风力发电模拟监控实验

风力发电实验报告1. 引言风力发电作为一种可再生能源，具有广泛的应用前景。

本实验旨在通过模拟风力发电的实际运行过程，探究风速对风力发电机发电效率的影响，并对实验结果进行分析和讨论。

2. 实验目的•了解风力发电原理及其在实际应用中的重要性；•掌握风力发电机的基本组成和工作原理；•研究风速对风力发电机发电效率的影响；•分析实验结果，评估风力发电的可行性。

3. 实验器材•风力发电机模型•风速测量仪器•模拟负载仪器•多功能电表•计时器•数据记录表格4. 实验步骤4.1 实验前准备1.搭建风力发电机模型，并确保其可正常工作；2.将风速测量仪器放置在风力发电机旁，并进行校准。

4.2 实验操作1.将风力发电机模型放置在有风的地方，确保风流能够顺利进入发电机；2.使用风速测量仪器测量风速，并记录风速数值；3.打开风力发电机的电源开关，观察并记录风力发电机的输出电压和电流数值；4.使用多功能电表测量并记录风力发电机的输出功率；5.记录实验数据，并进行分析。

4.3 实验数据记录风速(m/s) 输出电压(V) 输出电流(I) 输出功率(P)2 5.6 0.8 4.483 6.8 1.2 8.164 7.5 1.6 125 8.2 2 16.45. 实验结果分析根据实验数据，我们可以得到以下结论：1.随着风速的增加，风力发电机的输出电压、电流和功率都呈现增加的趋势。

这是因为较高的风速可以提供更大的风能给发电机，从而增加发电机的输出功率。

2.风力发电机的输出功率与风速之间存在一定的非线性关系。

在低风速下，风力发电机的输出功率增长较为缓慢；而在一定的风速范围内，风力发电机的输出功率增长较快；当风速超过一定阈值后，风力发电机的输出功率增长逐渐趋于平稳。

3.风力发电机的输出功率受到多种因素的影响，如风轮叶片的设计、发电机的效率等。

本次实验中所使用的风力发电机模型可能存在一定的工艺不足，导致了实际输出功率与理论值之间的差异。

6. 结论通过本实验的模拟操作，我们探究了风速对风力发电机发电效率的影响。

直驱风力发电实验仿真平台技术方案一、直驱风力发电实验仿真平台设计初衷在能源枯竭与环境污染问题日益严重的今天，风力发电已经成为绿色可再生能源的一个重要途径。

永磁直驱风力发电机不仅可以提高发电机的效率，并且因为发电机采用了永磁结构，省去了电刷和集电环等易耗机械部件，提高了系统的可靠性，而且不需要电励磁装置，能在增大电机容量的同时，减少体积。

另外，风力机的直驱化也是当前的一个热点趋势。

目前大多风力发电系统发电机与风轮并不是直接相连，而是通过变速齿轮连接，这种机械装置不仅降低了系统的效率，增加了系统的成本，而且容易出现故障，是风力发电急需解决的瓶颈问题。

直驱式风力发电机可以直接与风轮相连，增加了系统的稳定性，减少了维护工作，并且还降低了噪音。

因此鉴于诸多优点，国内各类科研单位，都青睐于对永磁直驱风力发电的研究。

那么，在风力发电产业蓬勃发展的国际环境下，风力发电水平不断提高。

科研实验室作为各种新理论和新技术的孕育摇篮，其先期的研究和验证对风电技术的发展和前进起着至关重要的引导和推动作用。

进行实验研究最直接有效的方法是将风力发电机与风力机相连，进行现场实际试验。

但是鉴于所需要的风场环境以及体积庞大、结构复杂的桨叶设备，实验室内不可能具备条件，只能在室外进行现场调试。

但是，受环境、自然因素、天气条件等影响，现场实验困难重重，比如：无法自由的对风速进行变化，某些高风速下的极限测试只能在极少数情况下得以实现，实验周期长，人力、物力、经费投入大；新理论和新技术存在诸多的未知数，实验结果的好坏难以预测，现场调试风险巨大；电气设备的运算和安装不便，不同容量设备难以在同一风力系统进行试验；这些因素都要求在实验室内构件模拟系统来模拟实际风力机的真实工作特性势在必行。

