[发明专利]一种电力扩大发电的双馈异步发电机系统及发电方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力生产和使用领域，尤其涉及一种发电效率高的电力扩大发电的双馈异步发电机系统，以及发电方法。 

背景技术

目前社会上主要的发电技术是由汽油、柴油、煤及天然气、水力、风力为动力，驱动同步发电机旋转而产生电力，其主要的不足是发电系统的投资及建设成本大，建设周期长，及使用维护成本巨大，而且危害环境和浪费大量的能源。 

发明内容

本发明主要是解决现有技术中一般发电系统成本高、危害环境的问题，提供了一种发电效率高、成本低、环保的电力扩大发电的双馈异步发电机系统，本发明还通了该发电机系统发电方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种电力扩大发电的双馈异步发电机系统，包括电动机、发电机、电网，电动机连接在电网上，电动机转轴通过连接亚同步控制装置后与发电机转子连接，发电机定子通过连接电压相位调整装置后连接到电网上。该电动机通过电网上的电进行运行，亚同步控制装置控制发电机稳定运行在亚同步运行状态下，该亚同步控制装置可以为减速箱或增速箱。电压相位调整装置调整发电机发出电的相位，将发出的电顺利并入电网。电动机为双馈异步发电机，电动机拖动发电机在亚同步转速下运行发电。

发电机在亚同步运行发电时，发电机中的电磁转矩转向与转子转向相同，是促使转子旋转的电动机拖动力矩，这是一个提高驱动发电机旋转发电效率的有利条件，虽然它的转子电流较小，它的电磁转矩的促使转子旋转的电动机拖动力矩也较小，但是与一般的同步发电机在同步运行发电时或双馈异步发电机在同步运行发电及超同步运行发电时的电机中的电磁转矩与转子转向相反是制约转子旋转的制动力矩相比，当原动机的驱动力矩顺着双馈异步发电机在亚同步运行发电时电动机拖动力矩的动势，驱动双馈异步发电机转子运行发电时，就会产生如同四两拨千斤的功效，它的驱动发电机转子旋转发电的效率要提高几十倍以上。

这个效率的大小要视实施电力扩大发电技术的双馈异步发电机的功率大小而论，实施电力扩大发电技术的双馈异步发电机的功率越大，它的效率就越高，实施电力扩大发电技术的双馈异步发电机功率越小，它的效率就小。

如实施电力扩大发电技术的双馈异步发电机的功率为100万KW，则只需要启动2万KW的电动机就能驱动100万KW的双馈异步发电机在亚同步转速运行正常发电了，它的效率为50倍。

如实施电力扩大发电技术的双馈异步发电机的功率为30万KW，则只需要启动1万KW的电动机就能驱动30万KW的双馈异步发电机在亚同步转速运行正常发电了，它的效率为30倍。

如实施电力扩大发电技术的双馈异步发电机的功率为1万KW，则只需要启动500KW的电动机就能驱动1万KW的双馈异步发电机在亚同步转速运行正常发电了，它的效率为20倍。

作为一种优选方案，在转子侧连接有变流器，变流器连接到电网上，系统还包括有驱动电路、微机处理器、控制台，微机处理器分别与驱动电路、控制台连接，驱动电路连接到变流器上，微机处理器还连接至发电机上。控制台控制微处理器工作，微处理器连接到发电机上，采集定子电压、定子电流、转子电流、转子电压、电机转速，其中定子电压包括定子电压幅值、定子电压频率、定子电压相位。微处理器通过计算发送指令到驱动电路，由驱动电路驱动变流器工作。变流器对双馈异步发电机的定子电压的幅值和频率进行控制调节。由于双馈异步发电机在亚同步运行发电时，电机中的电磁转矩的转向与转子转向相同，这与一般的同步发电机在同步运行发电时的电机中的电磁的转向与转子的转向相反而不同，所以它们各自发出的电流的相位是完全不相同的，这绝不是通过对转子侧的变流器的控制和调节，能够达到与电网电流的相位完全相同，为此对双馈异步发电机在亚同步运行发电时的并网前用交换联接法接线位置的方法进行调整，增加变流器。变流器通过对双馈异步发电机的转子进行励磁，使得双馈发电机的定子侧输出电压的幅值、频率和相位与电网相同，控制双馈异步发电机实现软并网，减小并网冲击电流对发电机和电网造成的不利影响。

作为一种优选方案，所述电网具有输入端和输出端，电网输入端连接三相工频电网，电网输出端连接负载。本方案将系统并入到三相工频电网，构成了并网运行的发电系统，电动机由三相工频电网进行供电工作，发电机将发出的电再送入到三相工频电网中，并驱动负载工作。