第一篇:風(fēng)力發(fā)電機(jī)的分類總結(jié)
一、首先,風(fēng)力發(fā)電機(jī)分類有許多種。
國(guó)內(nèi)外風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)形式繁多,從不同的角度有多種分類方法:
①(按風(fēng)輪軸與地面的相對(duì)位置,分為水平軸式風(fēng)力機(jī)和垂直軸(立軸)式風(fēng)力機(jī)。
②按葉片工作原理,分為升力型風(fēng)力機(jī)和阻力型風(fēng)力機(jī)。
③按風(fēng)力機(jī)的用途分類,有風(fēng)力發(fā)電機(jī)、風(fēng)力提水機(jī)、風(fēng)力鍘草機(jī)、風(fēng)力脫谷機(jī)等。
④按風(fēng)輪葉片的葉尖線速度與吹來(lái)的風(fēng)速之比的大小來(lái)分,有高速風(fēng)力機(jī)(比值大于3)和低速風(fēng)力機(jī)(比值小于3);也有把該比值2~5 者稱為中速風(fēng)力機(jī)。
⑤按風(fēng)機(jī)容量大小分類:國(guó)際上通常將風(fēng)力機(jī)組分為小型(100 KW 以下)、中型(100~1000 KW)和大型(1000 KW 以上)3種;
我國(guó)則分成微型(1 KW 以下)、小型(1~10 KW)、中型(10~100 KW)和大型(100 KW以上)4種;也有的將1000 KW以上的風(fēng)機(jī)稱為巨型風(fēng)力機(jī)。
⑥按風(fēng)輪的葉片數(shù)量,分單葉片、雙葉片、三葉片、四葉片及多葉片式風(fēng)力機(jī)。
二、又因?yàn)槿~片工作原理不同,水平軸和垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)又可細(xì)分為:升力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),阻力型水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī);升力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī),阻力型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
以下就是各種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的種類和特征概述:
1、風(fēng)力機(jī)的種類及特征:垂直軸風(fēng)力機(jī)
(1)槳葉式風(fēng)力機(jī) 槳葉式風(fēng)力機(jī)是一種阻力型風(fēng)力機(jī),因它的葉片形狀而得名。這種風(fēng)力機(jī)的關(guān)鍵集中在如何減少逆風(fēng)方向葉片的阻力,對(duì)此有許多設(shè)計(jì)方案。使用遮風(fēng)板的,也有改變迎風(fēng)角的,不過(guò)槳葉式風(fēng)力機(jī)的效率很低,除了在日本局部地區(qū)曾經(jīng)使用過(guò)外,實(shí)際上幾乎沒(méi)有制造和使用的實(shí)例。一般來(lái)說(shuō),這種風(fēng)力機(jī)歸類為垂直軸型,但是也有把它設(shè)計(jì)成水平軸的。
(2)薩布紐斯式風(fēng)力機(jī) 薩布紐斯式風(fēng)力機(jī)是20年代發(fā)明的垂直軸風(fēng)力機(jī),它以發(fā)明者薩布紐斯的名字命名(我國(guó)有時(shí)稱它為S型風(fēng)力機(jī))。這種風(fēng)力機(jī)通常由兩枚半圓筒形的葉片所構(gòu)成,也有用三一四枚的。這種風(fēng)力機(jī)往往上下重疊多層。效率最大不超過(guò)10%,能產(chǎn)生很大的扭矩。在發(fā)展中國(guó)家有人用它來(lái)提水、發(fā)電等。是一種傳統(tǒng)的阻力型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。
(3)達(dá)里厄型風(fēng)力機(jī) 達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)是一種新開(kāi)發(fā)的垂直軸式風(fēng)力機(jī),以法國(guó)發(fā)明者達(dá)里厄的名字命
名,下圖為普通的Φ形達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)和特殊的Δ形達(dá)里厄風(fēng)力機(jī)。其葉片多為2—3枚。該風(fēng)力機(jī)回轉(zhuǎn)時(shí)與風(fēng)向無(wú)關(guān),是升力型的。它裝置簡(jiǎn)單,成本也比較便宜,但起動(dòng)性能差,因此也有人把這種風(fēng)力機(jī)和一部薩布紐斯風(fēng)力機(jī)組合在一起使用。
(4)旋轉(zhuǎn)渦輪式風(fēng)力機(jī) 垂直軸升力型旋轉(zhuǎn)渦輪式風(fēng)力機(jī),這種風(fēng)力杉L垂直安裝3—4枚對(duì)稱翼形的葉片。它有使葉片自動(dòng)保持最佳攻角的機(jī)構(gòu)。因此結(jié)構(gòu)復(fù)雜價(jià)格也較高,但它能改變槳距、起動(dòng)性能好、能保持一定的轉(zhuǎn)速,效率極高。這種風(fēng)機(jī)也有把同樣的葉片固定安裝的形式。
