第二十八頁(yè)，共三十四頁(yè)。變速衡頻發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式a.空載并網(wǎng)方式b.帶獨(dú)立負(fù)載并網(wǎng)方式c.孤島并網(wǎng)方式第二十九頁(yè)，共三十四頁(yè)。a.空載并網(wǎng)并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)空載，取電網(wǎng)電壓（頻率、相位、幅值）作為控制信息提供給控制系統(tǒng)，據(jù)此調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，按并網(wǎng)條件控制發(fā)電機(jī)定子空載電壓，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)控制的實(shí)質(zhì)是根據(jù)電網(wǎng)的信息來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，使發(fā)電機(jī)輸出電壓符合并網(wǎng)的要求。第三十頁(yè)，共三十四頁(yè)。雙PWM變流器變速恒頻發(fā)電機(jī)風(fēng)力機(jī)電網(wǎng)控制系統(tǒng)控制信號(hào)轉(zhuǎn)子電流第三十一頁(yè)，共三十四頁(yè)?？蛰d并網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)與控制，就可在變速運(yùn)行中的任何轉(zhuǎn)速下滿足并網(wǎng)條件，實(shí)現(xiàn)成功并網(wǎng)，這是這類(lèi)新型發(fā)電方式的優(yōu)勢(shì)所在。很好的實(shí)現(xiàn)了定子電壓的控制，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，定子的沖擊電流很小，轉(zhuǎn)子電流能穩(wěn)定的過(guò)渡，第三十二頁(yè)，共三十四頁(yè)。b.帶獨(dú)立負(fù)載的并網(wǎng)方式

并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)帶負(fù)載運(yùn)行，根據(jù)電網(wǎng)信息和定子電壓、電流對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制。其特