CN110581570A - 环保节能高效的电力循环运行发电技术 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环保节能高效的电力循环运行发电技术。属于新型发电技术领域,该新型发电技术能够能够环保、节能、高效。该发电技术包括驱动连接在电网上的电动机,所述电动机的转轴驱动连接在双馈异步发电机(DFIG)的转子上,双馈异步发电机(DFIG)的定子侧连接在电网上,双馈异步发电机(DFIG)的转子侧通过转子侧变流器与电网侧变流器相连接,所述电网侧变流器连接在电网上,所述转子侧变流器与电网侧变流器直接连接在驱动电路上,所述驱动电路通过微机处理器的智能检测调节控制系统连接在控制台上,智能检测调节控制系统的输出端与双馈异步发电机(DFIG)的定子侧相连接,智能检测调节控制系统的输入端与与微机处理器相连接。
Description
技术领域
本发明涉及新型发电技术领域,具体涉及一种环保节能高效的电力循环运行发电技术。
背景技术
随着科学技术的不断进步,人们生活水平的大幅提高及工农业的高速发展,人们对电力的需求明显增加,但是目前社会上广泛使用的电力主要由煤、汽油、柴油、天然气及水利、风力等动力驱动同步发电机旋转从而产生电力,其主要的不足是这个发电系统的投资建设成本巨大,而且建设周期长,使用及维修成本大,而且危害环境和浪费大量能源,而且目前的发电技术的发电效率太低,极大的影响了电力的使用成本,为此我们在研究大幅提高发电效率既环保又节能的科技创新时必然要调研许许多多的有关发电技术方面的科技知识书籍,基本上了解了发电运行时的一些基本知识。
当三相对称电流通入电机的定子绕组时,便在气隙中产生旋转磁场,并以同步转速旋转,而转子导体中的电流与气隙中的旋转磁场的相互作用,产生了电磁转矩。
由于电机是可逆的,即电机既可作为电动机运行,也可转为发电机运行。当电机作为电动机运行时,电机内的电磁转矩的转向与电机转子转向相同,此时电机内的电磁转矩是电动机驱动性质电磁转矩;当电机作为发电机机运行时,电机内的电磁转矩的转向与电机转子转向相反,此时电机内的电磁转矩是制动性质电磁转矩。电机内的电磁转矩在电动机运行状态和发电机运行状态时,这两个电磁转矩的力矩相等,速度相同,但这两个电磁转矩的方向是完全相反的。这表示当电机作为电动机运行状态时,电机内的电磁转矩是电动机驱动性质电磁转矩,这个电动机驱动性质电磁转矩的力矩功率就是该电机的额定功率;当电机作为发电机运行时,电机内的电磁转矩是制动性质电磁转矩,它的制动性质电磁转矩的制动力矩功率就是该发电机的额定功率。
双馈异步发电机(DFIG)在结构上类似绕线型异步电机,定子侧直接接入三相工频电网电力而转子侧利用三相工频电网电力通过变流器接入所需的低频电流,由于定子和转子两侧都有能量馈送,故称为双馈异步发电机。
双馈异步发电机(DFIG)实际运行时,根据转子转速的变化有以下三种运行状态:一:DFIG同步运行时,n=n1,通入转子绕组的电流是直流电,此时电机内的电磁转矩的转向与转子转向相反,这是制动性质电磁转矩,DFIG同步运行时与传统的同步发电机同步运行发电时是完全相同的。 二:DFIG亚同步运行时,n<n1,此时电机内的电磁转矩的转向与转子转向相同,这是电动机驱动性质电磁转矩,它可极大的提到发电效率,但需外接电源通过变流器向转子绕组输入所需的低频电流,而且发电机发出的电功率只有发电机PN 64%。三:DFIG超同步运行时,n>n1,此时电机内的电磁转矩的转向与转子转向相反,这是制动性质电子转矩,但DFIG超同步运行时,定子和转子同时发电,同时向外输出电功率P2。