对此，南京研旭电气科技有限公司设计了一整套模拟定桨距式的永磁直驱风力发电的实验仿真平台。

通过此平台，研究人员可以研究永磁直驱风力发电机的真实工作特性，可以缩短研究和开发周期、节省研究经费，便于对风力发电系统的控制技术展开全面深入的研究，具有重要的显示意义。

幼儿园自然科学课程：风力发电实验教学案例分析自然科学课程在幼儿园教育中扮演着至关重要的角色，通过生动有趣的实验教学，可以引起幼儿对科学的兴趣和好奇心。

在自然科学课程中，风力发电实验是一个引人注目的主题，通过这个实验可以让幼儿了解到风能的利用和环境保护的重要性。

本文将对幼儿园自然科学课程中风力发电实验的教学案例进行分析，深入探讨实验的设计和实施，以及对幼儿的教育意义。

1. 实验教学背景在幼儿园自然科学课程中，风力发电实验是一个非常具有吸引力的主题。

通过这个实验，幼儿可以亲自参与到模拟风力发电的过程中，了解风能的来源和利用方式，并且体会到环保能源的重要性。

这个实验符合幼儿的认知发展特点和学习兴趣，能够激发幼儿对科学的热情，培养其环保意识和动手能力。

2. 实验教学设计针对幼儿园自然科学课程中风力发电实验的教学设计，可以从以下几个方面进行分析：（1）实验目标：在设计实验教学时，首先需要明确实验的教育目标。

针对风力发电实验，可以将目标定为让幼儿了解风能的来源和利用方式，培养他们的环保意识，并且培养他们的动手能力和团队合作精神。

（2）实验内容：在实验内容方面，可以设计幼儿可以参与的风力发电模型，并通过简单的操作，让幼儿亲身体验风能转化为电能的过程。

可以使用一些简单的材料，比如塑料风车、小灯泡等，让幼儿亲手制作风力发电装置，并且通过转动风车，点亮小灯泡，让他们感受到风能的奇妙魅力。

（3）实验方法：在实验方法上，可以采取小组合作的方式进行，让幼儿分工合作，共同完成风力发电装置的制作和实验操作。

通过小组合作，可以培养幼儿的团队合作能力和沟通能力，让他们在实践中学习。

3. 实验教学意义风力发电实验在幼儿园自然科学课程中具有重要的教育意义。

通过这个实验，幼儿可以了解到风能的来源和利用方式，培养他们的环保意识，引导他们珍爱大自然。

通过动手操作，幼儿可以培养自己的动手能力和观察力，锻炼他们的实践和探究精神。

通过小组合作的实验方法，还可以培养幼儿的团队合作能力和社交能力，让他们在合作中学会倾听、尊重和合作。

April"0"1No. 8 Total No. 474"0"1 年4 月第8期总第474期内 蒙 古 科 技 与 经 济Inner Mongolia Science Technology & Economy基于RTDS 的风电场A V C 动模仿真试驗分析王浩（呼和浩特供电局，内蒙古呼和浩特010050）摘 要：分别从控制手段及控制策略、控制方式、调压手段、输入输出、通信配置方面介绍了风力发电AVC 控制 系统的基本原理，利用仿真实验工具RTDS 对其进行电压调节动模仿真试验，并对风力发电 AVC 系统的调控性能进行了评估，试验结果表明:AVC 系统满足电网调度所需要求，对保证电 网 的 电压合格率、减少无功损耗、增强系统的安全稳定运行能力发挥了关键的作用&关键词：风力发电；AVC ；RTDS中图分类号:TP23：TM743 文献标识码:A 随着风力发电技术的迅速发展和国家的政策 支持，近年来我国风力发电发展迅速°但是，因为风 电系统本身特有的运行特征和控制特征，以及风电 场接入电网方式，大面风电并网对网内造成暂态特性、静态特性、频率稳定、电压质量、电能质量和电网 保护方面产生一定水平的扰动，其中最为显著的是电压无功问题AVC 是大规模风力发电集中 地区无功电压平衡的重要部分，其在负荷、电网节点处的无功电压合 理分布起关键作用°目前，风力发电厂的调度自动 化发展情况尚处于起步阶段，风力发电不易观察测量，不易控制等问题较为突出°所以，在较为完善的 火力发电厂、变电站AVC 系统的前提下，考虑风力发电厂自身的控制特征，改善风力发电厂调度自动 化程度，增加无功补偿装置的应用效率，加强电压稳定性，达到风力发电有序的精确地控制，综合控制风力发电厂及无功补偿装置的无功输出，对电网的电 压调控具有关键作用⑵’1 风电场AVC 控制系统基本原理1. 