双馈异步风电机组并网过程简介

双馈异步风电机组的结构如图4-11所示。

图4-11 双馈异步风电机组的结构

双馈异步风电机组可以实现无冲击并网。首先，机组在自检正常的情况下，风轮处于自由运动状态，当风速满足起动条件且风轮正对风向时，变桨执行机构驱动桨叶至最佳桨距角。然后，风轮带动发电机转速至切入转速，变桨机构不断调整桨距角，将发电机空载转速保持在切入转速上。此时，风电机组主控制器如认为一切就绪，则发出命令给双馈变流器，使之执行并网操作。

如图4-12所示，变流器在得到并网命令后，首先以预充电回路对直流母线进行限流充电，在电容电压提升至一定程度后，电网侧变流器进行调制，建立稳定的直流母线电压，而后机组侧变流器进行调制。在基本稳定的发电机转速下，通过机组侧变流器对励磁电流大小、相位和频率的控制，使发电机定子空载电压的大小、相位和频率与电网电压的大小、相位和频率严格对应，在这样的条件下闭合主断路器，实现准同步并网。

图4-12 双馈异步风力发电机组并网起动过程^[6](www.xing528.com)

以上所述的是目前大部分双馈机组的起动方式，但也有少量机组采用了机组得到起动命令时，在变流器未投入工作的情况下，先闭合发电机定子侧的主断路器的方法。而后变桨系统调节风轮转速逐步上升，与此同时，变流器根据发电机转速、加速度和机组预设要求逐步加大励磁电流的幅值和调节励磁电流频率，直至达到稳定运行状态。

有一些兆瓦级双馈机组运行特性，如图4-13所示，在B转速进行并网，并网后，机组运行曲线就为ADGF，那么在加载的过程中，可能出现发电机转速小幅度下降，即运行在AD段，显然，这将减少机组在低风速区域的发电量。同时，由于该运行轨迹在某一转速下只有特定的转矩控制目标，也就降低了对控制系统的要求。

图4-13 发电机转速-转矩特性

另一些设计较新的风电机组则采用恒速并网的方式，在并网转速直接上升到最优功率曲线，即运行轨迹为ACEF，这能增加机组的发电量，但要求系统对机组动态性能有更好的控制能力。