图3-26示出了变速恒频双馈发电机次同步（N<Ns）运行时，即发电机转速N小于电网频率fs的同步速度Ns时定子、转子功率的流向图。图中风机施于发电机转子的功率Pm=TeωN（Te=Tm为电机运行时的电磁转矩），若电机定子、转子的损耗分别为Pcus、Pcur，变流器的损耗为Pc，定子产生的电磁功率Pes=ωsTe，在次同步时N<Ns、ωN<ωs，因此Pm<Pes，这时转子需有额外的转差功率Per输入，使Pm+Per=Pes，如图3-26所示。发电机输出端向定子变流器Ⅰ输出功率P1，减去两个变流器损耗Pc后再从转子变流器Ⅱ输出Pr给转子，再减去转子功率损耗Pcur后得到转差功率Per。Per与Pm共同形成定子电磁功率Pes，再减去定子功率损耗Pcus后输出Ps，因此有
转差s=（ωs-ωN）/ωs=Ns-N/N1>0 （3-35）
图3-26 次同步运行，N<Ns=60fs/Np，Pm<Ps，转差率s=（Ns-N）/Ns>0功率流向图
由式（3-34）及图3-26和图3-27可知，变流器功率Pe=P1=Per=sPes仅为发电机变速运行时的转差功率。
在N<Ns的次同步工况运行时，s>0，图3-26中Pr流进转子，Pr减去转子损耗Pcur后得到的Per再与N<Ns的转子机械功率Pm=TeωN共同形成电磁功率Pes=Teωs，再减去定子损耗Pcus后从定子输出Ps=Pes-Pcus。如果不考虑电机的定子损耗Pcus、转子损耗Pcur及变流器损耗Pc（即Pc=0、Pcur=0、Pcus=0），这时定子变流器从发电机输出端获得Pr1=Pr=Per，这时Pr1与Pm共同形成Ps，并向电网输出Ps=Pm+P1，发电机向电网输出的功率PF为PF=Ps-Pr=Pm+P1-P1=Pm。如果考虑损耗Pc、Pcur、Pcus，则发电机向电网输出功率PF=Pm-Pc-Pcur-Pcus。无论是否考虑功耗Pc、Pcur、Pcus，式（3-34）所示的转子的转差功率Per总是(www.xing528.com)
Per=SPes （3-36）
图3-27示出了超同步运行，即发电机转速N>Ns、转差率s=（Ns-N）/Ns<0时的功率流向图，由于N>Ns，Pm（TeωN）>Pes（Teωs），因此转子这时应输出功率Pr（Pr反向），经变流器再向定子侧输出功率P1，风力机械功率Pm（TeωN）一部分由转子输出（转差功率Per）给转子变流器再经定子变流器输出给定子侧电网，另一部分直接传递到定子由定子输出Ps，Ps与P1共同输出给电网负载。如果不考虑功耗，则PF=Pm，考虑功耗后PF=Pm-Pcus-Pcur-Pc。由于变流器Ⅰ、Ⅱ都是全控型开关电压源型变流器，它们在N>Ns或N<Ns的任何工况下都可从定子变流器输出滞后或超前的无功。
图3-27 超同步运行，N>Ns=60fs/Np，Pm>Ps，转差率s=（Ns-N）/Ns<0功率流向图
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