风力发电技术;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;任务二：风力发电机工作原理;风力发电技术;任务四：风力发电运行方式;1.同步风力发电机的并网运行
同步风力发电机与电网并联运行的电路如图2.8所示。除风力机、齿轮箱外，电气系统包括同步发电机、励磁调节器、断路器等，发电机通过断路器与电网相连。;同步风力发电机并网方法
（1）准同步并网
准同步并网必须满足以下4个条件：
1）发电机的电压等于电网的电压，且电压波形相同。
2）发电机的电压相序与电网的电压相序相同。
3）发电机频率与电网的频率相同。
4）并联合闸瞬间发电机的电压相角与电网电压的相角一致。
（2）自同步并网;（2）自同步并网
自同步并网就是同步风力发电机在转子未加励磁，励磁绕组经限流电阻短路的情况下，由风力机拖动，待同步发电机转子转速升高到接近同步转速（为80％～90％同步转速）时，将发电机投入电网，再立即投入励磁，靠定子与转子之间电磁力的作用，发电机自动牵入同步运行。
自同步并网方法的优点：不需要复杂的并网装置，并网操作简单，并网过程迅速。
自同步并网方法的缺点：合闸后有电流冲击(通常冲击电流不会超过同步发电机输出端二相突然短路时的电流)；电网电压会出现短时间的下降。
;2.有功功率调节
风力发电机并网之后，从风力机传入发电机的机械功率除一小部分补偿发电机的机械损耗、铁损耗和附加损耗外，大部分转化为电磁功率，即
电磁功率减去定子绕组的铜损耗后就得到发电机输出的有功功率，即
;3．无功功率调节
电网的总负载中，除了需要有功功率，有的负载还需要无功功率，如异步电动机和变压器等都需要电感性的无功功率。整个电网要是无功功率发得不够，就会导致电网的电压下降，这对用户是很不利的。因此同步发电机与???网并联后，不仅能向电网发出有功功率，而且能向电网发出无功功率，这是它的一个很大的优点。在风力机功率不变时，通过调节励磁电流，可以改变发电机的无功功率。;4．同步发电机并网运行特点
(1)并网过程通常可以使用计算机自动检测、操作，对风力发电机的调速装置要求较高，成本较贵。
(2)并网时能使瞬态电流减至最小，从而让风力发电机组和电网受到的电流冲击也最小。
(3)当风力发电机组功率保持不变时，通过调节励磁电流，不仅能向电网发出有功功率，而且能向电网发出无功功率，有助于提高电网的供电能力。
(4)对并网时刻控制要求精确，若控制不当，则有可能产生较大的冲击电流，以致并网失败。;感应风力发电机是指感应电机处于发电的工作状态，感应发电机在并网运行时，一方面向电网输出有功功率，另一方面又必须从电网吸收落后的无功功率。感应发电机的激励方式有电网电源励磁发电(他励)和并联电容自励发电(自励)两种情况。
（1）电网电源励磁发电。
（2）并联电容器自励发电。;1．感应发电机的并网方法
感应发电机可以直接并入电网，也可以通过晶闸管调压装置与电网连接。感应发电机的并网条件是：第一，转子转向应与定子旋转磁场转向一致，即感应发电机的相序和电网相序相同；第二，应尽可能在发电机转速接近同步转速时并网（这样冲击电流才能快速衰减）。;2.感应发电机并网运行时的功率输出
感应发电机并网运行时，它向电网送出的电流大小及功率因数，取决于转差率S及电机的参数，前者与感应发电机负载的大小有关，对于设计好的电机来说，后者是给定的数值，因此这些量都不能加以控制或调节。并网后电机运行在其转矩一转速曲线的稳定区。;3.感应发电机无功功率及其补偿
感应发电机需要落后的无功功率主要是为了励磁的需要，另外也为了供应定子和转子漏磁所消耗的无功功率。单就前一项来说，一般中、大型感应发电机的励磁电流约为额定电流的20％～25％，因而励磁所需的无功功率就达到发电机容量的20％～25％，再加上第二项，感应发电机总共所需的无功功率应大于发电机容量的20％～25％。;4.感应发电机并网运行的特点
感应发电机的启动、并网很方便，且便于自动控制，价格低，运行可靠，维修便利，运行效率也较高、因此在并网风力发电机组中得到了广泛的应用。
(1)并网过程比较简单，感应发电机并网时自身不产生电压，但是合闸瞬间会流过额定电流值5～6倍的冲击电流，一般零点几秒后才转入稳态。
(2)目前在较大型的风力发电机组中，常采用双向晶闸管软并网。
(3)通常需要采用电容器进行适当的无功补偿。;（一）双速异步发电机通过晶闸管软并网
1．晶闸管软并网方法的作用
（1）限制启动并网时的冲击电流。
（2）限制功率切