(5)弗來(lái)納式風(fēng)力機(jī) 在氣流中回轉(zhuǎn)的圓筒或球,可以使該物體的周圍的壓力發(fā)生變化而產(chǎn)生升力。這種現(xiàn)象叫馬格努斯效應(yīng),利用這個(gè)效應(yīng)的發(fā)電裝置叫弗來(lái)納式風(fēng)力發(fā)電裝置。在大的圓形軌道上移動(dòng)的小車上裝上回轉(zhuǎn)的圓筒,由風(fēng)力驅(qū)動(dòng)小車,用裝在小車軸上的發(fā)電機(jī)發(fā)電。這種裝置,是1931年由美國(guó)的J·馬達(dá)拉斯發(fā)明的,并實(shí)際制造了重15噸、高27米的巨大模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的詳細(xì)情況不清,但時(shí)間很短便中止了?,F(xiàn)在弗來(lái)納式風(fēng)力機(jī)裝置又受到重視,美國(guó)的笛頓大學(xué)在重新進(jìn)行開(kāi)發(fā)和試驗(yàn)。
(6)費(fèi)特·肖奈達(dá)式風(fēng)力機(jī) 這種風(fēng)力機(jī)是由德國(guó)費(fèi)特公司的工程師肖奈達(dá)發(fā)明的,費(fèi)特·肖奈達(dá)螺旋槳垂直地安裝在船底下部作為船的推進(jìn)器。推進(jìn)器圓周的葉片,在刁;同的位置上能夠改變方向,因隨著葉片的角度和回轉(zhuǎn)速度不同,其升力的大小和方向也不同,所以可以不用舵。把這種費(fèi)特,肖奈達(dá)葉片上下相對(duì)可制成風(fēng)力機(jī)(如下圖),其工作原理和旋轉(zhuǎn)渦輪式風(fēng)力機(jī)相類似。
2、風(fēng)力機(jī)的種類及特征:水平軸風(fēng)力機(jī)
(1)螺旋槳式風(fēng)力機(jī)
作為風(fēng)力發(fā)電使用最多的是螺旋槳式風(fēng)力機(jī).常見(jiàn)的是雙葉片和三葉片風(fēng)力機(jī),但也有一片或四片以上的風(fēng)力機(jī).這種風(fēng)力機(jī)的翼形與飛機(jī)翼形相類似,為了提高起動(dòng)性能,盡量減少空氣動(dòng)力損失,多采用葉根強(qiáng)度高、葉尖強(qiáng)度低帶有螺旋角的結(jié)構(gòu).螺旋槳式風(fēng)力機(jī),至少也要達(dá)到額定風(fēng)速,才能輸出額定功率,為了使風(fēng)向正對(duì)風(fēng)輪臥回轉(zhuǎn)平面,需要進(jìn)行方向控制.(2)荷蘭式風(fēng)力機(jī)
歐洲(特別是荷蘭和比利時(shí))使用的荷蘭式風(fēng)力機(jī).現(xiàn)有900 臺(tái)左右,一部分作為游覽用在運(yùn)行, 大型的有直徑超過(guò)20 米的機(jī)組.(3)多翼式風(fēng)力機(jī)
多翼式風(fēng)力機(jī)在美國(guó)的中、西部的牧場(chǎng)大部分用來(lái)提水.19 世紀(jì)來(lái)有數(shù)百萬(wàn)臺(tái).多翼式風(fēng)力機(jī)裝有20 枚左右的葉片,是典型的低轉(zhuǎn)速大扭矩風(fēng)力機(jī),目前不僅在美國(guó)使用,在墨西哥、澳大利亞、阿根廷、南美等地也有相當(dāng)?shù)臄?shù)量在使用,也是多翼式的風(fēng)力機(jī),它是美國(guó)風(fēng)力渦輪公司最近研究的自行車車輪式風(fēng)力機(jī),48 枚中空的葉片做放射狀配置,性能比過(guò)去的多翼式風(fēng)力機(jī)大有提高.用來(lái)發(fā)電的發(fā)電機(jī)用皮帶或齒圈傳動(dòng).(4)帆翼式風(fēng)力機(jī)
布制帆翼式風(fēng)力機(jī)在地中海沿岸及島嶼有很長(zhǎng)的歷史,大型的有直徑10 米、20 枚葉片的,但大多數(shù)為直徑4 米、6—8 枚葉片.絕大部分用來(lái)提水,一小部分用來(lái)磨面.下圖是美國(guó)普林斯頓大學(xué)研究的新風(fēng)
力機(jī)葉片.這種葉片看起來(lái)象是木質(zhì)的整體,但實(shí)際上前緣用金屬管,后緣使用的是綱索,葉片的主體部分用帆布制成.因此,它的重量很輕,性能與剛體螺旋槳沒(méi)有什么兩樣,而且通過(guò)加在葉尖上的配重也可以控制槳距進(jìn)行調(diào)速.(5)渦輪式風(fēng)力機(jī)
輪式風(fēng)力發(fā)電機(jī)和燃?xì)鉁u輪、蒸汽渦輪一樣由靜葉片(定子)和動(dòng)葉片(轉(zhuǎn)子)構(gòu)成,這種風(fēng)力機(jī)尤其適用于強(qiáng)風(fēng)地區(qū).下圖是日本大學(xué)粟野教授研制并在南極使用的渦輪式風(fēng)力發(fā)電裝置,它可耐南極40-50 米/秒的大風(fēng)雪,制造得極其堅(jiān)固并采用軸流渦輪方式以取得高效率.(6)多風(fēng)輪式風(fēng)力機(jī)