我们认真仔细地研究了传统的同步发电机同步运行发电的特点及DFIG亚同步运行发电的特点后,我们认为传统的同步发电机同步运行发电电机内的电磁转矩的转向与转子转向相反,这是强大的制动性质电磁转矩,它会给同步发电机同步运行发电时造成巨大的阻碍作用,因此必须消耗原动机输入的占发电机100%PN的机械功率去彻底克服电机内的强大的制动性质的电磁转矩,这样才能让原动机轻松顺利地驱动转子旋转产生的电磁感应作用进行机电能量转换功率过程中的机械损耗Pmec+定子铁损耗PFe+定子铜损耗Pcua+附加损耗Pad,再消耗原动机输入的占发电机10%PN的机械功率便成功完成机电能量转换功能,从发电机电枢端点向外输出电功率P2实际上同步发电机同步运行发电时的总的功率消耗是100%PN+10%PN=110%PN,同步发电机同步运行发电最终能发出占发电机97%PN的电功率,这样便可算出同步发电机同步运行发电的发电效率η=97%PN/(100%PN+10%PN)=88.18%。
而DFIG亚同步运行发电时,电机内的电磁转矩的转向与转子转向相同,这是电动机驱动性质电子转矩,这说明它是完全彻底克服了电机内的制动性质电磁转矩,因为DFIG亚同步运行发电时,电机内没有强大的制动性质电磁转矩的阻碍作用,因此DFIG亚同步运行发电时在通过电磁感应作用进行机电能量转换过程中的(Pmec+PFe+Pcu+Pad)仅仅只消耗原动机输入的占发电机PN10%的机械效率,便成功完成机电能量转换功能,从发电机电枢端点向外输出电功率P2。实际上DFIG亚同步运行发电时只能发电发电机PN64%的电功率,因此它的发电效率η=64%PN/10%PN=640%。
发明内容
本发明是为了解决目前社会上广泛应用的传统发电系统的建设、维护成本太高,建设周期长而且还危害环境及浪费大量能源,提供一种能够环保、节能、高效的电力循环运行发电技术。
以上技术问题是通过下列技术方案解决的:
一种环保节能高效的电力循环运行发电技术,包括驱动连接在电网上的电动机,所述电动机的转轴驱动连接在双馈异步发电机(DFIG)的转子上,双馈异步发电机(DFIG)的定子侧连接在电网上,双馈异步发电机(DFIG)的转子侧通过转子侧变流器与电网侧变流器相连接,所述电网侧变流器连接在电网上,所述转子侧变流器与电网侧变流器直接连接在驱动电路上,所述驱动电路通过微机处理器的智能检测调节控制系统连接在控制台上,智能检测调节控制系统的输出端与双馈异步发电机(DFIG)的定子侧相连接,智能检测调节控制系统的输入端与微机处理器相连接。
100KW电动机直接连接三相工频电网,电动机与双馈异步发电机(DFIG)通过调整不同直径的皮带盘或变频调速的方法与1000KW双馈异步发电机(DFIG)作亚同步转速的连接。双馈异步发电机的定子侧直接接入三相工频电网,而转子侧通过变流器接入所需的低频电流,这样便可进行双馈异步发电机亚同步运行发电,此时发出的电流电压的幅值、频率、相序、相位均与国家电网保持一致,一旦出现异常,微机处理器的智能检测调节系统便可自动调节,保证双馈异步发电机发出的电流电压的幅值、频率、相序、相位均与国家电网保持一致。当100KW电动机驱动1000KW的DFIG亚同步运行发电正常稳定后,就立即部署并入国家电网,实行并网运行发电,由于国家电网的容量非常大,它能承受发电机组在发电和电力应用中的不稳定因素,使发电机组发电运行及电力使用上更稳定及更高效,更可靠。
对于与国家电网并网运行发电主要有空载并网,带负载并网和孤岛并网,由于空载并网比较简单,方便实用,在这里仅介绍空载并网,双馈异步发电机亚同步运行从启动开始到运行正常稳定后,先切断双馈异步发电机与电网的联接,将双馈异步发电机定子空载,通过转子侧变流器的微机处理器调整使双馈异步发电机定子空载电压的幅值频率相序相位与电网电压的幅值频率相序相位严格相同。这时便可使双馈异步发电机立即安全并网,迅速进入正常的发电运行状态,这里主要是严格限制双馈异步发电机并网时的瞬间电流,避免对电网造成过大的电流冲击,这种空载并网运行方式能很好的实现双馈异步发电机定子电压的幅值、频率、相序和相位的控制,其原理清晰,实现简单,在并网过程中定子的冲击电流较小,转子的电流也能稳定的过渡。在并网运行工作完成后便顺利稳定的运行发电。