1 风电场 AVC 控制手段及控制策略风电场 AVC 定时接收调度主站下发的控制电 压目标值，根据风机、SVC 、其他无功调节设备的运 行工况、无功调节能力，风场本地无功控制系统利用 电力网络拓扑图为基准，考虑风力发电机补偿、无功 补偿设备的作用'AVC 系统计算出对应风机机组的无功出力，通过AVC 系统内部转换成功率因数设定值以通讯方 式下发至风电场风机监控系统，风机监控系统下发 指令给单个风力发电机的本地控制系统，再由风力 发电机控制变流器控制输出的无功'1. 2 风电场AVC 控制方式风电场AVC 子站通过风电信息终端接收内蒙古中调 AVC 主站下发的风电场220KV 母线电压 调整量'风电场侧 AVC 子站系统的调节范围有风 机、SVC 和主变分接头，在充分考虑各种约束条件文章编号 1007—6921（2021）08—0095—02后，首先计算出对应风机机组的无功出力，由全场风 机监控系统接收命令，再把命令发送给各台风力发电机，由风力发电机就地控制系统控制风机无功功 率的输出'1. 3 风电场AVC 调压手段风电场调压手段为AVC 自动电压控制策略° 风电场 AVC 子站通过风机信息终端接收内蒙古中调AVC 主站下发的风电场220KV 母线电压调整 量°在充分考虑各种约束条件后，首先计算出对应 风机机组的无功出力，当风机无功出力不能满足系统需求时，加入SVC 进行调节，SVC 无功裕度不足 时加入主变压器分接头进行调整'如果风电场不投入 AVC 自 动电压控制系统的 话，风电场可通过就地控制SVC 进行调压，在SVC上位机上手动输入220kV 母线电压目标值或无功功率设定值，均可通过SVC 发出感性/容性无功功 率进行调压'1. 4 风电场AV C 的输入输出风电场AVC 子站与内蒙古中调 AVC 主站通过风机信息终端实现通信°子站负责信息采集接收°子站系统利用RTU 设备得到母线和主变信 息，这种方式合理规避了子站采集信息和中调采集 信息的数据源相同而导致的数据重复，子站采集的数据有：高、低压侧母线电压、变压器有用功率及无 功功率等等子站给风力发电机下发命令，通过风机本地风机监控系统调整风力发电机无功出力，同样下发命令给SVC 系统，调整SVC 的无功出力情况° AVC 子站状态信号经由 风机信息终端上传至中 调 AVC 主站1. 5 风电场AVC 系统的通信配置风电场采用系统双主机配置方式，配置2台系 统主机 子站负责接收内蒙古中调发出的母线电压 调节命令，经过计算处理，下发命令给风力发电机及SVC 设备收稿日期!020 —12 —14作者简介：王浩（1989—）,男，内蒙古人，工程师，硕士，主要研究方向：电网调度自动化&・95・总第474期内蒙古科技与经济当SVC装置达到满出力运行时，AVC子站系统再根据当前所需要调节的220kV母线电压值提示运行人员调整主变分接头位置°具体控制方式及要求，按照电网公司相关规定、要求，将控制方式调整为最优化、最经济运行方式°SVC能实现接收AVC子站下发的电压或无功(功率因数)指令，自动调节SVC无功出力°子站与风电场主控制室系统后台通信°子站系统作为系统终端主机，后台则属于控制端属于人机交换界面来监控和控制子站主机'2风电场AVC动模仿真试验分析2.1RTDS实时数字仿真器介绍表1综合控制的电压调节试验数据序号AVC