這是美國(guó)的W.畢羅尼瑪斯提出的一種設(shè)想,他把許多風(fēng)輪安裝在一個(gè)塔架上,整個(gè)機(jī)組在海上漂浮,使用由許多風(fēng)輪組成的發(fā)電設(shè)備.這種設(shè)備,因?yàn)樵O(shè)置在海上,所以把發(fā)出的電力用于電解海水,貯存氫氣和氧氣.不過(guò)這種風(fēng)力機(jī)目前還處于設(shè)想階段.
第二篇:風(fēng)力發(fā)電機(jī)專業(yè)術(shù)語(yǔ)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)專業(yè)術(shù)語(yǔ)范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常用基本術(shù)語(yǔ)和定義。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。其它標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)部分也應(yīng)參照使用。定義
本標(biāo)準(zhǔn)采用下列定義。
2.1 風(fēng)力機(jī)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組
2.1.1風(fēng)力機(jī)windturbine
將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為另一種形式能的旋轉(zhuǎn)機(jī)械。
2.1.2風(fēng)力發(fā)電機(jī)組windturbinegeneratorsystem;WTGS(abbreviation)將風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的系統(tǒng)。
2.1.3風(fēng)電場(chǎng)windpowerstation ; windfarm
由一批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組或風(fēng)力發(fā)電機(jī)組群組成的電站。
2.1.4水平軸風(fēng)力機(jī)horizontalaxiswindturbine
風(fēng)輪軸基本上平行于風(fēng)向的風(fēng)力機(jī)。
2.1.5垂直軸風(fēng)力機(jī)verticalaxiswindturbine
風(fēng)輪軸垂直的風(fēng)力機(jī)。
2.1.6輪轂(風(fēng)力機(jī))hub(forwindturbines)
將葉片或葉片組固定到轉(zhuǎn)軸上的裝置。
2.1.7機(jī)艙nacelle
設(shè)在水平軸風(fēng)力機(jī)頂部包容電機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)和其它裝置的部件。
2.1.8 支撐結(jié)構(gòu)(風(fēng)力機(jī))supportstructure(forwindturbines)由塔架和基礎(chǔ)組成的風(fēng)力機(jī)部分。
2.1.9關(guān)機(jī)(風(fēng)力機(jī))shutdown(forwindturbines)
從發(fā)電到靜止或空轉(zhuǎn)之間的風(fēng)力機(jī)過(guò)渡狀態(tài)。
2.1.10正常關(guān)機(jī)(風(fēng)力機(jī))normalshutdown(forwindturbines)全過(guò)程都是在控制系統(tǒng)控制下進(jìn)行的關(guān)機(jī)。
2.1.11緊急關(guān)機(jī)(風(fēng)力機(jī))emergencyshutdown(forwindturbines)保護(hù)裝置系統(tǒng)觸發(fā)或人工干預(yù)下,使風(fēng)力機(jī)迅速關(guān)機(jī)。
2.1.12空轉(zhuǎn)(風(fēng)力機(jī))idling(forwindturbines)
風(fēng)力機(jī)緩慢旋轉(zhuǎn)但不發(fā)電的狀態(tài)。
2.1.13鎖定(風(fēng)力機(jī))blocking(forwindturbines)
第三篇:風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)
風(fēng)力發(fā)電機(jī)
2.1恒速恒頻的籠式感應(yīng)發(fā)電機(jī)
恒速恒頻式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),特點(diǎn)是在有效風(fēng)速范圍內(nèi),發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速變化范圍很小,近似恒定;發(fā)電機(jī)輸出的交流電能頻率恒定。通常該類風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組為鼠籠式感應(yīng)發(fā)電機(jī)組。
