В настоящее время системы генерации электроэнергии на основе энергии ветра стремительно развиваются. Разные типы ветроэнергетических установок используют различные принципы отбора мощности: работа на постоянной частоте вращения ротора ветроустановки при переменной скорости ветра, на постоянной частоте вращения при постоянной скорости ветра, работа на постоянной частоте с использованием асинхронного электрогенератора с двойным питанием и т.д.
Основное преимущество использования последнего принципа отбора мощности заключается в том, что мощность, регулируемая силовым преобразователем, является лишь частью суммарной мощности турбины, поэтому потери мощности и стоимость генерации энергии меньше, чем при использовании полноценного преобразователя мощности [1]. Асинхронный электрогенератор двойного питания является асинхронной электрической машиной с фазным ротором, у которой обмотки статора и ротора присоединяются к одному или разным источникам переменного тока. Такой тип генератора используется для работы в широких диапазонах мощности, от нескольких киловатт до нескольких мегаватт. Используемый в нем принцип работы отличается от принципа работы, который применяется в обычной синхронной или асинхронной машине.
Данный принцип может быть использован в работе с ограниченным диапазоном скоростей, что позволит уменьшить размеры преобразователя мощности, например, при выработке электроэнергии на переменной скорости ветра.
Регулятор мощности относится к регуляторам скорости непрямого действия [2]. Проведем анализ устойчивой работы асинхронного электрогенератора с двойным питанием. Результаты моделирования, выполненного с помощью программного комплекса MATLAB/SIMULINK, указывают на адекватность построенной модели и реальность проведенных исследований. Теперь сравним результаты моделирования с графиком и рассмотрим область их применения.
Примем электромагнитный крутящий момент в качестве базовой величины, как показано на рис. 1, который представляет собой график электромагнитного крутящего момента относительно кривой максимальной мощности с использованием динамической устойчивости ВЭУ при переменной скорости (частоте) вращения.