双馈式和直驱式变速变桨风电机组的风能转换效率更高，能够有效降低风电机组的运行噪声，具有更好的电能 质量，通过主动控制等技术能够大幅度降低风电机组的载荷，使得风电机组功率重量比提高， 这些因素都促成了变速变桨技术成为当今风力发电机组的主流技术目前，市场上主流的变速变桨恒频型风电机组技术分为双馈式和直驱式两大类双馈式变桨变 速恒频技术的主要特点是采用了风轮可变速变桨运行，传动系统采用齿轮箱增速和双馈异步发 电机并网，而直驱式变速变桨恒频技术采用了风轮与发电机直接耦合的传动方式，发电机多采 用多极同步电机，通过全功率变频装置并网直驱技术的最大特点是可靠性和效率都进一步得 到了提高还有一种介于二者之间的半直驱式，由叶轮通过单级增速装置驱动多极同步发电机，是直驱式 和传统型风力发电机的混合顶02010-8-19 11:16回复2楼■n等罠：山11.1概念简介双馈式：交流励磁发电机又被人们称之为双馈发电机双馈风电机组中，为了 让风轮的转速和发电机的转速相匹配，必须在风轮和发电机之间用齿轮箱来联 接，这就增加了机组的总成本；而齿轮箱噪音大、故障率高、需要定期维护， 并且增加了机械损耗；机组中采用的双向变频器结构和控制复杂；电刷和滑环 水金玉 间也存在机械磨损。
目前，世界各国正在针对这些缺点改进机组或研制新型机组，如无刷双馈机组图1双馈风电机组与电网连接图永磁直驱风电机组，就是取消了昂贵而又沉重的增速齿轮箱，风轮轴直接和发 电机轴直接相连，转子的转速随来流风速的变化而改变，其交流电的频率也随 之变化，经过大功率电力电子变频器将频率不定的交流电整流成直流电，再逆 变成与电网同频率的交流电输出永磁风电机组与电网的连接情况如图2所示图已丢失，十分抱歉……图2永磁风电机组与电网的连接2010-8-19 11:16回复1.2特性比较表1双馈型与直驱型风力发电机组的特性比较 机型和特性 双馈型风力发电机组永磁直驱风力发电机组 低系统维护成本 较高（齿轮箱故障多）系统价格中高水金玉系统效率较咼高电控系统体积中较大变流器容量全功率的1/3全功率变流变流系统稳定性中高电机滑环 半年换碳刷，二年换滑环电机造价 低（1.5WM 50万左右）电机尺寸 小（直径约为1.5m）电机重量 轻无碳刷，滑环高（1.5MW 160万左右）大（直径4.8米左右）重塔内电缆工作电流类型 高频非正弦波，具有较大谐波分量 正弦波谐波畸变可控性 难以控制，因为要随着转速的变化进行变频，控制回路多 容易控制，因为谐波频率稳定，控制回路少电机种类 励磁 永磁，设计时要考虑永磁体退磁 问题双馈式风力发电机组的特点是采用了多级齿轮箱驱动有刷双馈式异步发电机。
它的发电机的转速高，转矩小，重量轻，体积小，变流器容量小，但齿轮箱的 运行维护成本高且存在机械运行损耗直驱式风力发电机组在传动链中省掉了齿轮箱，将风轮与低速同步发电机直接 连接,然后通过变流器全变流上网，降低了机械故障的概率和定期维护的成本， 同时提高了风电转换效率和运行可靠性，但是电机体积大、价格高永磁直驱虽然发电机体积大、成本高，但由于省去了昂贵的齿轮箱，电能生产 的机械传动路径缩短了，避免了因齿轮箱旋转产生的机械损耗、噪声以及材料 的磨损甚至漏油等问题使机组的工作寿命更有保障，也更适合于环境保护的要 求；发电机外围面积大，易散热，由于没有电励磁，转子损耗近似为零，可采 用自然通风冷却，结构简单可靠；交流一直流一交流变频装置可以根据要求进 行有功功率、无功功率及频率输出的任意调节，谐波分量低，具有很强的低电 压穿越能力，以适应电网扰动，实现高效率发电由此可以看出，永磁材料的 使用使直驱风电机组的优势更加突出永磁直驱同步发电机系统存在的缺点是：对永磁材料的性能稳定性要求高，电 机重量和成本增加另外，IGBT逆变器的容量较大，一般要选发电机额定功 率的120%以上2010-8-19 11:18回复JI W；iJH4楼 1.3成本比较从制造成本角度讲，双馈型与直驱型发电机组的差别主要有三个方面：电机, 齿轮箱，变流器。
控制系统等其它系统的造价相差不多下表是对 1.5MW双馈 风电机组（简称双馈式）和发电机外径为4m的1.5MW永磁直驱风电机组（简称直 驱式）进行定量的比较水金玉 表2双馈和直驱型价格对比（单位：万元）机型主要设备价格其他设备总结安装运输费用 机组设备总价单位千瓦造价齿轮箱 发电机变频器风轮塔架双馈式116.1 5250236.2184 138 65.5841.70.56直驱式0 15 8.496.7236.2184 142.1 67.9 8850.59由上表可知:永磁直驱风电机组的设备总价比双馈风电机组的高5%，单位千瓦 造价高5.5%,双馈机组在价格上占有一定的优势，但总体价格相差并不是很大 从维修成本来看，直驱型占有相当大的优势风力发电机风轮的受力状况极为 恶劣，经常在急剧变化的重载荷下连继运行数十小时，采用双馈型机组时，风 轮所受到的各种载荷都通过主轴直接传递给齿轮箱的低速轴，所以齿轮箱成为 故障率最高的部件有的风场齿轮箱损坏率高达40%〜50%,个别品牌的齿轮 箱更换率几乎接近100%以大坂城风电场一场为例，由齿轮箱故障或损坏导 致的直接电量损失年均约15万kW.h，占非常规维护工作量的40%以上。
2010-8-19 11:19回复5楼1.4电机比较小结 综上文所述：(1) 双馈风电机组具有很高的性价比，尤其适合变速恒频风力发电系统，因 而在未来一段时间内仍然是风电行业的主流机型2) 永磁直驱风电机组可靠性高、运行维护简单；电网运行质量大大提高 水金玉 在技术经济条件成熟时，永磁直驱风电机组有望成为风电领域更受欢迎的产品目前，由于双馈风电机组技术十分成熟，生产厂商较多，业主选择性更强，运 行经验丰富，仍是风电场开发的主流机型而直驱风电机组技术尚未完全成熟， 国内生产厂商较少，有些机型还处在设计研发阶段，并且已投人运行的机组运 行时间较短，其性能、工艺质量尚需时日考验，更大兆瓦级直驱风电机组仍需 在结构、材料、工艺等方面进一步研究此外，使用性能更好的变流器才会有 更好的前景直驱风电机组是近几年发展起来的新型机组，代表了未来风电技术的发展方 向随着永磁新材料的使用，新结构发电机和电力电子变流器的结合，有望大 幅减少大功率低速直驱风电机组的空间尺寸，可以预见直驱风电机组尤其是永 磁直驱风电机组的市场占有率将不断增长从国外技术发展上来看，采用永磁直驱技术是大型风力发电产品发展必然的趋 势，而且稀土永磁材料在我国的储量最大，原材料成本远小于国外，更应该考 虑采用永磁直驱技术。
必须注意的是永磁电机占直驱机组的成本31%,而双馈 电机只占双馈发电机组的6%,这样的话采用直驱式风力发电机组的方案利润 空间会更大。