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摘要：随着国内外交流逐渐频繁，带动国家经济不断上升。国民生活质量不断上升，居民用电量不断上升，同时对于电网运行系统的要求越来越高。为了保障电网运行，电力行业需要进行电网系统运行的一个优化与创新，减少故障的发生率，更好的保障国民的用电情况。本位主要是针对电网出现问题之后进行的一个检修技术的探讨。希望能够为之后更好的发展电网，减少事故发生率提供一定的帮助。
关键词：电网；运行系统；电厂；电气；设备；检修技术
目前，风力发电技术作为国内主要的节能发电技术。国家电力运行系统中风力发电技术运行主要有独立运行方式和并网运行方式。并网运行方式相较于独立运行方式有较高的运行效率，对于规模较大的电力发电系统有很高的适应力。并网运行方式能在运行过程中有效的控制成本，提高经济效益。相关技术人员提出可以在电网中应用双馈风力发电机组，并采用自动化并网的运行模式可以保障电网运行稳定性。通过对比可以发现，采用非同步风力发电机，不利于保证电网的稳定性，而且还会对电压产生不利影响，只有解决这些问题，才能提高风力发电的应用价值。
一、风力机组技术的发展
发电机是电网的重要组成部分，发电机常见的运行系统主要有恒速恒频系统与变速恒频发电系统，前者采用的是同步发电机，主要是利用定桨距失速控制的风轮机对发电机运行的速度进行控制，这种系统具有结构简单、运行稳定、维护方便等优点，在电力行业有着广泛的应用，但是这种系统的运行范围比较窄，无法实现对最大风能的捕获，而且叶片比较重，不适合制造大风机，在风速变化的过程中对电压稳定性有着一定影响，这不利于保证电能的质量。后者是一种新型的发电系统，其采用的是矢量控制技术，将电子技术引入控制系统，可以保证电能的质量，而且能控制电能的频率恒定，这种系统在电网系统中有着良好的发展潜力，采用的是双馈发电机，下面笔者对双馈发电机组结构进行简单介绍。
二、双馈风力发电机组结构
双馈风力发电机是一种新型的设备，其主要是应用在变速恒频风力发电系统中，其结构与绕线式异步发电机有着较大的相似性。双馈风力发电机的定子与转子两侧都可以馈送电能，其定子绕组直接与电网连接，而转子绕组是利用双向变流器与电网连接，根据系统运行的要求，对电压幅值、相位以及频率进行调节，从而实现变速恒频运行。双向变流器是由网测变流器以及机侧变流器构成的，二者具有独立控制的特点，结合双PWM可逆整流控制系统，可以将直流测电容两端的电压保持恒定。双馈风力发电机组的结构满足了电网自动化并网和运行的要求，为了保证电能供给的质量，技术人员还需要对双馈风力发电机组进行不断的优化。
三、双馈风力发电机组自动化并网运行
3.1双馈风力发电机组并网运行的特点。
由于双馈风力发电机的结构比较天特殊，其可以实现变速恒频运行，而且通过对双向变流器的调节，可以对发电机的电压幅值进行调整，也可以对发电机的频率进行调节，从而满足变色恒频的运行要求。将其应用在电网系统中，秩序对发电机的转速进行调整，就可以满足负载的变化，也可以实现风力发电机组以最佳的叶尖速比进行运行，从而输出最大的电能。双馈异步发电机具有灵活性大的特点，技术人员可以对电流幅值、相位以及频率进行调整，而且可以保证发电机输出无功功率或者有功功率。在电网运行时，可以调节励磁电流的频率，从而实现发电机变速恒频运行。
3.2双馈风力发电机组自动化并网运行的策略。
双馈风力发电机组与电网的连接图如图1所示。
3.2.1电压的自动控制策略
当双馈发电机的负载减小时，发电机的端电压增加，此信息由电压检测电路获得，并反馈给转子电流大小的控制电路，调节发电机的转子电流，使其减小，定子绕组的感应电动势也将减小，发电机的端电压恢复至额定电压。同理，当双馈发电机的负载增加时，发电机的端电压减小，相应调节发电机的转子电流，使其增加，使得发电机的端电压增大至额定电压。
3.2.2频率的自动控制策略
当风速增大时，风力机的转速随之升高，双馈发电机转子的转速也随之升高，转子绕组电流产生的旋转磁场的转速将高于双馈发电机的同步转速，定子绕组感应电动势的频率将高于电网频率，同时测速装置立即将转速升高的信息反馈给转子电流频率的控制电路，调节转子电流的频率，使其降低，则转子旋转磁场的转速又降低至同步转速，使定子绕组感应电动势的频率降低至电网频率。同理，当风速减小时，风力机的转速随之减小，双馈发电机转子的转速也随之减小，相应调节转子电流的频率，使其增加，使得定子绕组的感应电动势频率增加至频率。当双馈发电机转子的转速和同步转速一致时，转子电流的频率为零，也就是说转子绕组中的电流为直流电，此时双馈发电机与普通同步发电机一样。
图1 双馈风力发电机组与电网的连接图
3.3双馈风力发电机组并网运行的优点
通过实际运行了解到，采用双馈风力发电机组，可以保证电网运行的稳定性，也可以保证电能供给的质量，这种装置具有结构简单的优点，而且机械部件受外力影响较小，在机组控制时较为灵活，而且运行的效率也较高。双馈发电机的转速能够随风速的变化做出相应的调整，使风力机始终处于最佳的运状态，提高风能的利用率。通过调节馈入转子绕组中的电流参数，不仅能够使定子绕组的输出电压及频率保持不变，还能够使输入到电网的功率因素得到调节。双馈发电机与电力系统可以根据电网电压、电流及发电机的转速来实时调节励磁电流，从而可以精确的调节发电机的端电压，使其满足并网运行的要求。系统中双向变流器的容量只由发电机运行时的最大转差功率决定，一般发电机的最大转差功率是25%到35%，因此双向变流器的最大容量只是发电机额定容量的1/4-1/3，具有成本较低的优点。
结束语
文中讲述的双馈风力发电机作为一项新型技术设备，目前已经广泛应用于风力发电系统，同时可以进行电能的使用，对于风力机转速运行调节功能很大程度提高了设备灵活性。使用双馈风力发电机可以在很大程度上解决电能输出不稳定情况，保障电力运行系统稳定性以及可靠性。最后就是使用过程中能够有效控制成本，提高其整体效益。
参考文献
[1]郑景文,秦亮,刘开培.双馈式风力发电机运行与控制的数字仿真研究[J].微特电机,2016,44(01)
[2]郑景文,刘鹏,李玉超.双馈式风力发电机并网与解列控制及仿真研究[J].电机与控制应用,2015,42(05)
论文作者:王俏
论文发表刊物:《基层建设》2018年第24期
论文发表时间:2018/10/1
标签：发电机论文; 电网论文; 转子论文; 转速论文; 绕组论文; 频率论文; 电流论文; 《基层建设》2018年第24期论文;