笼型异步发电机的电力电子控制技术.pdfVIP

·综 　述 · 《电工技术杂志》200 1 年第 3 期 笼型异步发电机的电力电子控制技术 黄文新 　胡育文 (南京航空航天大学航空电源重点实验室 　2 100 16) 　　摘 　要 　分别介绍了笼型异步电机与电力电子变换器配合发电运行的几种构成形式及其控制 策略的原理 , 并指出基于笼型异步电机的发电系统和起动发电系统有较强的竞争力与广阔的应用 前景 。 　　关键词 　笼型异步发电机 　电力电子技术 　控制 构成的起动/ 发电系统中 , 必须能双向控制传递能 1 　异步电机 - 电力电子变换器发电系统的 量 , 发电与电动分别采用不同的控制策略 。电动控 应用背景 制技术已比较成熟 , 关键是发电运行的控制 。高速 　　与同步 电机 、直流 电机 、绕线式异步 电机相 飞轮储能系统也是 目前的研究热点 , 其能量的存储 比, 笼型异步电机具有结构简单 、坚固、价廉 、维 与释放必须通过电机完成 , 实际上是一种电动/ 发 护方便和功率密度高等突出优点 。异步电机作为可 电系统 , 采用异步电机则具有强的竞争力 。 逆电机 , 能用于发电场合 , 并在电网中的异步电机 异步发电机 - 电力电子变换器发电系统根据电 从电网吸收感性无功来励磁 , 超同步运转时则处于 机 、变换器和负载的连接关系一般可分为两类 , 一 发电状态 。本文介绍的独立供电发电运行的笼型异 类是变换器 、异步发电机与负载三者之间并联 , 负 步发电机 , 以前通常采用在电机输出端并电容器的 载直接从电机的输出端得到电能 , 变换器提供异步 方法来实现励磁 , 但当原动机转速变化或负载阻抗 发电机所需的无功 。另一类为异步发电机 、变换器 改变时 , 则难以维持电压与频率的恒定 。这些缺点 和负载串联 , 发电机发出的电能全部经变换器传递 使异步电机作发电机运行应用并不普通 。 至负载 , 变换器对异步发电机的有功 、无功均可加 近年来 由于对再生能源利用的重视 , 风力发 以控制 。这两类连接各有特点 , 有其各自的适宜场 电、小水力发电、潮汐发电等得到了较大的发展 。 合 。并联型的变换器主要用于提供无功 , 因而容量 笼型异步电机由于其突出的优点 , 很适合应用于再 小 , 可直接从发电机输出交流电, 不需逆变器 , 系 生能源的发电系统中 , 越来越受到人们的重视 。应 统运行效率高 , 但不适合原动机转速变化范围较大 用异步发电机发电, 关键是解决调压调频问题 。在 的场合 。而串联型适合于原动机转速变化范围大的 80 年代前主要是非电力电子的解决方法见诸报端 , 场合 , 系统的动态特性好 , 适宜建立具有起动发电 自80 年代后期以来由于电力电子技术得到了飞速 双功能的高压直流系统 。 的发展 , 采用电力电子技术去控制异步发电机 , 解 2 　笼型异步电机 - 电力电子变换器发电系 决调压调频问题成为可能 。90 年代以来已有不少 统的技术现状 基于笼型异步发电机 - 电力电子变换器发电系统的