由于DFIG亚同步运行发电只能发出发电机PN64%的电力,则1000KW的DFIG亚同步运行发电只能发出640KW的电力。这640KW的电功率随着双馈异步发电机的并网运行发电而同时并入国家电网,于是我们将这并入电网的640KW电功率中提取(1)100KW的电力返回返供原动机100KW电动机使用,驱动双馈异步发电机后续的亚同步运行发电。提取(2)50KW的电力反馈给双馈异步发电机的转子侧,通过变流器输入所需的低频电流。以保证后续的双馈异步发电机在亚同步稳定运行发电。
双馈异步发电机在亚同步运行发电发出640KW的电减去100KW,再减去50KW,最终剩余的490KW的电力就是100KW电机驱动1000KW双馈异步发电机在亚同步运行发电中最终得到的实实在在的可支配应用的电力。且后续发电不消耗能源,不排放污水及有害气体,所以是节能环保的先进技术。
作为优选,微机处理器的智能检测控制系统的作用包括调节生产电流和电压的幅值、频率、相序、相位与电网保持一致。
作为优选,所述电网包括输入端和输出端,所述输入端连接在三相工频电网上,所述输出端连接在负载上。
作为优选,所述电网包括输入端和输出端,所述输入端连接在带有逆变器的蓄电池上,所述输出端连接在负载上。
本发明能够达到如下效果:
本发明提供了一种环保节能高效的电力循环运行发电技术,能够减小能源损耗且节能环保。
附图说明
图1为本发明实施例利用三相工频电网驱动DFIG发电机亚同步运行发电时的功率流向图。
图2为本发明实施例利用三相工频电网驱动DFIG发电机亚同步运行发电实行并网运行发电的的结构示意图。
图3为本发明实施例利用蓄电池通过逆变器产生的三相交流电驱动DFIG发电机亚同步运行发电实行离网独立电力循环运行发电的的结构示意图。
图4为本发明实施例利用三相工频电网驱动DFIG发电机亚同步运行发电后实行离网独立电力循环运行发电的一种结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明做进一步的说明。
一种环保节能高效的电力循环运行发电技术,如图1-4所示,包括驱动连接在电网上的电动机,所述电动机的转轴驱动连接在双馈异步发电机(DFIG)的转子上,双馈异步发电机(DFIG)的定子侧连接在电网上,双馈异步发电机(DFIG)的转子侧通过转子侧变流器与电网侧变流器相连接,所述电网侧变流器连接在电网上,所述转子侧变流器与电网侧变流器直接连接在驱动电路上,所述驱动电路通过微机处理器的智能检测调节控制系统连接在控制台上,智能检测调节控制系统的输出端与双馈异步发电机(DFIG)的定子侧相连接,智能检测调节控制系统的输入端与与微机处理器相连接。
微机处理器的智能检测控制系统的作用包括检测调节生产的电流电压的幅值、频率、相序、相位与电网保持一致。
由于DFIG亚同步运行发电时,电机内的电磁转矩的转向与转子转向相同,即电动机驱动性质电磁转矩的优势是:可大幅度提高发电效率,所以利用DFIG亚同步运行发电的高效发电技术产生的高额电力中提取小部分电力用于返回供给DFIG发电机使用,即后续DFIG发电时所消耗的电力是不消耗能源的。
具体谈到实际例子时,首先必须讲并网运行发电与离网独立运行发电,由于国家电网的容量非常大,它能承受在发电运行及电力应用中产生的不稳定因素。使发电机的运行发电及电力应用更稳定,高效,为此一般大中型发电机组的运行发电及电力应用都应融入到国家的大电网当中,如果发电机组特别多的发电站,完全可以自己单独组建区域电网,这样更便于根据实际情况及时调整发电机组的数量及发电规模。
