无减速器的风力机

一九八一年苏联发明一种无减速器的风力发电机。图1为风力机的全视图,图2是发电机定子的全视图。如图所示,该风力机有一个风轮和一台永磁式发电机。发电机转子固定在风轮的侧面上,呈钢环状,上面安装数个永久磁铁。发电机定子是用数个梯形截面的元件组成。每个元件上均配置有线圈。该风力机的工作原理如下: 风轮在风力作用下带动发电机转子转     

海上风电工程风力发电机整体安装的研究

海上风电建设在国内处于起步阶段,施工装备较少。该文针对现有风电施工专用船的制造周期长、造价高昂、施工效率较低的情况,探索研制一种制造周期短、造价低廉、施工效率高的新型海上风机安装专用船——液压顶升双体驳船进行风力发电机整体海上安装。该船能够为海上风力发电机的安装起到降低成本、减少安全隐患、提高工作效率的作用。     

基于MRAS的双馈风力发电机无速度传感器直接转矩控制

针对速度传感器安装不方便、成本高,磁链观测对电阻依赖性强的问题,提出一种基于模型参考自适应策略的速度、电阻自适应转子磁链观测器,该观测器以转子电流和转子磁链为状态变量,应用李雅普诺夫稳定理论获得转速自适应律,实现转子转速和定子电阻辨识.建立了Matlab/Simulik环境下的双馈风力发电机无速度传感器直接转矩控制系统的仿真模型,仿真结果表明该方法可实现转子磁链的精确辨识,有效减少双馈发电机的定子电阻对系统特性的影响,提高了系统的稳定性和鲁棒性.     

新型逆向双转子风力发电机

以显著增大风能利用系数Cp的逆向双转子高效发电装置为基础，设计了一种新型的风力发电机，并将其与现有的大型风力发电机进行比较，指出其优缺点。该新型风力发电机可以解决现有的大型风力发电机设备复杂，生产成本高，使用维护费用高，单位电能的生产成本高的缺点，有很高的研究和应用价值。     

永磁/笼障混合转子双定子风力发电机电磁设计与性能分析

针对主流永磁同步发电机存在成本高和有刷双馈感应发电机存在可靠性低的问题，结合风电发展的要求，提出一种具有功率密度高和可靠性高的新型永磁/笼障混合转子双定子风力发电机应用于海上风力发电。功率密度与电机的功率分配、极槽配合和转子耦合能力有关。基于该发电机的工作原理和设计要求，设计一台300 kW永磁/笼障混合转子双定子风力发电机，并考虑功率分配、主要尺寸确定方法、极槽配合和转子耦合能力。在此基础上，采用数值法分析不同运行状态下该发电机性能，并与实验测试结果作比较；同时将所提出的发电机与常规电机在转矩密度和成本方面作比较，验证该发电机设计和分析方法的合理性和有效性及转矩密度高的特点。     

一种新的双馈风力发电机的低电压穿越方案研究

结合励磁控制策略和硬件装置,提出一种新的双馈风力发电机低电压穿越运行方案。首先,通过分析双馈风力发电机系统模型的无源性,引入并改进无源性控制策略,提高转子电流的控制性能以应对电网电压小值跌落故障;然后在双馈风力发电机定子侧串入多抽头变压器,根据电网电压跌落程度检测,设计多路选择开关,保证发电机机侧电压始终维持在小值跌落范围内,从而提高双馈风力发电机的低电压穿越的能力。仿真结果表明:该方案既能改善电网电压小值跌落时对转子过电流控制性能,也能应对电网电压出现较严重的跌落情况。     

基于垂直轴风力机的盘式永磁电机的试验研究

随着永磁材料的发展,盘式永磁发电机的技术突破,基于盘式发电机的小型垂直轴风力发电机重新得到重视。设计出双外转子中间定子的盘式永磁发电机,安装在Φ型风力机下端,利用风洞实验室进行不同风速下的试验研究,试验得到无负载与蓄电池负载下的2组数据。数据表明,盘式发电机应用在Φ型垂直轴风力机中,启动性能不理想,但在风力机启动后功率可以很快达到额定功率,故在启动性能好组合式垂直轴风力发电机具有良好适用性。     

带有RCC的异步风力发电机系统的特性分析

介绍了带有转子电流控制器（RCC）的变桨距调节异步风力发电机系统的基本原理及其控制策略。基于Saber仿真软件，建立了变桨距风力机、绕线式异步发电饥、转子电流控制器以及风速等的仿真模型，并以此为基础深入研究了该类风力发电机系统的运行特性。仿真分析表明，引入转子电流控制可以明显改善发电机的输出电能品质，降低变桨距风力机的调节频率，延长变桨距机构的使用寿命。制作了一套7．5kW模拟异步风力发电机的RCC系统，对带有RCC的异步风力发电机系统进行了模拟实验研究。     

转子电流混合控制的并网型绕线式异步风力发电机系统

在分析绕线式异步风力发电机系统转子变流器组成特点的基础上,提出一种新型转子电流混合控制的电路拓扑结构及其控制策略。分析了其中双馈运行和斩波调阻运行两种控制方式之间的切换过程和实现连续过渡的控制规律,并对该风力发电系统进行了动态仿真研究。结果表明,该控制方法兼备双馈控制法和斩波调阻法的一些优点,显著降低了转子变流器的硬件成本,实现了两种控制方式之间的连续过渡,可以满足变速恒频风力发电机系统的要求。     

高速行驶车辆驱动的风力发电系统

介绍了一种高速车辆驱动的风力发电系统.该系统是利用高速行驶车辆的速度势能引起的非自然风能来驱动风力发电机发电.风力发电机采用垂直轴式的小型永磁风力发电机.整个风力发电机系统都安装在高速行驶车辆经过的地方,如高速公路上的中央隔离带、列车轨道两旁等.该系统具有环保,节能、结构简单、成本低等优点,特别适合解决高速公路照明工程的能源问题.     