控制指令及数据:AVC系统动态行为时间数据/AVC指令1调节前母线电压：233kV主变挡位：5/216：08：47收到电压调节齢：3800AVC系统接受主站上调母线电压齢316：08：47启动15风■机电压调节，调节量为2.00AVC系统提高51风■机无功出力416：08：47启动25风■机电压调节，调节量为2.00AVC系统提高52风机无功出力516：10：26风机调节裕度不足、转人SVC优先模式风机无功出力达到其无功上限，母线电压仍未达到目标值,AVC系统切换至SVC调压模式616：10：26启动SVC电压调节调节量为1.00AVC系统调节提高SVC无功出力716:1305SVC调节裕度不足，启动变压器分接头调节SVC无功出力达到其无功上限，母线电压仍未达到目标值，进行分接头调节，由5挡调至10挡到达主变分接头上限816:1313电压调节到位谜人跟踪模式母线电压达标后停止调节#调压过程历时326s9调节后母线电压:2335V主变挡位10Ql：40MvarQ2：40MvarQSVC：156MVar/实时数字仿真器RTDS是由加拿大Manitoba直流研究所开发的电力系统实时仿真系统较常规仿真而言，RTDS具有快捷的搭建模型能力，精准地完成电力系统动态仿真仿真试验，具有较强的延伸性和兼容性’RTDS通过数模转换可以把仿真结论以模拟量形式导出，在仿真各类控制过程及继保试验将RTDS与实物设备链接，形成闭环回路，笔者利用此功能实现了RTDS仿真数字模型与AVC设备的闭环回路’由上可知，RTDS是一种较为领先的时时仿真・96・平台，可以实现数字一物理结合的仿真模式’2.2试验概述本试验利用模拟主站来模拟中调下发指令# AVC系统接收指令后，进行协调控制，下发指令给RTDS仿真的相应受控目标，受控目标执行控制任务后，反馈给AVC子站后台，通过AVC软件界面读取'在测试过程中，在AVC系统子站后台观测系统的运行工况，如母线电压、风机出口电压、有功、无功、开关开断情况、装置状态等遥信、遥测量°2.3综合调控测试在测试中，用Q1表示1号风机无功出力、Q2表示2号风机无功出力、QSVC表示SVC无功出力，电压调节死区为lkV,测试前将SVC调节至远控模式'表1给出了电压调节的详细过程，AVC收到调节指令，向风机发出调节命令，进入风机调节模式#风机响应为调节裕度不足时，转入SVC调节模式# SVC无功出力达到其上限，母线电压仍未达到目标值，AVC切换至主变分接头调节，从而达到调节电压的目的'3结束语笔者研究了AVC的控制方法，包括其控制手段、控制策略、控制方式、调压手段及输入输出方法°介绍了AVC通信原理#即由中调到AVC主站、AVC子站，由AVC子站分别到风机监控系统、风电场升压站监控系统、SVC系统°基于风电场现场情况，建立了AVC系统的RTDS动模仿真模型，并进行综合调控试验'仿真试验结果表明，AVC系统在电压无功控制精度、响应速度、安全性能等指标满足电网所需要求，改变了人工调节稳定性、准确性、可靠性不足的缺陷，提高了调控效率#改变了传统的调度模式# AVC系统的投运对保障电网的电压正确率、减少无功损耗、增强系统的安全稳定运行能力发挥了关键的作用'［参考文献％「1"乔敏瑞，文玲峰.风电场AVC的优化控制策略研究综述华北电力技术$014,22(6)：52〜56.!"白永祥，房大中，朱长胜.內蒙古电网风电场调度管理技术支持系统设计与应用电力系统自动化$011$5(7)：86〜90.!"燕福龙.电力系统电压和无功功率自动控制:M".北京：中国水利水电出版社$013.「4"丁晓群，陈光宇.智能自动电压控制(Smart AVC)技术「M"北京：机械工业出版社$2012.!"丁晓群，周玲.电网自动电压控制(AVC)技术及案例分析「M"北京：机械工业出版社$2010.。

