直驱式与双馈式风电机组发电机的技术对比

直驱式与双馈式风电机组发电机的技术对比

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/qlkaicx/article/details/137750653

直驱式风电机组和双馈风电机组是风电领域常见的两种技术路线，它们在发电机的设计和工作原理上存在显著差异。本文将从结构设计、运行维护以及电能质量等多个维度，对比分析这两种发电机的技术特点和应用场景。

直驱式风电机组的发电机

• 结构简单：通常由永磁同步发电机构成。
• 直接连接：直接将风轮的转动与发电机的转子连接，无需传动系统。
• 可靠性高：没有齿轮箱，减少了零部件，提高了可靠性和维护性。
• 高效并网：直接与电网连接，功率转换效率高。
• 适用场景：适用于大型风电场，能够在变速和定速运行时实现高效能转换。

双馈风电机组的发电机

• 结构复杂：包括一个外转子和一个内转子，内转子接通双馈变流器。
• 传动系统：外转子通常通过齿轮箱连接到风轮，内转子则连接到电网。
• 灵活调节：通过双馈变流器调节电机的转速和功率。
• 运行特性：具有更高的运行灵活性和可调节性。
• 适用场景：适用于中小型风电场，能够更好地适应电网的变化和电力需求的调节。

体积上的对比

一般情况下，直驱式风电机组的发电机相对于双馈风电机组的发电机来说，体积会更大一些。这是因为直驱式风电机组的发电机通常需要更多的磁材料和铜线，以及更强大的结构来承受直接连接到风轮的转动力。相比之下，双馈风电机组的发电机由于需要传动系统（如齿轮箱）来连接风轮和发电机，

总结

结构与设计

• 直驱式风电机组发电机：直驱式发电机通常采用永磁体技术，具有多极结构（包括多极内转子结构和多极外转子结构）。由于没有齿轮箱，它直接由风轮驱动，实现低转速发电。这种设计使得结构更为简单，减少了机械故障的发生概率，提高了机组的使用周期和稳定性。
• 双馈风电机组发电机：双馈式发电机是一种异步发电机，其定子绕组直接与电网相连，转子绕组则通过变流器与电网连接。这种设计允许发电机在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网要求。

运行与维护

• 直驱式发电机：由于采用永磁体，运行效率和稳定性相对较高。此外，由于中介传动部件的精简，优化了机组的制备和装配实践，也有利于机械配件制造的材料节约。
• 双馈式发电机：其转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位可以根据运行要求进行自动调节，这使得机组具有较强的灵活性和适应性。然而，由于存在齿轮箱等传动部件，其维护成本可能相对较高。

电能质量与稳定性

• 双馈式发电机：由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了“柔性连接”，可以精确地调节发电机输出电压，使其能够满足要求。
• 直驱式发电机：由于其外围接触面积较大，提供了良好的散热渠道，这有助于其稳定运行。

本文原文来自CSDN