恒速恒頻式發(fā)電機(jī)組都是定槳距失速調(diào)節(jié)型。通過(guò)定槳距失速控制的風(fēng)力機(jī)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速保持在恒定的數(shù)值,繼而使風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)后定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)頻率等于電網(wǎng)頻率,因而轉(zhuǎn)子、風(fēng)輪的速度變化范圍較小,不能保持在最佳葉尖速比,捕獲風(fēng)能的效率低。
2.2變速恒頻的雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)
變速恒頻式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),特點(diǎn)是在有效風(fēng)速范圍內(nèi),允許發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行轉(zhuǎn)速變化,而發(fā)電機(jī)定子發(fā)出的交流電能的頻率恒定。通常該類風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組為雙饋感應(yīng)式異步發(fā)電機(jī)組。
雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī)結(jié)合了同步發(fā)電機(jī)和異步發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)。這種發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子都可以和電網(wǎng)交換功率,雙饋因此而得名。
雙饋感應(yīng)式發(fā)電機(jī),一般都采用升級(jí)齒輪箱將風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速增加若干倍,傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速明顯提高,因而可以采用高速發(fā)電機(jī),體積小,質(zhì)量輕。雙饋交流器的容量?jī)H與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差容量相關(guān),效率高、價(jià)格低廉。這種方案的缺點(diǎn)是升速輪箱價(jià)格貴,噪聲大、易疲勞損壞。
2.3變速變頻的直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機(jī)
變速變頻式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),特點(diǎn)是在有效風(fēng)速范圍內(nèi),發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)組定子側(cè)產(chǎn)生的交流電能的頻率都是變化的。因此,此類風(fēng)力 需要在定子側(cè)串聯(lián)電力變流裝置才能實(shí)現(xiàn)聯(lián)網(wǎng)運(yùn)行。通常該類風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)組為永磁同步發(fā)電機(jī)組。
直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,風(fēng)輪與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子直接耦合,而不經(jīng)過(guò)齒輪箱,“直驅(qū)式”因此而得名。由于風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速一般較低,因此只能采用低速的永磁式發(fā)電機(jī)。因而無(wú)齒輪箱,可靠性高;但采用低速永磁發(fā)電機(jī),體積大,造價(jià)高;而且發(fā)電機(jī)的全部功率都需要交流器送入電網(wǎng),變流器的容量大,成本高。
如果將電力變流裝置也算作是發(fā)電機(jī)組的一部分,只觀察最終送入電網(wǎng)的電能特征,那么直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機(jī)組也屬于變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
第四篇:永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)核心技術(shù)
發(fā)電機(jī)工作原理:和電動(dòng)機(jī)一樣在定子鐵芯槽內(nèi)放有A、B、C三相并且線圈匝數(shù)相等的線圈,在轉(zhuǎn)子鐵芯槽上也有線圈分N極和S極,當(dāng)外面的直流電經(jīng)電刷、滑環(huán)通入轉(zhuǎn)子線圈后在轉(zhuǎn)子線圈上會(huì)產(chǎn)生磁力線,這磁力線的方向從N極到S極,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子被汽輪機(jī)轉(zhuǎn)子帶動(dòng)以n1(3000轉(zhuǎn)每分鐘)速旋轉(zhuǎn)時(shí),相當(dāng)于該轉(zhuǎn)子磁力線也以n1的速度在旋轉(zhuǎn),這過(guò)程被定子線圈所切割在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)(感應(yīng)電壓),發(fā)電機(jī)和外面線路上的負(fù)載連接后輸出發(fā)電,這是基本的原理。