当然,对于在道路上行驶的车辆和在江河湖海中航行的船舶和天空中飞行的飞机及道路上行驶的车辆等,以及对于一些国家电网尚未通达的偏僻山村或海上小岛,由于无法与国家电网并网运行发电,逼于无奈只能采用离网独立运行发电。以下我们以几个具体例子来对并网和离网运行发电进行详细说明。
实施例1,并网运行发电的双馈异步发电机在亚同步运行发电状态下,其结构如图2所示。
如果有一个工厂它的日常用电2000KW,因此计划要建一个发电量在2200KW的发电站,具体建造如下:
我们计划采用500KW电动机驱动5000KW双馈异步发电机在亚同步运行发电。
1.将500KW电动机直接连接三相工频电网。
2.5000KW双馈异步发电机的定子侧直接接入三相工频电网,而转子侧通过变流器接入所需的低频电流。
3.一旦运行发电机正常稳定后,立即采取科学合理的方法启动并网运行发电程序。首先切断三相工频电网与双馈异步发电机的联接,将双馈异步发电机定子空载,通过转子侧变流器的微机处理器的智能控制系统的调整,使双馈异步发电机定子空载电压的幅值、频率、相序、相位与电网电压的幅值、频率、相序、相位严格相同,这时双馈异步发电机便可立即安全并网,迅速并入正常的运行发电状态。
由于双馈异步发电机在亚同步发电时的发电效率为64%PN,则5000KW双馈异步发电机便能发出3200KW电力,我们把这3200KW电力并入电网后,先提取500KW电力返回返给500KW的电动机使用,以保证后续正常稳定的驱动双馈异步发电机在亚同步运行发电,同时还必须再提取250KW电力给双馈异步发电机转子侧通过变流器输入所需的低频电流,这样才能确保后续的双馈异步发电机在亚同步持续稳定的运行发电。这样500KW电动机驱动5000KW双馈异步发电机亚同步运行发电最终获得(3200KW-500KW-250KW=2450KW)2450KW的电力,由于我们原计划是2200KW,这是符合我们原先的设计要求的。
实施例2,离网运行发电的双馈异步发电机在亚同步运行发电状态下,其结构如图3所示。
如一个国家电网未通达的偏僻山村,他们的整个山村日常用电需要4万KW,因此要求建造一个日常提供4万KW电力的发电站。
我们研究后决定利用蓄电池通过逆变器产生的三相交流电启动1万KW电动机,驱动10万KW双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电站。
1.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电直接连接1万KW电动机。
2.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电直接接入10万KW双馈异步发电机定子侧。
3.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电通过变流器向转子侧输入所需的低频电流。
4.将1万KW电动机转轴上皮带盘与10万KW双馈异步发电机转轴上的皮带盘通过对各自皮带盘直径作适当调整,以达到1万KW电动机驱动10万KW双馈异步发电机在亚同步运行发电。
5.一旦运行发电正常稳定后,便可向这个偏僻山村提供日常用电。
6.一旦1万KW电动机驱动10万KW双馈异步发电机在亚同步运行发电正常稳定后,由于双馈异步发电机在亚同步运行发电的效率为64%PN,则10万KW*64%=6.4万KW,我们从这6.4万KW电力中提取1万KW电力返回返供1万KW电动机使用,同时还必须再提取5000KW电力返回返通过变流器向转子侧输入所需的低频电流。到此时,1万KW电动机驱动10万KW双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电,最终获得4.9万KW电力,这完全符合这小山村日常所需的电力。
