变速恒频系统性能对比

    这几种变速恒频系统的性能对比参见表7-4。    表7-4    几种变速恒频方案的对比分析
 变速恒频  控制方案  交-直-交  系统  磁场调  制发电  机系统 交流励磁 双馈型发 电机系统 无刷双馈 型发电机  系统 爪极式发 电机系统  开关磁  阻发电  机系统  变换器能 量流动方向  单向  单向  双向  双向  单向  单向  变换器容量  系统全 部容量  系统全 部容量  系统部 分容量  系统部 分容量  系统全 部容量  系统全部 容量  转速运行范围  较宽  较窄  宽  宽  窄  宽  特点  并网无 电流冲击， 发电机工 作频率 独立  系统效 率较高，谐 波成分少  有功、无 功功率可 灵活控制  无滑环 和电刷，既 降低了成 本，又提高 了可靠性  启动阻 力矩小，无 需维护，调 节性能好  结构简 单，电流检 测环节少， 主功率器件 少，成本低     由表7-4可以得出以下结论。    ①如果将风力机和发电机直接耦合，省去变速齿轮箱，这样可以大大降低成本，减少维护，并且可以降低系统噪声，避免变速箱漏油的问题。    ②风力发电机位于户外高空狭小而封闭的机舱内，通风条件较差，而发电机大多是密闭结构，靠外壳散热，因此要求发电机耐高温性能好，开关磁阻发电机在这方面具有得天独厚的优势。    ③交流励磁双馈型异步发电机系统和无刷双馈型异步发电机系统的变换器容量仅为系统总容量的一部分，所以这两种方案适用于大、中容量的风力发电系统，其他方案适用于小容量的风力发电系统。    ④交流励磁双馈型异步发电机系统和无刷双馈型发电机系统可在亚同步和超同步状态下运行，因而具有更宽的风速运行范围。    ⑤无刷双馈型发电机省去了滑环和电刷，结构简单，坚固可靠。在转速变化的条件下，通过控制励磁绕组的励磁电流频率来确保发电机输出电流的频率保持在50Hz不变，非常适用于风力发电系统，是当今世界风力发电的趋势，但必须加强发电机本体的研究，使之工程实用化。