螺桿式單級(jí)壓縮空壓機(jī)工作原理:是由一對(duì)相互平行齒合的陰陽(yáng)轉(zhuǎn)子(或稱螺桿)在氣缸內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)子齒槽之間的空氣不斷地產(chǎn)生周期性的容積變化,空氣則沿著轉(zhuǎn)子軸線由吸入側(cè)輸送至輸出側(cè),實(shí)現(xiàn)螺桿式空壓機(jī)的吸氣、壓縮和排氣的全過(guò)程??諌簷C(jī)的進(jìn)氣口和出氣口分別位于殼體的兩端,陰轉(zhuǎn)子的槽與陽(yáng)轉(zhuǎn)子的齒被主電機(jī)驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)。
由電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī),使曲軸產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),帶動(dòng)連桿使活塞產(chǎn)生往復(fù)運(yùn)動(dòng),引起氣缸容積變化。由於氣缸內(nèi)壓力的變化,通過(guò)進(jìn)氣閥使空氣經(jīng)過(guò)空氣濾清器(消聲器)進(jìn)入氣缸,在壓縮行程中,由於氣缸容積的縮小,壓縮空氣經(jīng)過(guò)排氣閥的作用,經(jīng)排氣管,單向閥(止回閥)進(jìn)入儲(chǔ)氣罐,當(dāng)排氣壓力達(dá)到額定壓力
第五篇:風(fēng)力發(fā)電機(jī)電氣控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)
電氣控制系統(tǒng)的作用是確保風(fēng)力機(jī)運(yùn)行過(guò)程的安全性和可靠性,提高機(jī)組的運(yùn)行效率和發(fā)電供電質(zhì)量。離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電氣控制系統(tǒng)分為直流和交流系統(tǒng)。直流系統(tǒng)是由風(fēng)力機(jī)驅(qū)動(dòng)直流發(fā)電機(jī)、經(jīng)過(guò)調(diào)壓限流器向蓄電池充電及向電阻性負(fù)載供電。交流系統(tǒng)包括交流發(fā)電機(jī)、整流裝置、控制器、分流卸載電阻箱、蓄電池組、逆變器和負(fù)載。它是一個(gè)由交流發(fā)電機(jī)經(jīng)整流裝置整流后向蓄電池充電及向電阻性負(fù)載供電,還可以在蓄電池之后連接逆變器向交流負(fù)載供電的交直流供電系統(tǒng)。發(fā)電機(jī) 按類型分為同步和異步發(fā)電機(jī);勵(lì)磁和永磁發(fā)電機(jī);直流和交流發(fā)電機(jī)。按運(yùn)行方式又分為內(nèi)轉(zhuǎn)子和外轉(zhuǎn)子。現(xiàn)有國(guó)產(chǎn)離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)多采用同步三相永磁式交流發(fā)電機(jī),而且是直接驅(qū)動(dòng)的低轉(zhuǎn)速、內(nèi)轉(zhuǎn)子運(yùn)行方式。這種發(fā)電機(jī)為永磁體轉(zhuǎn)子,無(wú)勵(lì)磁電流損耗,它比同容量電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)效率高、重量輕、體積小、制造工藝簡(jiǎn)便、無(wú)輸電滑環(huán),運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)安全可靠,容易實(shí)現(xiàn)免維護(hù)運(yùn)行。它的缺點(diǎn)是電壓調(diào)節(jié)性能差。
一種爪極無(wú)刷自勵(lì)磁交流發(fā)電機(jī),具備勵(lì)磁電流自動(dòng)調(diào)節(jié)功能。在為獨(dú)立運(yùn)行的小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)配套時(shí),可以有效的避免因風(fēng)速變化,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化而引起的端電壓波動(dòng),使發(fā)電機(jī)的電壓和電流輸出保持平穩(wěn)??刂破鞴β嗜萘繋浊叩碾x網(wǎng)型風(fēng)電系統(tǒng)常配置簡(jiǎn)易的控制器。它包括三相全橋整流、電壓限制、分流卸載電阻箱、對(duì)蓄電池充電時(shí)的充放保護(hù)和容量10kVA以下逆變電源。逆變電源輸出的交流電波形分正弦波和方波,感性負(fù)載宜采用正弦波形的逆變電源。