上述例子仅仅是在启动发电运行初期需使用蓄电池通过逆变器产生的三相交流电,一旦运行发电正常稳定后,边可以用超额发出的电功率上提取一小部分电功率返回返供双馈异步发电机组亚同步继续稳定的运行发电,向外源源不断的提供节能环保、清洁、廉价的电力,此时是不需消耗一点点任何能源的连续不停运行发电。
实施例3, 利用码头上、车库里及基地上的三相工频电网电力启动双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电。
对于在大海中航行的大型船舰,不但因船舰巨大而所需的船舰动力设备功率非常大,而且由于在大海中航行的时间长,因此在船行时,还需储运巨大的能源,这样不但增加了航行的负担,而且还占据了大量的运载空间,它不但污染环境,而且危害人们的身体健康,虽然有许多大型船舰采用了核动力,但是由于核动力投资巨大,建造周期长,维护成本巨大,同时还有核泄漏的危险,不但污染环境,同时还危害船上乘客及员工的身体健康,因此采用本发明技术的大型双馈异步发电机亚同步离网独立运行发电技术是最理想的选择。
如有一只大型船舶,在大海里航行时,其航行动力用电及日常用电合计12万KW的电力,要求我们帮助其设计。
我们研究后决定利用轮船码头工的三相工频电网电力启动3万KW电动机驱动30万KW双馈异步发电机,亚同步运行发电一旦运行发电成功后立即脱离电网实行离网独立运行发电。
1.将3万KW电动机直接连接三相工频电网。
2.将30万KW双馈异步发电机定子侧直接接入三相工频电网,而转子侧通过变流器接入所需的低频电流。
3.将3万KW电动机转轴上的皮带盘与30万KW双馈异步发电机转轴上的皮带盘通过对各自皮带盘直径作适当调整,以达到3万KW电动机驱动30万KW双馈异步发电机在亚同步运行发电。
4.发电机组一旦运行发电正常稳定后,首先切断双馈异步发电机与电网的联接,将双馈异步发电机定子空载,通过转子侧的微机处理器的智能控制系统的调整,使双馈异步发电机定子空载电压的幅值、频率、相序、相位与电网电压的幅值、频率、相序、相位严格相同。这样便可立即采取科学合理的操作程序小心谨慎的实施脱离电网独立运行发电在脱离电网过程中要求过渡电流越小越好,以避免轴系的冲击,而发电机输出端一旦脱离电网,会使发电机突然失去负荷,会使端电压身高,故而应提前采取过电压保护措施。
5.一旦3万KW电动机驱动30万KW双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电正常稳定后,由于双馈异步发电机在亚同步运行发电的效率为64%,则30万*64%=19.2万KW,我们从这19.2万KW电力中提取3万KW电力返回返供3万KW电动机继续使用,同时还必须再提取1.5万KW电力返回通过变流器向转子侧输入所需的低频电流,以保证后续的双馈异步发电机组在亚同步离网独立运行发电的持续、稳定运行发电。这样算下来,3万KW电动机驱动30万双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电,最终获得(19.2万KW-3万KW-1.5万KW=14.7万KW)14.7万KW电能。
由于轮船在海洋中可能因突发事故造成中途停电,在修复好了以后,需要重新启动运行发电,可采用随船备用的蓄电池通过逆变器产生三相交流电启动DFIG亚同步运行发电。
1.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电直接连接3万KW电动机。
2.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电直接接入30万KW双馈异步发电机定子侧。
3.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电通过变流器向转子侧输入所需的低频电流。