管道式风力发电机

管道式风力发电机由管道、风力发电机、鼓风机、加热装置组成。垂直向上的管道内安装多台风力发电机,管道的底层设有进风口,进风口的上端安装一台电动鼓风机,电动鼓风机上端安装加热装置。当电动鼓风机与加热装置通电后,电动鼓风机开始向管道内     

风力发电机组并网控制与仿真分析

用仿真方法研究了基于双馈异步发电机的风力发电机组的并网过程,分析了不同因素对发电机并网过程的影响。针对使风力发电机并网时可能产生较大冲击的各种因素,充分利用双馈感应发电机转子励磁的特点,提出了抑制和消除冲击的措施,以实现风力发电机组的快速、平稳并网。     

浮式风力发电机

正浮式风电机组是一种新概念风力发电机。这种新型的风力发电机几乎可以在任何地方工作。浮式风力发电机将充满氦气,升到距离地面300m的空中捕捉强风,带动附在水平轴两端的发电机发电。浮式风力发电机停留在空中的动力由氦气装置提供,并且转子在风中旋转也可以提供一部分动力。发电机产生的电将通过连接在发电机上的电缆输送到地面。     

双馈感应风力发电机位置观测的实验评估

分析了一种无位置传感器双馈感应风力发电机矢量控制的实现方法,给出了无位置传感器转子位置信号观测的方法,最后采用DSP芯片构造了无位置传感器双馈风力发电机实验系统,对该位置观测方法进行实验评估,测试了无位置传感器双馈感应发电机的动静态运行性能,实验结果表明,该位置观测方式具有良好的动态控制性能.     

一个风力发电厂和其控制方法

一个风力发电厂，它包括至少一个风力发电站，该发电站包括一个风力涡轮机和一个由该风力涡轮机所驱动的发电机，和一个将风力发电站与传输或分配网络相连接的交流电压连接。一个频率转换器被连接在该发电厂的网络端上的交流电压上，该频率转换器被安装在风力发电站和变压器中间，     

双馈型风力发电机状态监测装置硬件系统设计

结合双馈型风力发电机的结构和故障特点,设计了以ARM处理器为核心的双馈风力发电机多参量状态监测与故障诊断装置的硬件系统。该硬件系统可同时采集双馈发电机的振动、定转子电流、定子电压信号,通过对多参量数据的分析以提高对发电机故障判断的准确性。研究表明:所设计的硬件系统在复杂电磁环境下可长时间稳定可靠地运行,并能对双馈发电机状态进行监测。     

微电网中带蓄电池的DFIG动态模型仿真

通过分析双馈电机的数学模型,建立了基于定子磁链定向矢量控制的双馈异步风力发电机模型,并且在其转换器直流侧加入蓄电池,在风力不足和大电网发生故障时给转换器转子侧或电网侧注入功率。以一个20 kV电源等效电网模型建立微电网系统,利用电力系统分析软件PSCAD/EMTDC分别对不带蓄电池的风力发电机和带蓄电池的风力发电机进行仿真。仿真结果表明,该控制方式能够实现双馈式异步风力发电机的有功、无功解耦。在变换器侧加入蓄电池,可改善电网质量,当负荷产生波动时能提高电压稳定性,还节约了变频器资源,节省了开支。     

基于CFD的二维垂直轴风力机性能计算

采用计算流体力学方法(CFD)针对垂直轴风力发电机,开展简化的二维绕流特性研究。首先,基于开放型转子和增强型转子,研究网格节点数和壁面y+、计算时间步长和湍流模型等的变化对计算结果的影响,对计算模型和方法进行确认。随后,计算分析增强型垂直轴风力机与开放型垂直轴风力机的特性。结果表明,与开放性垂直轴风力发电机相比,增强型垂直轴风力发电机的功率系数和转矩系数有明显增加,且达到最大值的位置向叶尖速比增大的方向移动。然后对增强型垂直轴风力机发电机在不同来流风速下进行计算,发现增强型垂直轴风力发电机的转子转矩随来流风速增加,而转矩系数和功率系数与来流风速无关。最后,针对定子叶片在不同的方向开展计算研究。结果表明,定子叶片在不同方向时,增强型垂直轴风力机的转子转矩不同,且转矩到达峰值的位置也不同;在当前3个方向角中,叶片处于0°方向角时风力机具有最高的转矩系数,即具有最佳的功率系数。     

丹再和风力发电机

简单回顾了丹麦开发风力发电机的历史，介绍了丹麦风国委电机的主要特性、国内安装情况和出口情况，评价了丹麦风力发电机的经济性和环境效益。列了了丹麦风力发电机的主要制造商和产品。     

双馈风力发电机无速度传感器控制

提出了一种新型的基于模型参考自适应原理的双馈风力发电机的无速度传感器矢量控制方案.根据双馈风力发电机运行的特点,针对双馈发电机并网前空载励磁阶段和并网后发电运行阶段分别采用了不同的无速度传感器矢量控制方案.在发电机并网前,根据双馈发电机空载时定子侧电压矢量的q轴分量估计发电机并网前转速及转子位置.在并网运行阶段采用了一种基于双馈电机磁链关系的模型参考自适应方法进行转速及转子位置的跟踪.最后在理论分析的基础上,在实验室的双馈风力发电机组模拟平台上进行了实验研究.实验结果证明了该文提出的双馈风力发电机无速度传感器矢量控制方案的正确性和可行性.