为了科学验证内馈发电的理论和技术,保定北方调速公司在保定科诺伟业控制设备公司和国电联合动力公司的大力支持下,历时数月,于2013年1月8日完成了内馈发电的样机实验,其中,样机作了“内馈”和双馈两种发电运行,以资对比,实验结果和理论、技术预期完全一致。通过本次实验表明,“内馈”发电的理论是正确的,其技术是先进的,目前,国内外风力发电界尚无先例,当属国际首创。
由于化石能源的日渐枯竭,近代风力发电应运而生,并且得到世界各国的普遍重视,风力发电产业也正在迅猛发展。
目前,对于较大容量(兆瓦级)的风力发电,国内、外普遍采用传统的“双馈”技术,而该项技术存在以下主要缺陷:
1) 发电机的电源电压较低(如目前普遍采用的690V),电流较大,造成发电机和输电线路的损耗增大。显然应该采用高压发电,但是,这需要双馈发电系统设置附加变压器,致使结构复杂,成本升高。
2)亚同步发电时,双馈发电机存在无谓的转差功率循环。当风动机拖动的转速低于发电机的同步转速时,双馈发电机的转子须从电源吸收一定的电功率(即转差功率),使其与风力功率相合成并大于电磁功率,然后才能通过定子将二者功率发给电网。显然,发电机所发的电功率中,电属性的转差功率是无谓的传输,而且其间造成热损耗,致使效率降低,发电机温升增高。该问题在转差率愈大时愈严重。
3)转子的半导体变流控制和电源直接相联,所产生的谐波电流直接馈入电源,易对电源造成“污染”。
深入的研究表明,双馈发电问题的实质是传统电机理论不够完善所致。为此,资深的电机学者、P理论和内馈调速的发(现)明人屈维谦先生,将电机P理论扩展到异步发电,对双馈发电的原理给予了新的科学、严谨的诠释,并从理论上阐明了双馈发电的技术问题,于是,改进双馈发电的技术方案——“内馈”发电便顺理成章地产生了。
“内馈”发电较双馈发电的主要技术区别在于:“内馈”发电转子所需的附加电势是由发电机内部的电磁感应所产生,而双馈发电的附加电势则是由发电机外部电源来提供,以此论之,双馈的实质即为“外馈”。