4.一旦运行发电机正常稳定后,通过转子侧变流器的微机处理器的智能检测控制系统的监测调整,使双馈异步发电机发出的电力的电压的幅值、频率、相位、相序与三相工频电网电压的幅值、频率、相位、相序严格相同。
5.一旦3万KW电动机驱动30万KW双馈异步发电机在亚同步运行发电正常稳定后,由于双馈异步发电机在亚同步运行发电的效率为64%PN,则30万KW*64%=19.2万KW,我们从这19.2万KW电力中提取3万KW电力返回返供3万KW电动机继续使用,同时还必须再提取1.5万KW电力返回通过变流器向转子侧输入所需的低频电流。到此时,3万KW电动机驱动30万KW双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电,最终获得14.7万KW电力,这完全符合轮船运行所需的电力。
这样的话这艘轮船在不消耗一点点任何能源的情况下,使双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发出巨大的电能,它不但可大幅提高航行速度,而且还可大幅度提升乘客及员工的生活条件。
实施例4,小轿车应用的双馈异步发电机亚同步离网独立运行发电。
我们计划利用车库内预设的三相工频电网电力启动2KW电动机,驱动20KW双馈异步发电机亚同步离网独立运行发电。
1.将2KW电动机直接连接三相工频电网。
2.将20KW双馈异步发电机的定子侧直接接入三相工频电网,而转子侧通过变流器接入所需的低频电流。
3.将2KW电动机转轴上的皮带盘与20KW双馈异步发电机转轴上的皮带盘通过对各自皮带盘直径作适当调整,达到2KW电动机电动机驱动20KW双馈异步发电机在亚同步运行发电。
4.一旦运行发电机正常稳定后,首先立即切断双馈异步发电机与电网的连接,将双馈异步发电机的定子空载,通过转子侧变流器的微机处理器的智能控制系统的调整,使双馈异步发电机定子空载电压的幅值、频率、相序、相位与电网电压的幅值、频率、相序、相位严格相同。这样便可立即采取科学合理的操作程序小心谨慎的实施脱离电网独立运行发电在脱离电网过程中要求过渡电流越小越好,以避免轴系的冲击,而发电机输出端一旦脱离电网,会使发电机突然失去负荷,会使端电压身高,故而应提前采取过电压保护措施。
5.一旦2KW电动机驱动20KW双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电正常稳定后,由于双馈异步发电机在亚同步运行发电的效率为64%,则20*64%=12.8KW,我们从这12.8KW电力中提取2KW电力返回返供2KW电动机使用,同时还必须再提取1KW电力返回通过变流器向转子侧输入所需的低频电流,以保证双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电的持续、稳定运行发电。
上述的小轿车双馈异步发电机亚同步离网独立运行发电技术,仅仅是在初始启动时需要三相工频电网电力,一旦运行发电正常后,完全可以从上述发的部分电力返供给双馈异步发电机机组后续运行发电,以保证小轿车的继续行驶需要。此时小轿车在行驶时是不需要消耗任何一点点能源的,它确确实实是环保低碳出行,不排放废弃不污染环境,而且还非常经济实惠。
由于车辆在使用中可能因突发事故造成电力故障修复后,这时需要重新启动运行发电,可采用随车备用的蓄电池通过逆变器产生三相交流电启动DFIG亚同步运行发电。
1.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电直接连接2KW电动机。
2.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电直接接入20KW双馈异步发电机定子侧。
3.将蓄电池通过逆变器产生的三相交流电通过变流器向转子侧输入所需的低频电流。
