冯 骥,徐卫青
(国电南京自动化股份公司,江苏南京211100)
风能、太阳能、潮汐能等一次可再生能源分布广泛,但这些能量分布往往不均匀,特别在偏远山区,传统电力很难输送到位,电力供应紧张,传统的同步发电机不仅价格昂贵,且电机自身结构复杂、维护不便、对环境的要求高,这些缺点使得同步发电机无法满足要求,在这种情况下,异步发电机的研究和应用引起了广泛的关注。异步发电机自身没有无功励磁装置,需要从电网吸收滞后无功功率,这会降低电网的电能品质,同时存在电压和频率难于调节的缺点,特别在原动机和负载变化的条件下保持异步发电机端电压和频率的稳定变得很困难,异步发电机恒压恒频输出相对是一个理想的过程,而且恒频输出也会造成原动机功率浪费,不能充分利用风能、水能等变化的能量。
随着电力电子逆变和整流技术的发展,出现了高压直流输电方式,其原理就是将发电机输出电能经过整流桥后转变为直流电,然后直流部分可以直接储存利用或者经过逆变转化为任意电压和频率要求的交流电,这样通过调节电机的转速或者无功补偿来实现电机的输出电压稳定成为唯一需要考虑的因素[1],避免了电机频率变化带来的负面影响,提高了异步发电机输出的电能品质。

式中:Vm为交流侧相电压峰值。