8讲发电领域的电力电子技术

发电领域的电力电子技术1/432019/8/3双馈电机原理异步电机运行方式异步电机等效电路RsLlsLmRmRr’Llr’RsLlsLmRmRr’/sLlr’UsRsLlsLmRmRr’/sLlr’UsUr’/s普通异步运行模式双馈运行模式发电领域的电力电子技术2/432019/8/3双馈电机原理普通异步电机运行工况电阻电阻1100ssPssP1ssP1ssPadeT0s1ssPssP1ssPsP发电机运行电动机运行超同步运行亚同步运行A、超同步速发电D、亚同步速电动发电领域的电力电子技术3/432019/8/3双馈电机原理不同工况下双馈电机的能量关系A、超同步速发电c、亚同步速发电B、超同步速电动D、亚同步速电动1100s0s0ssPssP1ssPabcdeTsPssP1ssP0s1ssP1ssPssPssPsPsP发电机运行电动机运行超同步运行亚同步运行发电领域的电力电子技术4/432019/8/3双馈电机矢量控制发电领域的电力电子技术5/432019/8/3无刷双馈异步发电机发电领域的电力电子技术6/432019/8/3三可变速抽水蓄能发电技术同步电机电网电网同步电机(a)(b)(1)基于定子绕组频率调节双馈电机电网滤波器转子侧变流器直流环节网侧变流器(2)基于转子励磁调节发电领域的电力电子技术7/432019/8/3可变速抽水蓄能发电技术发电领域的电力电子技术8/432019/8/3可变速抽水蓄能发电技术发电领域的电力电子技术9/432019/8/3可变速抽水蓄能发电技术发电领域的电力电子技术10/432019/8/3可变速抽水蓄能机组励磁系统发电领域的电力电子技术11/432019/8/3可变速抽水蓄能机组励磁系统单相AC-AC变频（周波变换器）三相AC-AC变频（周波变换器）发电领域的电力电子技术12/432019/8/3可变速抽水蓄能机组励磁系统发电领域的电力电子技术13/432019/8/3可变速抽水蓄能机组励磁系统单相AC-DC变流器三电平AC-DC变流器a)负载b)图6-28usLsisRsV1V2V4V3ABVD3VD1VD2VD4+++udusLsRsV1V2VD1VD2ud负载C1C2发电领域的电力电子技术14/432019/8/3基于SPWM的AC-DC变流器同步电机电网电网同步电机(a)(b)双馈电机电网滤波器转子侧变流器直流环节网侧变流器新能源发电储能系统轻型直流输电FACTSDFACTS等电力领域至关重要高频AC-DC变流器发电领域的电力电子技术15/432019/8/3M~30rrsEEaddE~~~~rI附加电动势与转子电动势有相同的频率，可同相或反相串接。引入可控的交流附加电动势绕线异步电动机串级调速发电领域的电力电子技术16/432019/8/3绕线异步电动机串级调速有附加电动势时的转子相电流：在外接附加电动势时，转子回路的相电流表达式20r2radd0rr)(sXREsEIM~30rrsEEaddE~~~~rI当Eadd，r0addresEEITnssnTIEEseradd0r1当Eadd发电领域的电力电子技术17/432019/8/3绕线异步电动机串级调速——功率流程snTesPmsPmP1Pm(1-s)PmCU001n1a）次同步速电动状态~发电领域的电力电子技术18/432019/8/3绕线异步电动机串级调速——功率流程b）反转倒拉制动状态PSPS)1(PSPTe012s-n-n1PmCU发电领域的电力电子技术19/432019/8/3绕线异步电动机串级调速——功率流程c）超同步速发电状态12nnPSPS)1(PSP00s11n-TePmCU发电领域的电力电子技术20/432019/8/3绕线异步电动机串级调速——功率流程d）超同步速电动状态12nnPSPS)1(PSP00s11nPmTeCU发电领域的电力电子技术21/432019/8/3绕线异步电动机串级调速——功率流程e）次同步速发电状态1nnPSPS)1(PSP01s00Pm-TeCU发电领域的电力电子技术22/432019/8/3五种工况小结五种工况都是异步电机转子加入附加电动势时的运行状态。在工况a,b,c中，转子侧都输出功率，可把转子的交流电功率先变换成直流，然后再变换成与电网具有相同电压与频率的交流电功率。功率流程发电领域的电力电子技术23/432019/8/3a）转子输出功率的工况TICU2CU1sEr0~M3~异步电机转子侧连接的功率变换单元发电领域的电力电子技术24/432019/8/3b）转子输入功率的工况异步电机转子侧连接的功率变换单元TICU2CU1sEr0~M3~返回目录发电领域的电力电子技术25/432019/8/3四太阳能发电中的电力电子技术(1)最大功率跟踪(2)电压形式或能量流动控制(3)并网控制发电领域的电力电子技术26/432019/8/3光伏电池特性发电领域的电力电子技术27/432019/8/3最大功率跟踪MPPT发电领域的电力电子技术28/432019/8/3四太阳能发电中的电力电子技术(1)独立运行光伏发电系统(2)并网运行光伏发电系统