4.一旦运行发电机正常稳定后,通过转子侧变流器的微机处理器的智能控制系统的调整,使双馈异步发电机定子空载电压的幅值、频率、相序、相位与三相工频电网电压的幅值、频率、相序、相位严格相同。
5.一旦2KW电动机驱动20KW双馈异步发电机在亚同步运行发电正常稳定后,由于双馈异步发电机在亚同步运行发电的效率为64%PN,则20KW*64%=12.8KW,我们从这12.8KW电力中提取2KW电力返回返供2KW电动机使用,同时还必须再提取1KW电力返回通过变流器向转子侧输入所需的低频电流。到此时,2KW电动机驱动20KW双馈异步发电机在亚同步离网独立运行发电,最终获得9.8KW电力,这完全符合汽车运行所需的电力。
本发明提供了一种环保节能高效的电力循环运行发电技术,能够减小能源损耗且节能环保,可靠性高。
其实,我们的好朋友们大致了解了我们的这个科技创新发明——环保节能高效的电力循环运行发电技术的一些基本内容后,他们立即向我们提出了真诚友善的责问,说我们的这个科技创新发明是否违背了能量守恒定律,为此我们当时就立即理直气壮地说,我们这个科技创新发明最终发出的电功率P2仅仅只是发电机额定功率的64%,根本没有超出发电机额定功率的97%,这说明我们的科技创新发明是绝对没有违背能量守恒定律的。
当然我们的科技创新发明技术的双馈异步发电机亚同步运行发电时通过电磁感应作用进行了机电能量转换过程中的机械损耗Pmec+定子铁损耗PFe+定子铜损耗Pcua+附加损耗Pad合计仅仅消耗原动机输入的占发电机PN10%,的机械功率,便完成了机电能能量转换功能,从发电机电枢端点向外输出发电机PN64%的电功率P2,它的实际发电效率是PN64%/PN10%=640%,这640%的发电效率看起来确实有点高,但实事求是的说,由于双馈异步发电机亚同步运行发电时,电机内的电磁转矩的转向与转子转向相同,这是电动机驱动性质电磁转矩,这说明双馈异步发电机亚同步运行发电是彻底克服了电机内的强大的制动性质电磁转矩,因此双馈异步发电机亚同步运行发电时,电机内不存在强大的制动性质电磁转矩,所以双馈异步发电机亚同步运行发电时通过电磁感应作用进行机电能量转换过程中的机械损耗Pmec+定子铁损耗PFe+定子铜损耗Pcua+附加损耗Pad合计仅仅消耗原动机输入的占发电机PN10%的机械效率便完成了机电能量转换功能。从发电机电枢端点向外输出发电机PN64%的电功率P2,这是合理的。实际上这也是完全符合同步运行发电机功率方程P1=P2+(Pmec+PFe+Pcu+Pad)的,同步发电机同步运行发电时,原动机向发电机转轴上输入占发电机PN110%的机械功率P1,在运行发电时通过电磁感应作用进行机电能量转换过程中的机械损耗Pmec+定子铁损耗PFe+定子铜损耗Pcua+附加损耗Pad合计消耗原动机输入的占发电机10%的机械效率便成功完成了机电能量转换功能,从发电机电枢端点向外输出电功率P2。
上述情况说明,双馈异步发电机亚同步运行发电时和同步发电机功率方程中的在运行发电时的通过电磁感应作用进行机电能量转换过程中的所有功率损耗ΣP都是完全相同的,是原动机输入的占发电机PN10%的机械功率。
因此而证实,双馈异步发电机亚同步运行发电与同步发电机功率方程的运行发电都是正确合理有效的。
实事求是地说,传统的同步发电机同步运行发电技术,这是被国际社会公认的,这也是被长期以来的运行发电的实际事实所验证是符合科学技术规律的,是正确合理的有效的运行发电技术。
但是,实际上同步发电机同步运行,原动机转轴上输入的占发电机PN110%的机械功率P1要支付二大损耗。