比較完善的控制器采用:PWM斬波整流,使電氣控制系統(tǒng)具備了AC-DC/DC-AC雙向變換功能;(2)PWM升壓型(Boost型)整流,彌補(bǔ)了永磁發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速、低轉(zhuǎn)速時(shí)電壓偏低的缺陷;(3)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性切入了最大功率跟蹤技術(shù)(PTTP);(4)向蓄電池智能充電功能;(5)通過(guò)改善輸出的交流波形,大幅提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行效率和年發(fā)電量;(6)設(shè)置風(fēng)速及風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器并在風(fēng)速和轉(zhuǎn)速達(dá)到限定值時(shí)啟動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)施制動(dòng)停機(jī);(7)設(shè)置了狀態(tài)顯示和主參數(shù)通訊接口。功能完善的控制系統(tǒng)能保障風(fēng)力機(jī)技術(shù)性能可靠,運(yùn)行穩(wěn)定安全。
離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)配套控制系統(tǒng)的基本要求如下:
(1)整流器件的耐電壓、耐電流的高限值要有充足的裕度,推薦3倍以上;
(2)向蓄電池充電的控制系統(tǒng),以充電電流為主控元素,控制蓄電池的均充、浮充轉(zhuǎn)換,以均充電流、浮充電壓、充電時(shí)間作為控制條件,按蓄電池的充電、放電技術(shù)規(guī)范進(jìn)行充、放電;
(3)向逆變器供電的控制系統(tǒng)應(yīng)滿足逆變電源所需直流電壓和容量的要求;
(4)卸荷分流要兼容電壓調(diào)控分流和防止風(fēng)力機(jī)超轉(zhuǎn)速加載兩項(xiàng)控制;
(5)檢測(cè)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速、輸出電壓、輸出電流、機(jī)組振動(dòng)等狀態(tài)超過(guò)限定值或允許范圍時(shí),控制系統(tǒng)自動(dòng)給風(fēng)力機(jī)加載,同時(shí)實(shí)施制動(dòng);
(6)應(yīng)具備短路、直流電壓“+”、“-”反接、蓄電池過(guò)放電、防雷擊等安全保護(hù)功能。蓄電池組風(fēng)能是隨機(jī)性的能源,高峰和低谷落差甚大,且具有間歇性,極不穩(wěn)定。為有效地利用風(fēng)能必須配備蓄能裝置。當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可選擇的蓄能方式有:蓄電池蓄能、飛輪蓄能、提水蓄能、壓縮空氣蓄能、電解水制氫蓄能等幾種。離網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)廣泛采用蓄電池作為蓄能裝置。蓄電池的作用是當(dāng)風(fēng)力強(qiáng)勁、風(fēng)力機(jī)發(fā)電量大,或用電負(fù)荷少時(shí),將電能存入蓄電池;當(dāng)風(fēng)力較弱,或用電負(fù)荷較大時(shí),蓄電池中的電能向負(fù)荷供電,以補(bǔ)充風(fēng)電的不足,保持風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定供電的運(yùn)行狀態(tài)。
目前,離網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)較多采用儲(chǔ)能型(固定)鉛酸蓄電池,它的單體電動(dòng)勢(shì)為2V,單體容量從幾百安時(shí)到數(shù)千安時(shí)。電池組配套時(shí)可根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的要求,以串、并聯(lián)接方式組合成所需要的端電壓(V)和總?cè)萘浚ˋh)。
蓄電池經(jīng)多次充放電之后,其充放電轉(zhuǎn)換效率和電池容量會(huì)迅速降低,壽命即終結(jié),繼續(xù)使用已很不經(jīng)濟(jì)。
影響蓄電池使用壽命的因素很多,其中主要有:
(1)未按技術(shù)規(guī)范配制符合要求的電解液;
(2)未嚴(yán)格實(shí)行均充、浮充分階段充電規(guī)程;
(3)蓄電池過(guò)度充電、深度放電;
(4)蓄電池在虧電狀態(tài)下,久置未及時(shí)充電。
參考書(shū)目
《風(fēng)力發(fā)電》中國(guó)電力出版社2003年3月 王承煦張?jiān)?主編
《風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理與應(yīng)用》機(jī)械工業(yè)出版社2011年6月 姚興佳 宋俊編著
《風(fēng)能技術(shù)》[美]Tony Burton 等著 武鑫等譯科學(xué)出版社