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1、 浅谈双馈式风力发电机组的市场应用概况和发展趋势 可再生资源风能的开发利用越来越受到瞩目， 风力发电就是风能应用最大的一个实例， 市场上应用最多的为双馈式发电机组， 本文在简介双馈式发电机组概念、特点、工作原理的基础上，重点分析了双馈式发电机组国内外的应用现状，并对未来发展趋势进行了简述。 关键字：风能，双馈式发电机组，应用现状，发展趋势 随着经济的快速发展， 资源日渐短缺， 可再生资源的开发利用受到广大的关注。风能以其清洁、无污染、可再生的特点受到人们的广泛关注，是一种非常有潜力的绿色新能源，最近利用率非常高，其中风力发电就是风能利用的最直接的一个表现。 一、 双馈式风力发电机组简介 1.1
2、 双馈式发风力发电机组的定义 通常意义下的双馈异步发电机实际上是一种绕线式转子电机，因为它的定子和转子都可以向电网反馈电，所以简单的称其为双馈电机，也叫做异步化同步电机。双馈式风力发电机组的叶轮是通过惰齿轮增速箱进行驱动发电，这种发电机实际上就是异步感应电机的变异产品，它的主要结构包括轮、传动装置、 发电机、变流器系统、控制系统等。 1.2 双馈式风力发电机组特点 双馈式风力发电机组具有以下四个特点： （1）技术成熟、质量可靠。而这种传动方式也成为了技术最成熟并且非常主流的一种方式。叶轮+齿轮箱+发电机的这样的传动拉链结构既简单又对各类载荷分配合理化，提高了整体质量的可靠性。 （2）效率高、性
3、价比优。双馈式发电机组的技术通过采用高速比齿轮箱来提升电机的转速，有效的对机械传动系统和发电系统的参数配置进行了有效分配，大大提高了电机的效率。 （3）可维护性好。双馈式风力发电机组通常都是采用一种叶片+轮毂+齿轮箱+联轴器+发电机的结构，这样的结构由于部件独立，可以对其进行分开维护和修理。现场维修容易，时间响应及时。 （4）电能质量好，低电压穿越能力强。双馈式风力发电机组70%以上的电能都能通过定子输送给电网， 由于其采用的是双馈式感应电机和部分功率变流技术，所以产生的谐波比较小，电能的质量也比较高。 但是在大型的风力发电机组实际运用的过程中， 齿轮箱是发生故障的频率比较高的一个部件。 1.
4、3 双馈风力发电机的工作原理 变速恒频双馈风力发电系统结构如图 1 所示，三相交流电源由通过直流环节连接的一对背靠背的四象限双向变流器组成，其中电网侧变流器与电网同频，而转子侧变流器则跟踪滑差频率。 当风力发电机处于亚同步状态时， 该电源向发电机转子提供正向励磁电流，向转子输入有功功率1；当发电机处于超同步状态时， 四象限变流器向发电机转子侧提供负向励磁电流，从转子抽取部分有功功率并向电网馈送1。实现了能量在转子馈电电路中的双向流动。 图 2 变速恒频双馈风力发电系统结构图 二、 双馈式发电机组市场应用情况 全球权威风能产业研究机构 BTM 最新发布的 2009 年全球风电产业报告显示，200
5、9 年全球新增风电装机 1380 万千瓦，在已装机的风力发电机组中，86%的风力发电机组采用带齿轮箱的风力发电机组， 在全球前十大风电设备生产企业中， 有 VESTAS、 GE WIND、 华锐风电、GAMESA、 东汽、 SUZLON、 SIEMENS、REPOWER 等八家企业采用齿轮箱技术，在直驱风电产品中，约 8.5%的机组采用电励磁直驱方式，而永磁直驱不足 5%2。现在，全球范围内已经并网运行的800 多台海上风力发电机组中，都是采用带齿轮箱这种传动形式作业的。 就国内的现状来看， 带齿轮箱机组变桨变速双馈式风力发电机组的装机容量比例最大， 市场份额超过五分之四的厂家都包括华锐风电、
6、东汽、 国电联合动力、明阳、上海电气和北重。直驱式变桨变速型风机也具有一定的装机容量，代表厂家包括金风科技、湘电风能等。 三、 双馈式风力发电机组市场发展趋势 风力发电机组技术的成熟性、 质量的稳定性和可靠性、 及时而低成本的维修将是市场选择的最重要标准， 带齿轮箱机组技术已经在过去的十多年中成为大型风力发电机组的主流技术；永磁直驱技术目前尚未得到市场长时间的运营检验，从我国目前情况来看，带齿轮箱机组占据风电技术的主流地位3。也有一些企业认为齿轮箱是故障较高的部件，采用无齿轮箱结构能大大提高风电机组可靠性，降低故障率，提高风电机组寿命，因此，这些企业看好直驱机组未来发展潜力和市场需求，使得拥有
7、直驱风电机组生产技术的厂商数量在逐渐增加，包括Enercon、金风科技、西门子、GE、湘电风能、航天万源和东方电机等4。 不同风电技术路线的发展， 都需要通过市场来进行考验， 市场的选择是最好的标准，这样将更有利于促进风电产业的健康发展和技术进步5。 四、结论 本文详细简要的介绍了双馈式发电机组的概念、 特点、 工作方式、 工作原理，重点分析了其在国内外市场的应用现状， 从而分析了双馈式发电机组今后的发展趋势。希望本文对风力发电技术的研究提供一定的参考。 参考文献 1 尹明，李庚银，周明，赵成勇. 双馈感应风力发电机组动态模型的分析与比较（英文）J. 电力系统自动化. 2006（13） 2 赵仁德，贺益康，黄科元，卞松江.变速恒频风力发电及用交流励磁电源的研究J.电工技术学报，2004， 19（6） ：1-6. 3 王承煦，张源.风力发电M.北京， 中国电力出版社，2003. 4 吴建明，魏毅立，吴振奎.双馈风力发电机组及其低电压穿越技术的研究J.电工电气，2011（4） ：2225. 5 徐大平，张新房，柳亦兵. 风力发电控制问题综述J. 中国电力. 2005（04）.