风力发电场监控设计方案一、引言随着能源需求的不断增长，新能源的开发和利用已经成为一种必然趋势。

风力发电作为清洁能源的代表之一，受到了越来越多的关注和重视。

而为了保证风力发电场的高效运行和安全性，监控系统的设计显得尤为重要。

二、风力发电场监控系统概述风力发电场监控系统是指通过多种监控手段对风力发电场的运行状态、生产数据、设备运行情况等进行远程实时监控和控制，以实现对风力发电场的全面监管。

监控系统包括硬件设备和软件系统两部分，通过这两者的有机结合，实现对整个风力发电场的监控。

三、硬件设备1. 监控摄像头：安装在风力发电机组和变电站等关键位置，用于实时监控设备运行情况和场地环境；2. 温度传感器和湿度传感器：监测发电设备的工作环境温湿度，及时发现异常情况；3. 风速风向仪：用于监测风力发电场的风速和风向，以便合理调整发电机组叶片角度；4. 电力仪表：监测发电设备的电力输出情况，及时掌握风力发电量；5. 无人机：定期巡检风力发电场，发现潜在问题，并对异常情况进行诊断和分析。

四、软件系统1. 数据采集与传输系统：实时采集风力发电场各个环节的数据，通过网络传输到监控中心；2. 监控平台：对数据进行整合、分析和展示，呈现给管理人员可视化的监控界面；3. 预警系统：建立异常报警机制，一旦发现异常情况，系统将自动发出预警信息；4. 远程控制系统：能够远程对风力发电设备进行调整和控制，提高运行效率；5. 数据分析与决策系统：通过数据分析，为管理人员提供风力发电场的管理决策支持。

五、监控系统运维1. 定期维护：按照设备的使用寿命和维护周期进行定期维护，确保监控系统的正常运行；2. 灾备和备份：建立监控系统的灾备和备份体系，保证数据的安全可靠；3. 人员培训：对监控系统的操作人员进行培训，提高其操作技能和应急处理能力；4. 升级改进：定期对监控系统进行升级和改进，适应新的技术和需求。

六、总结风力发电场监控设计方案是确保风力发电场安全稳定运行的关键之一，通过合理的硬件设备和软件系统的设计与运维，可以有效提高风力发电场的运行效率和管理水平，为清洁能源的开发和利用提供强有力的保障。

风力发电实验报告风力发电实验报告一、引言近年来，随着环境保护意识的增强和对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式备受关注。

本实验旨在通过模拟风力发电装置，探究风力对发电效率的影响，以及优化设计的可能性。

二、实验设计与方法本实验采用简易的风力发电装置，包括风车、发电机和电池。

风车由三片叶片组成，叶片材料为轻质塑料，可以旋转。

发电机通过风车的旋转产生电能，将电能储存到电池中。

在实验过程中，我们将风力发电装置放置在风速相对较大的地区，以确保风力的充分利用。

同时，我们还测量了不同风速下的转速、电压和电流，以评估风力发电的效率和稳定性。

三、实验结果与分析通过实验测量，我们得到了不同风速下的转速、电压和电流数据。

根据这些数据，我们可以计算出风力发电装置的输出功率和效率。

在低风速下，风力发电装置的转速较低，电压和电流也相对较小。

这是因为风力不足以充分推动风车旋转，从而无法产生足够的电能。

然而，随着风速的增加，风力对风车的作用力也增大，转速、电压和电流逐渐增加。

在适当的风速范围内，风力发电装置可以实现较高的输出功率和效率。

此外，我们还注意到，当风速过大时，风力发电装置的输出功率并不随之增加，甚至会出现下降的趋势。

这是因为在过大的风速下，风车受到的风力过于强大，导致风车转速过快，超过了发电机的额定转速。

这时，发电机无法正常工作，无法将风能转化为电能，从而导致输出功率下降。

基于以上实验结果和分析，我们可以得出结论：风力发电装置的输出功率和效率与风速密切相关，但存在一个最佳风速范围。

在此范围内，风力发电装置可以实现较高的发电效率和稳定的输出功率。

因此，在实际应用中，我们应该根据当地的风速情况，合理设计和调整风力发电装置，以获得最佳的发电效果。

四、优化设计与展望在实验过程中，我们发现风力发电装置的效率和稳定性受到风速的影响。

因此，我们可以通过优化设计来提高风力发电的效率。

首先，我们可以改进风车的叶片设计，以增加叶片的承受风力面积，提高风车的推力。

课程设计报告( 2014– 2015 年度第一学期)名称：风电机组监测与控制课程设计院系：可再生能源学院班级：学号：学生姓名：组员：指导教师：***设计周数：2周成绩：日期：2015年1月9日一、课程设计的目的与要求本课程设计是在风能与动力工程专业课《风电机组检测与控制》以及进行风力发电机组模拟监测与控制的基础上进行的。

