无刷双馈风力发电系统及其控制研究

摘 要：随着我国国民经济的快速发展，人们的环保观念和节约能源意识也开始提高，风力的发电使用的是可再生能源，不仅不会消耗资源，对环境也会带来不利的影响。随着我国科学技术上有极大的提高，我国风力发电系统方面的技术也在不断更进，加强了对无刷双馈风力发电系统及其控制。无刷双馈风力发电机是一种新型发明的电机，它有着结构比较简单，也很坚固牢靠，质量很好，使用期限长，操作也简单方便的特点。基于此无刷双馈风力发电机的研究，可以把火力发电形式转化为风力发电，给我国能源发展带来一次巨大的变革，使我们的经济发展前进了一大步，天空变得更蓝，空气也比较清新，环境也会变得更美好。

关键词：无刷双馈；风力发电；控制系统

前言

在以前，发电主要以火力发电为主，并且还有许多地方无法供上电，只能使用煤油灯。现如今，国民经济的发展，环境存在了许多问题，给人民带来许多疾病，而火力发电给环境带来的伤害是不可想象的，所以人们的环保观念和节约能源也深入人心，风力发电就可以在不破坏环境的情况下给人民带来电，政府因此加强了风力发电系统方面的科学技术分析和探究。研究出新型的无刷双馈风力发电机，分析无刷双馈风力发电机的原理，存在的问题，以及解决问题的措施，使得无刷双馈风力发电机在风力中实现作用的最大化，帮助我国保护生态环境，节省不可再生资源，而且可以根据当地的风向和力度设置发电机，让供应不上电的高山地区的人民全部使用上电，也不破坏其中的环境。

1 我国无刷双馈风力发电如今的状况和未来发展

我国是能源消耗大国，由于人口多，在消耗能源方面是非常严重的，有许多能源是不可再生能源，所以为了解决在未来形成后代没有能源可以使用的问题，我国特别重视利用可在生能源来代替不可再生能源。风力作为新世纪开发的可再生的新能源，具有取之不尽，用之不竭，且对环境不会造成污染的优点，它也就成为了我国使用的能源中的重要组成部分之一，对我国生态环境污染也会有所改善，发展前景所谓一片光明。可是在利用风力的研究方面上，出现许多需要解决的问题，风能不可以收集，由自然产生出现，没有规律，风力的大小也不能把握，不稳定，这些都需要一一解决。同时，我国在风力研究方面时间相比较国外比较短，在技术设备方面都相对落后，在风能的利用上也相对不是特别全面，所以我国在研究风力的问题上也增加了资本投入，尤其是在风力发电系统方面。无刷双馈风力发电机是我国新研究的一种发电机，是现在一种被普及使用的发电机，在我国许多的风力发电站中投入使用，它的风力系统虽说还存在一些不足，可是已经基本解决了我们现在面临的风能的问题，将电机的低速运行性能改善了许多并得到良好的控制，帮助我国降低了一定的成本，让风能可以被我们充分的利用起来，使得我国在风能技术研究方面又前进了一大步。

2 关于无刷双馈风力发电系统的简述

2.1 无刷双馈风力发电系统工作存在的优势

在计划将双馈风力发电系统投入电网中之时，双馈风力发电系统的无刷电机与有刷电机相比，无刷电机的寿命将是有刷电机的两到三倍，使用的年限长，也就意味着发电站的工作人员可以适当的减少维修的次数和相关的经费。为什么无刷电机的双馈风力发电系统寿命较长呢？其实听听电机发出的声响就可以很容易发现，无刷电机将会成为现在和未来的双馈风力发电系统的使用设备，有刷电机的双馈风力发电系统的摩擦比较大，因此对电机的损耗也大，还要经常需要工作人员清理电机；其次工作时间长了，有刷电机容易发热，输出的效率也不高，寿命就低。然而，无刷电机就没有这些缺点，相应的，还有比较多的优点，比如工作效率高，产生的噪音小，电机运作出现的故障也很少，所以对此的维修经费也不用很多。无刷双馈风力发电系统其实更方便工资人员控制和工作，可以将变频器转换到转矩控制模式，这样就可以接受人为给定的转矩和无功功率指令，这样双馈风力发电机准备随时开始发电，给人们提供电力，为工作人员节省时间和精力。

2.2 无刷双馈风力发电系统及其控制存在的缺点

随着我国的经济发展的发展和科学技术的创新，在风力发展研究又有了新的要求，可是无刷双馈风力发电系统及其控制在有些风力发电站的实际应用中并没有全力地发挥实际的效用，一方面是由于地势环境的不同，各地方的风力不稳定，而且还不可以收集重复使用，所以在对无刷双馈风力发电系统的控制存在很大难度，在调试无刷双馈风力发电机时，给技术人员带来一定的难度。另一方面，因为要使发电机的定子电压在幅值、频率和相位上与电网电压处于同步运行的状态，增加了整个风力发电机组的总成本，而且为了配合工作一致，使用的频率也增多，机械设备的损耗严重，出现故障的机率变多了，需要经常派技术人员进行检修维护，无刷双馈风力发电系统的控制难度太大，技术操作要求也要很高，需要高技术人才来操作。

2.3 无刷双馈风力发电系统及其控制存在的优点

风能发电是应该是新世纪发展研究的一种低碳新能源，取之不尽，用之不竭，低碳环保，对生态环境不会给带来太大伤害，也能有效的帮助缓解我国能源危机和供电的压力，在20世纪70年代中叶以后无论是国内还是国外都开始重视和开发利用风能。随着风能发电技术发展的推广，我国加强了对风力发电应用设备的研究。无刷双馈风力发电系统是我国风力发电站中普遍使用的一种风力发电系统，它可以有效的帮助我国在利用风能发电方面提高技能，改善了风能发电电机的低速运行性能并机能在很多方面也得到良好的控制，帮助我国降低了成本。如果对无刷双馈风力发电系统研究得有效合理，会给国家带来很大的经济效益和社会效益。

3 无刷双馈风力发电系统在生活中的应用

在风能发电方面，拥有很多的优点。与其他能源相比，可以再生，用之不竭，尤其是有效的解决了火力发电给环境带来的不可再生能源和环境污染的问题，对国际环境也有很大的好处。在建设风力发电的设备时，施工的周期也比较短暂，国家在投资方面也可以很灵活，它实际占地的面积比火力发电也很小，建设是对土地质量的要求也不高。

这些优势都方便了风力发电技术在实际应用中推广和发展，因为对风力的不稳定性和不规律性，风力发电的效率和电能质量的要求在实际应用中也越来越高，因此应用了电力电子技术和控制技术就成为了实现风力发电能很好的一种手段，也就是无刷双馈风力发电系统，让风力发电成为电力行业的重要组成环节，不可或缺。

4 结束语

随着我国能发电技术的更进和设备应用的推广，对风力发电的效率和电能质量的要求越来越高，因此加强了对无刷双馈风力发电系统的研究，其实风力系统是一种比较复杂，很难实现有效的控制和使用，我国的研究团队认为对无刷双馈风力发电系统及其控制的研究是一个非常有难度和挑战的研究课题。可是如果对无刷双馈风力发电系统研究的有效合理，会给国家带来很大的经济效益和社会效益，因为风能是清洁无污染的，也是可再生的，是一种储量很大且用之不竭的低碳能源，可以缓解我国的能源危机和供电压力，改善我国的生存环境，对国际环境也有好的改善。文章总结了在无刷双馈风力发电系统的优缺点，分析了实际应用中存在的特点、功用和发展。

参考文献

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