第一大损耗,由于同步发电机同步运行发电时,电机内的电磁转矩的转向与转子转向相反,这是强大的制动性质电磁转矩,它会严重地影响同步发电机同步运行发电,因此必须消耗原动机输入的占发电机PN10%的机械功率,去彻底客服电机内制动性质电磁转矩。这样才能顺利地通过电磁感应作用进行机电能量转换功能,严格地来说,这是为下一步的真正运行发电功能做准备工作而已。它消耗发电机PN100%的这么大的机械功率,却在真正意义上的运行发电功能时,是不产生一点点任何的作用和效果的。但是为下一步的真正意义上的运行发电功能做好准备工作,这是十分必要的。
第二大损耗,同步发电机同步运行发电时,在彻底克服了电机内的强大的制动性质电磁转矩后的真正意义上的运行发电时的通过电磁感应作用进行机电能量转换过程中的机械损耗Pmec+定子铁损耗PFe+定子铜损耗Pca+附加损耗Pad合计消耗原动机输入的占发电机Pn10%的机械功率,便成功完成机电能量转换功能,从发电机电枢端点向外输出电功率P2。
实事求是的说,我们的科技创新发明技术的双馈异步发电机,亚同步运行发电时电机内的是电动机驱动性质电磁转矩,因此根本不存在同步发电机同步运行发电时要支付的第一损耗的情况,因此不必支付占发电机PN100%的机械功率去克服电机内根本就不存在的强大的制动性质电磁转矩,因此而功率消耗极大的减少,而发电效率得以极大的提高。
同时,我们的科技创新发明技术的双馈异步发电机亚同步运行发电时,通过电磁感应作用进行能量转换工程中的(Pmec+PFe+Pca+Pad)合计消耗原动机输入的占发电机PN10%的机械功率,便完成了机电能量转换功能。从发电机电枢端点向外输出电功率P2,这与同步发电机同步运行发电时,要支付的第二大损耗是完全相同的。上述的科学技术分析解释,说明证实我们的科技创新发明的《环保节能高效的电力循环运行发电技术》的双馈异步发电机亚同步运行发电,这与传统的同步发电机同步运行发电时,在彻底克服了电机内的强大的制动性质电磁转矩后,真正运行发电功能时的通过电磁感应作用进行机电能量转换过程中的机械损耗Pmec+定子铁损耗PFe+定子铜损耗Pca+附加损耗Pad合计消耗原动机输入的占发电机PN10%的机械功率,便成功完成机电能量转换功能,从发电机电枢端点向外输出电功率P2,这是完全相同的。因此证实,我们的科技创新发明的《环保节能高效的电力循环运行发电技术》是确确实实符合同步发电机同步运行发电时的真正运行发电的科学技术规律的。是正确合理有效的科技创新型发电技术。
上面结合附图描述了本发明的实施方式,但实现时不受上述实施例限制,本领域普通技术人员可在所附权利要求的范围内做出各种变化或修改。
Claims (4)
1.一种环保节能高效的电力循环运行发电技术,包括驱动连接在电网上的电动机,其特征在于,所述电动机的转轴驱动连接在双馈异步发电机(DFIG)的转子上,双馈异步发电机(DFIG)的定子侧连接在电网上,双馈异步发电机(DFIG)的转子侧通过转子侧变流器与电网侧变流器相连接,所述电网侧变流器连接在电网上,所述转子侧变流器与电网侧变流器直接连接在驱动电路上,所述驱动电路通过微机处理器的智能检测调节控制系统连接在控制台上,智能检测调节控制系统的输出端与双馈异步发电机(DFIG)的定子侧相连接,智能检测调节控制系统的输入端与与微机处理器相连接。
2.根据权利要求1所述的环保节能高效的电力循环运行发电技术,其特征在于,微机处理器的智能检测控制系统的作用包括调节生产电流和电压的幅值、频率、相序、相位与电网保持一致。
3.根据权利要求1或2所述的环保节能高效的电力循环运行发电技术,其特征在于,所述电网包括输入端和输出端,所述输入端连接在三相工频电网上,所述输出端连接在负载上。
4.根据权利要求1或2所述的环保节能高效的电力循环运行发电技术,其特征在于,所述电网包括输入端和输出端,所述输入端连接在带有逆变器的蓄电池上,所述输出端连接在负载上。
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