발전 시스템 - 풍력 터빈 용량 변환을 위한 핵심 시스템

계통 표준에 부합하도록 기계적 에너지를 교류로 변환하기 위해서는 풍력 터빈에 속도가 변하는 풍력 터빈에 포함된 기계적 에너지를 계통 전압 및 계통 전압에 따라 안정적인 교류로 변환하는 에너지 변환 시스템이 장착되어야 합니다. 주파수 매개변수, 우리는 이 에너지 변환 시스템을 발전 시스템이라고 부릅니다.

현대식 대형 풍력 터빈에는 다양한 유형의 발전 시스템이 있습니다. 서로 다른 풍력 터빈 회사는 서로 다른 기술 경로를 선택하고 서로 다른 유형의 발전 시스템으로 풍력 터빈을 개발 및 생산하므로 다른 모양과 내부의 풍력 터빈을 보았습니다.

구동 체인의 유형에 따라 풍력 터빈 유형은 고속 구동, 중속 구동 및 직접 구동의 세 가지 범주로 나눌 수 있으며, 여기서 고속 구동 발전 시스템은 주로 이중 급전 비동기 발전 시스템과 농형 비동기 전력을 포함합니다. 발전 시스템, 우리가 이중 공급 비동기식 발전기 세트 및 다람쥐 비동기식 발전기 세트라고 부르는 모델; 중속 드라이브 세미 다이렉트 드라이브, 영구 자석 발전 시스템용 발전 시스템, 세미 다이렉트 드라이브 모델이라고도 합니다. 저속구동발전시스템은 영구자석발전시스템이다.

발전 시스템에는 여러 유형이 있지만 핵심 구성 구성은 유사합니다. 발전 시스템의 핵심 구성 요소는 발전기와 변환기입니다. 구동 체인 구조의 차이와 발전기와 변환기의 차이를 기반으로 다양한 발전 시스템이 발전하여 풍력 터빈에 성공적으로 적용되었습니다.

풍력 터빈 발전 시스템의 핵심 구성 요소 중 하나는 발전기를 통해 기계적 에너지를 교류로 변환하는 발전기입니다. 발전기의 주요 유형은 영구 자석 동기 발전기, 이중 급전 비동기 유도 발전기 및 농형 발전기입니다. 다양한 발전기 유형은 다양한 유형의 구동 체인 구조에 적합합니다. 바람의 불안정한 특성으로 인해 발전기에서 나오는 교류의 주파수와 전압이 불안정하므로 발전 시스템에도 다른 핵심 부품이 장착되어야 합니다.

이 다른 핵심 구성 요소는 변환기입니다. 풍력발전기는 발전기에서 나오는 주파수와 전압이 불안정한 전기를 변환기를 통해 계통규격에 맞는 주파수와 전압이 안정한 전기로 변환하는데 주로 전출력 변환기와 복병전 변환기로 사용 가능합니다. 안정적인 발전 품질, 발전 제어, 토크 제어 및 기타 기능을 달성하려면 서로 다른 발전기 유형을 서로 다른 변환기로 구성해야 합니다.

그렇다면 풍력 발전 시스템의 풍력 산업의 주류 모델 구성은 무엇입니까? 다음은 발전 시스템 유형, 주요 구성 및 적용 시나리오에 대한 거시적 관점을 제공하는 각각에 대한 소개입니다.

이중 급전 비동기식 발전 시스템

이중 공급 비동기식 발전기 및 이중 공급 변환기

이중 급전 비동기식 풍력 터빈의 드라이브 체인 유형은 고속 드라이브이며 발전 시스템은 이중 급전 비동기식 발전기와 이중 급전 변환기로 구성된 이중 급전 비동기식 발전 시스템입니다.

이중 공급 장치의 임펠러는 속도 증가 기어 박스를 통해 이중 공급 비동기식 발전기의 회 전자에 연결됩니다. 회 전자 권선 여자의 주파수, 전압, 진폭 및 위상은 작동 요구 사항에 따라 변환기에 의해 자동으로 조정되므로 장치는 일정한 주파수로 다양한 속도로 전기를 생성할 수 있으며 이는 광범위한 속도의 장점을 가지고 있습니다. 규제, 유효 및 무효 전력의 독립적인 조정, 회전자 여자 변환기의 작은 용량(발전기 정격 용량의 약 1/3), 고속, 작은 토크, 작은 크기 및 무게, 기어박스의 큰 속도 증가 비율, 슬립 링과 브러시가 있는 발전기는 어느 정도 신뢰성에 영향을 미칩니다. 현재 이중 급전 장치가 가장 주류를 이루는 풍력 터빈입니다.

다람쥐 비동기식 발전 시스템

농형 비동기식 발전기와 최대 전력 변환기

이중 급식 비동기식 풍력 터빈과 비교할 때 농형 비동기식 풍력 터빈 발전 시스템의 주요 차이점은 발전기 회전자가 브러시 및 슬립 링과 같은 구조가 필요하지 않은 폐쇄형 케이지 구조이며 발전기 고정자 권선 전력 변환기를 통해 네트워크로 연결됩니다. 농형 비동기식 발전기는 전용 여자 구조가 없으며 고정자 측 변환기를 통해 여자를 공급하여 가변 속도 및 일정 주파수 제어를 달성합니다. 케이지 비동기식 풍력 시스템은 높은 신뢰성과 광범위한 속도 조절의 장점이 있습니다. 농형 비동기식 발전기는 전출력 변환기가 필요하고 모든 에너지는 변환기를 통해 변환되어야 하므로 일부 제조업체가 해양 모델에 농형 비동기식 발전 시스템을 채택했지만 그들의 높은 신뢰성.

직접 구동 영구 자석 동기 발전 시스템

다이렉트 드라이브 제너레이터와 풀 파워 컨버터

발전기 시스템은 영구 자석 동기 발전 시스템으로, 구동 체인 및 풍력 산업에 따라 직접 구동 영구 자석 발전기, 반 직접 구동 영구 자석 발전기 및 고속 영구 자석 발전기로 구분됩니다. 주로 직접 구동 영구 자석 발전기와 반 직접 구동 영구 자석 발전기를 사용합니다.

PMG의 임펠러가 발전기에 직접 연결되어 부스터 기어박스가 필요 없고 로터가 영구 자석에 의해 여자되어 외부 여자 전원 공급 장치가 필요 없고 여자 손실이 줄어듭니다. PMG 직접 구동 장치의 발전기는 전체 전력 변환기를 통해 그리드에 연결되며 고효율, 저소음 및 저전압 통과 기능의 장점이 있습니다. PMG 동기 발전기는 많은 수의 극 쌍을 가지며 크기와 무게가 더 큽니다.

이러한 시스템은 각각 장단점이 있으며, 풍력발전업체마다 기술과 비용의 선택, 시장판단에 따라 시스템의 종류를 선택하고, 시스템의 종류에 맞는 풍력발전기를 개발합니다. .