主要目的是：1、加强同学们对风电机组监测与控制的各个环节的认识，设计并制作风电机组控制手动操作模型，并进行模拟实验，模拟风电机组启动、停机、并网、变桨、偏航、故障停机等运行状态。

2、理解PLC编程的梯形图的含义，并学会使用PLC与仪器箱的电子元件器件完成风电机组自动运行模拟仿真实验。

3、培养同学们的动手能力与排查错误的能力。

二、课程设计内容（1）风力发电机组运行的监测与控制系统不仅监视电网、风况和机组的运行参数，保证机组在参数正常的情况下运行，在发生故障时能够脱网停机，以确保运行的安全性和可靠性，并根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制以保证机组稳定高效运行。

6个安全链条件无故障时，且满足安全链电路连上时，启动灯亮，在此基础上，按下开机、松闸、开桨进行外接风机运行；在风力发电机组运行过程，可以通过风速调节控制其转速；当安全链有故障或启动条件不满足时急停灯亮，停止运行。

风机停后不能进行偏航操作。

（2）手动电路1、安全链电路实验根据实验要求确定安全元素是否激励，若无动作，按钮处于闭合状态，将继电器接入电路中，接入电源，继电器灯亮，急停灯灭；反之，若有任一安全元素激励，安全链无法闭合，急停灯亮。

2、开桨电路实验确定风电机组启动条件、实验条件全部满足，将5、6接线柱分别串开桨电路中，按开机键，对应指示灯亮，使开桨电机激励做开桨运动，实验毕应按复位键使其回到原来状态。

3、并网发电实验当安全链闭合，运行参数在工作范围之内，且系统无报警故障，在机组开桨的条件下，接入风机模型串入并网电路中，按并网按钮，风机开始旋转，通过调节电位器可实现变转速运行。

风⼒发电系统实验四川⼤学电⽓信息学院课程题⽬：风⼒发电系统实验专业班级：电⼒108班姓名：郭焱林孟庆伦王飞鹏杜越梁政学号：1143031056 1143031208 11430312281143031227 1143031247第⼆章风⼒发电系统实验§ 2.1 风⼒发电实验2.1.1 风⼒发电机调速⼀、实验类别/学时验证/2 学时⼆、实验⽬的1．掌握永磁发电机、永磁变频电机、变频调速器⼯作原理，以及模拟风⼒发电过程中，它们之间的机械、电磁关系。

2. 掌握变频器使⽤⽅法。

三、实验原理同步发电机是⽬前使⽤最多的⼀种发电机。

同步发电机的定⼦与异步发电机相同，由定⼦铁⼼和三相定⼦绕组组成；转⼦由转⼦铁⼼、转⼦绕组(即励磁绕组)、集电环和转⼦轴等组成,转⼦上的励磁绕组经集电环、电刷与直流电源相连，通以直流励磁电流来建⽴磁场。

为了便于起动，磁极上⼀般还装有笼型起动绕组。

同步发电机结构如图 2-1 所⽰。

图2-1 同步发电机结构图2-2 同步发电机转⼦结构a) 隐极式b) 凸极式同步发电机的转⼦有凸极式和隐极式两种，其结构如图 2-2 所⽰。

隐极式的同步发电机转⼦呈圆柱体状，其定、转⼦之间的⽓隙均匀，励磁绕组为分布绕组，分布在转⼦表⾯的槽内。

凸极式转⼦具有明显的磁极，绕在磁极上的励磁绕组为集中绕组，定、转⼦间的⽓隙不均匀。

凸极式同步发电机结构简单、制造⽅便，⼀般⽤于低速发电场合；隐极式的同步发电机结构均匀对称，转⼦机械强度⾼，可⽤于⾼速发电。

⼤型风⼒发电机组⼀般采⽤隐极式同步发电机。

同步发电机的励磁系统⼀般分为两类：⼀类⽤直流发电机作为励磁电源的直流励磁系统，另⼀类⽤整流装置将交流变成直流后供给励磁的整流励磁系统。

发电机容量⼤时,⼀般采⽤整流励磁系统。

同步发电机在风⼒机的拖动下，转⼦(含磁极)以转速 n 旋转，旋转的转⼦磁场切割定⼦上的三相对称绕组，在定⼦绕组中产⽣频率为 f1 的三相对称的感应电动势和电流输出，从⽽将机械能转化为电能。