雙饋變速凸極同步電機是具有原始創(chuàng)新和自主知識產(chǎn)權(quán)的新型電機。它成功地實現(xiàn)了凸極同步電機變速恒頻恒壓的新技術(shù),為在大型水電、抽水蓄能、風(fēng)電及交流傳動等領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
自1992年以來,巴黎國際大電網(wǎng)會議上(CIGRE92’),第11(旋轉(zhuǎn)電機)學(xué)術(shù)委員會對日本日立、東芝公司及前蘇聯(lián)開發(fā)的“雙饋異步電機”,進(jìn)行了研討。提出“雙饋異步電機” (Doubly fed induction machines),即新型變速同步電機為電機的第一優(yōu)先主題-“電機的新發(fā)展和經(jīng)驗”,其后會議上多次重申該主題及其重要性。新型電機的理論及同步電機的異步化運行,變速恒頻技術(shù)是一個重要的基礎(chǔ)性研究課題,是核心關(guān)鍵技術(shù)。是大電機行業(yè)的重大難題,是新能源發(fā)展的重大課題,令世人矚目。
新型電機在結(jié)構(gòu)和性能上,能與國外研發(fā)的雙饋交流電機(DFIM)相媲美,具有明顯的優(yōu)勢。雙饋異步電機實質(zhì)上是交流繞線式異步電機,轉(zhuǎn)子為隱極結(jié)構(gòu)。新型電機是凸極轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),它結(jié)構(gòu)簡單,安全可靠,原理正確,新穎,實現(xiàn)了凸極同步電機的變速恒頻。它與雙饋異步電機相比,降低了機組制造、安裝、運輸及運行的成本,提高了經(jīng)濟效益。
新型電機,它解決了CIGRE提出的重大課題,具有原始創(chuàng)新和國際競爭力,是我國水電、風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展方向和期盼。
新型電機在大型水電、抽水蓄能電站的應(yīng)用:
? 使水輪機組能始終在最優(yōu)工況下運行,能提高機組綜合效率3~5%;
? 擴大機組由水頭變化的運行范圍;
? 減少機組運行時,轉(zhuǎn)輪葉片的氣蝕、振動及泥沙磨損,延長機組壽命;
? 具備深度吸收無功能力,能快速進(jìn)行無功調(diào)節(jié)和補償;
? 改進(jìn)機組的有功、無功調(diào)節(jié)及自動頻率控制;
? 提高電網(wǎng)質(zhì)量及電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性,具備柔性系統(tǒng)(FACTS)的能力。
新型電機在風(fēng)力發(fā)電機的應(yīng)用:
? 捕獲風(fēng)能的最大效率跟蹤運行,提高機組效率;
? 擴大風(fēng)機的轉(zhuǎn)速運行范圍,使能實現(xiàn)機組的有功、無功的控制;
? 單機容量大型化,為發(fā)展海岸型大型風(fēng)電開辟新路;
? 提高機組運行的可靠性,降低運行噪聲,特別是轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)和性能;
? 減少對電力系統(tǒng)的干擾和影響,提高電力系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性能和運行質(zhì)量;