雙饋異步發(fā)電機與同步發(fā)電機的比較

　　在德國，第一臺大型的變速風力發(fā)電（3兆瓦，轉子直徑達10米）設備誕生于1980年，但是由于機械問題，該項目并不是很成功。那時候，電力器件的成本相當?shù)母撸虼?，風力發(fā)電設備就經(jīng)常采用帶小滑差的雙饋異步發(fā)電機來節(jié)省變流器的成本。

　　真正用于商業(yè)運行的750kw變速甚至更大的風力發(fā)電設備在1995年誕生于丹麥和德國。

　　丹尼斯設備廠開始時設計恒速風電設備。這主要是由于跟德國相比，丹麥的風速比較穩(wěn)定。但是對于1兆瓦以上的風電設備，由于齒輪箱設計的問題，他們也開始采用變速方案。但是剛開始時，丹尼斯設備廠仍采用小滑差，所以雙饋系統(tǒng)也就比較經(jīng)濟。

　　1988年，第一臺50千瓦的風力發(fā)電設備是采用同步發(fā)電機和六脈沖可控硅變流器。后來，采用12脈沖變流器，但是由于諧波失真的緣故，后來這種技術就沒有再持續(xù)。開始于1993年的750千瓦雙饋異步系統(tǒng)，其中的滑差環(huán)一直存在問題，由澳大利亞一家大公司生產(chǎn)的發(fā)電機也修改了5次，但是運行時間仍舊不到兩個月。一年以后，他們放棄了雙饋異步系統(tǒng)，并把異步發(fā)電機換成同步發(fā)電機。我們發(fā)現(xiàn)，由于同步系統(tǒng)的結構變得更加簡單，因此同步系統(tǒng)變流器的成本并沒有比雙饋異步系統(tǒng)的高。

　　在圖1中，我們可以看到該系統(tǒng)的電路同步發(fā)電機，二極管整流橋，連接在直流母線上的升壓器，一個IGBT變流器。

　　在圖2中，我們可以看到一個帶滑環(huán)的異步發(fā)電機，IGBT整流橋，直流母線，IGBT變流器。有一些公司使用該系統(tǒng)。

　　網(wǎng)側變流器的另外一個優(yōu)點是當網(wǎng)格電壓變化非常快時，變流器的特性。

　　當網(wǎng)格電壓和頻率很穩(wěn)定時，雙饋系統(tǒng)工作的很好。在使用雙饋系統(tǒng)時，當網(wǎng)格電壓突然從100％變到60％時，發(fā)電側IGBT電流就會增加到額定電流的4倍，同時發(fā)電機軸的力矩也會增加到額定力矩的4倍，這時就會毀壞齒輪箱。如果你不想用非常大的IGBT的話，又想使整個系統(tǒng)在過壓時不被破壞，那么你不得不在發(fā)電側用一個短路器。在風力發(fā)電應用中，我們必須考慮IGBT的使用壽命。為了提高風力發(fā)電驅動器的可靠性，IGBT必須具備高負載周期的能力。在此應用中，SKIIP（沒有銅基板，壓接式技術）技術非常風行，在風力發(fā)電行業(yè)里面，賽米控占據(jù)主導地位。

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