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長期以來，風力發(fā)電以采用定槳距風力機為主，在發(fā)電機極對數(shù)一定的條件下，若要輸出電能與電網(wǎng)同頻，發(fā)電機必須恒速運行。而風能是一種變化劇烈的隨機能源，一種風速下風力機只有一種可以獲取最大風能的轉(zhuǎn)速，這樣恒速恒頻運行只能在一種風速下捕獲最大風能，絕大多數(shù)風速下風能的采集、利用、轉(zhuǎn)化效率都很低。特別是隨著風電機組單機容量的增大，運行成本己提到重要地位，追蹤最大風能以增加發(fā)電量的控制方式才是風力發(fā)電的最佳運行方式。變速恒頻能在各種風速下最大限度地捕獲風能，很適合風力發(fā)電技術發(fā)展的方向。
實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電的方法眾多，其中交流勵磁雙饋發(fā)電機方案最具優(yōu)勢。由于交流勵磁變頻器只需供給轉(zhuǎn)差功率，大大減少了對變頻器容量的要求；發(fā)電機根據(jù)風力機轉(zhuǎn)速變化調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵磁電壓頻率，實現(xiàn)恒頻輸出；再通過矢量變換控制實現(xiàn)發(fā)電機的有功、無功功率獨立調(diào)節(jié)，進而控制發(fā)電機組轉(zhuǎn)速實現(xiàn)最大風能的跟蹤和捕獲運行。實現(xiàn)交流勵磁變速恒頻發(fā)電技術的關鍵在于尋求一種輸入、輸出特性好，能量可雙向流的“綠色”變頻器，本文將對此進行深入研究。
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