微型燃气轮机发电系统建模与特性分析

2012-12-05李春艳

四川电力技术 2012年2期

关键词：系统

邓浩，李春艳

(德阳电业局，四川德阳 618000)

0 引言

随着能源危机和环境污染的日益严重，分布式发电技术已经成为人们关注的热点。其中，微型燃气轮机发电系统是一种技术上最为成熟、商业应用前景最为广阔的分布式发电技术。微型燃气轮机一般是指功率在几百千瓦以内的小型热动装置，以可燃性气体或液体为燃料，可同时产生热能和电能，与常规发电机组相比，具有寿命长、可靠性高、燃料适应性好、环境污染小和便于灵活控制等优点［1］，是目前实现冷热电联产的主要设备。利用PSCAD/EMTDC软件建立了微型燃气轮机发电系统完整的数学模型，研究了双PWM变流器的控制策略，分析了在负荷扰动时微型燃气轮机发电系统的动态特性。

1 微型燃气轮机发电系统结构

微型燃气轮机发电系统结构如图1所示。微型燃气轮机采用单轴结构，通过压缩机涡轮产生转矩驱动高速发电机发电，与采用齿轮变速系统的分轴结构相比，单轴结构系统效率更高、结构更紧凑、可靠性更高。一般，微型燃气轮机转速高达50 000～120 000 r/min，通常采用高能永磁材料(如钕铁硼材料或钐钴材料)的永磁同步发电机(PMSG)，其产生的高频交流经过整流逆变转化为工频交流，通过LC滤波器滤除高频谐波，输送至负荷或大电网［2］。这里采用PWM控制的电压源整流器和逆变器。