科学网[转载]双馈异步与永磁同步风力发电机各自

北极星风力发电网讯:在风力发电机组中，发电机及其控制系统承担了将机械能转化为电能的任务，直接影响到转换过程的效能、效率和供电质量。而目前风力发电机主要采用两种类型：双馈异步发电机和永磁同步发电机。那么，它们各自都有哪些特点呢?

1、工作原理

双馈异步发电机在结构上与绕线式异步电动机类似，定转子三相对称，转子电流由滑环接入。并网后，风速的变化通过增速齿轮箱传递到发电机，为了保持定子电流频率的恒定，可以控制转子电流的频率，使得发电机的转子转速发生变化，这些工作可以由变频器来完成。当发电机转子高(低)于同步速时，应控制变频器能量流入(出)电网，这样就控制了电机定子和转子向电网供应电能。

永磁发电机系统是以永磁发电机和全功率变流器为核心的风力发电系统，风电机组通过全功率变频器和变压器与高压电网相联，变频器将风电机组输出的不停变化交流电压，首先变换成直流，再逆变成电压频率和幅值及相位与电网一致的交流电源电压。当转速变化时，发电机定子输出功率也跟随变化，通过功率变换器将定子发出的变频变压的电能转换为与电网频率幅值一致的稳定电能。

2、发电量比较

按照现行变桨距风力发电机的最大功率捕获原理，风力发电机从切入风速到额定风速这一过程中，通过变桨技术可以实现风力发电机工况下的最优化。从实际风速分布统计情况来看，风力发电机运行最多的时段也基本上是集中在这一工况下，且这一工况下的出力为最多。从图1中可以看出，在额定风速以下时，永磁发电机比双馈异步发电机风能利用率明显高，根据计算，相同功率等级的风机采用永磁发电机比双馈异步发电机的年输出电能最高可以高出20%，从20年的风机使用寿命来看，这产生的经济效果是非常客观的。