1.3.1 恒速恒頻風力發電系統

恒速恒頻風力發電系統中的發電機為籠型轉子異步發電機（SCIG），該發電機因其結構簡單、效率高和維護要求低，在早期的1MW及以下功率等級的風力發電系統中獲得了一定的應用?；\型轉子異步發電機通過軟啟動器和電容器組直接連接在電網上，電容器組可降低無功補償要求，如圖1.3所示，但發電機和風輪機轉子通過一個齒輪箱連接，因為風輪轉子轉速和發電機轉速范圍是不同的。軟啟動器有效地減小了由峰值電流引起的峰值轉矩，從而降低了齒輪箱的負荷。當并網完成后，軟啟動器通過一個接觸器短路。對定速風輪進行某些設計可以在某一特定風速下獲得最佳效率。為了增加發電量、提高風輪的效率，有些定速風輪中的發電機有兩套繞組：一套繞組運行在低風速下（發電機極數通常為8），另一套繞組運行在中高風速下（發電機極數通常為4～6）。

定速風輪的優點是結構簡單、健壯性好、可靠性好和技術成熟，電氣組件的成本較低；缺點是必須從電網吸收滯后的無功功率，存在機械應力，以及電能質量不好控制。風速的波動會引起機械轉矩的波動，進而引起電網中電功率的波動。對于弱電網而言，功率波動會導致較大電壓波動，增大線路損耗。

圖1.3 籠型轉子異步風力發電系統