国内风力发电机组主要情况简介及主流机型比较分析
- 格式:pdf
- 大小:1020.73 KB
- 文档页数:16
国内主流风力发电机技术参数风力发电是一种利用风能将其转化为电能的一种清洁能源。
风力发电机是实现风力发电的关键设备,其技术参数是评估该装置效能的重要指标。
1.风力发电机的额定功率:风力发电机的额定功率是指在标准风速(3米/秒)下,风力发电机能够输出的最大功率。
额定功率是评估风力发电机容量的重要指标,通常以千瓦(kW)为单位,常见额定功率有1.5kW、2.0kW、3.0kW等。
2.风轮直径:风轮直径是指风力发电机转子的直径,也是风能捕捉的有效面积。
风轮直径越大,风能转化效率越高。
常见的风轮直径有10米、20米等。
3.转速范围:风力发电机的转速范围指在不同风速下,风力发电机实现有效发电的转速范围。
转速范围可通过变速控制,以适应风速的变化。
一般风力发电机的转速范围为10-20转/分钟。
4.发电机类型:风力发电机中常见的发电机类型有同步发电机和异步发电机。
同步发电机通常作为大型风力发电机的发电机类型,具有高效率和高功率密度的特点;而异步发电机则通常用于小型风力发电机。
5.捕风面积:捕风面积指风力发电机的转子叶片表面积,也是从风中捕捉风能的面积。
捕风面积越大,风能转化效率越高。
常见的捕风面积有100平方米、200平方米等。
6.发电机效率:发电机效率是指风力发电机将风能转化为电能的能力,通常以百分比表示。
发电机效率越高,风力发电机的发电能力越强。
常见的发电机效率为30%-40%。
7.频率和电压:风力发电机的输出电频通常为50Hz或60Hz,输出电压通常为220V或380V,以适应电网的要求。
8.风力发电机的高度:风力发电机的高度是指整个风力发电装置从地面到最高点的高度。
风力发电机的高度对于利用高空风能具有重要意义。
常见的风力发电机高度有50米、80米等。
9.风速起动速度:风力发电机的起动速度是指风力发电机能够开始运转的最低风速。
一般起动速度为3米/秒以上。
总之,风力发电机技术参数的不同会影响其发电能力和运行效果。
风力发电机组按运行方式可以分为恒速恒频(Constant Speed Constant Frequency,简称CSCF)风力发电机组和变速恒频(Variable Speed Constant Frequency,简称VSCF)风力发电机组两大类。
当风力发电机组与电网并联时,要求风力发电机的频率与电网频率保持一致,这便是恒频的含义。
下面分别介绍恒速恒频和变速恒频风力发电机组。
1 恒速恒频风力发电机组恒速恒频风力发电系统的基本结构如下图所示:图1 恒速鼠笼异步风力发电系统可以看出,这里采用的是异步电动机,也正是基于此,恒速恒频风力发电系统也称作异步风力发电系统。
异步发电机尽管带一定滑差运行,但在实际运行中滑差s是很小的,不仅输出频率变化较小,而且叶片转速变化范围也很小,看上去似乎是在“恒速”,故称之为恒速恒频。
就风力机的调节方式而言,恒速恒频风力发电系统又分为定桨距失速调节型和变桨距调节型两种。
1.1 定桨距失速调节型风力发电机组定桨距是指桨叶与轮毅之间是固定连接,即当风速变化时,桨叶的迎风角不能随之变化。
失速调节是指桨叶翼型本身所具有的失速特性,当风速高十额定风速时,气流的攻角增大到失速条件,使桨叶的表面产生涡流,效率降低,来限制发电机的功率输出。
定桨距失速调节型风力发电机组的优点是失速调节简单,运行可靠性高,当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制,使控制系统大为减化。
其缺点是机组的整体效率较低,对电网影响大,常发生过发电现象,加速机组的疲劳损坏。
目前这种机组在欧美国家已经停产,但是在中国还有一定需求。
1.2 变桨距型风力发电机组变桨距是指风机的控制系统可以根据风速的变化,通过桨距调节机构,改变其桨距角的大小以调整输出电功率,以便更有效地利用风能。
其工作特性为:在额定风速以下时,桨距角保持零度附近,可认为等同十定桨距风力发电机,发电机的输出功率随风速的变化而变化;当风速达到额定风速以上时,变桨距机构发挥作用,调整桨距角,保证发电机的输出功率在允许的范围内。
风力发电机组型号尺寸本文档旨在介绍风力发电机组的型号和尺寸。
风力发电机组是一种有效利用风能转化为电能的设备,为可再生能源发电提供了可靠的解决方案。
型号选择风力发电机组的不同型号适用于不同的使用场景和需求。
以下是几种常见的风力发电机组型号:1. 垂直轴风力发电机组(VAWT):垂直轴风力发电机组的旋转轴线垂直于地面,适用于城市和低风速地区。
2. 水平轴风力发电机组(HAWT):水平轴风力发电机组的旋转轴线平行于地面,适用于高风速地区和大规模发电。
3. 海上风力发电机组:海上风力发电机组利用海洋风能进行发电,适合在海域进行大规模建设。
选择适合的风力发电机组型号需要考虑地理环境、风速和发电需求等因素。
尺寸参数风力发电机组的尺寸参数对于安装和运营至关重要。
以下是一些常见的风力发电机组尺寸参数:1. 风轮直径:风轮直径是风力发电机组风轮的直径大小,影响到风力捕捉效率和发电能力。
2. 塔筒高度:塔筒高度是风力发电机组塔筒的高度,影响到风力资源获取和发电效率。
3. 叶片长度:叶片长度是风力发电机组叶片的长度,影响到风力捕捉面积和发电效果。
以上尺寸参数根据具体型号和设计有所差异,因此在选择风力发电机组时应详细了解每个型号的尺寸参数。
现有机型市场上有许多著名的风力发电机组制造商和供应商,提供各种型号的风力发电机组。
以下是一些常见的风力发电机组制造商:- 西门子- 通用电气- 金风科技- 维斯塔斯风能这些制造商提供不同型号和不同尺寸的风力发电机组,可以根据需求选择合适的机型。
结论风力发电机组的型号和尺寸是选择合适的风力发电设备时需要考虑的重要因素。
了解不同型号的特点和尺寸参数,可以帮助决策者做出明智的选择,以提高发电效率和可靠性。
【风电】十款最火的风力发电机十款最火的风力发电机近日美国著名咨询机构FTI发布《全球风电市场2015年分析报告》(Global Wind Market Update-Demand&Supply2015 SupplySide Analysis)(简称《报告》)。
据《报告》统计,其中歌美飒G97-2.0风机凭借1280台的装机成绩摘取2015粘度销售冠军奖牌,金风科技GW82-1.5、维斯塔斯V100-2.0分列亚军和季军。
下面让我们一起来看看2015年成交量最多的风机前十名的情况吧。
1 歌美飒2.0风机歌美飒G97-2.0是歌美飒2.0MW风机系列的最新成员之一,是市场上最常用最受欢迎的风机品牌。
改风机是为了满足日益增长的中低速风场高产能的需求而生产的。
歌美飒2.0风机已经在37个国家装机22GW,成为市场上最成功的风机品牌之一,如今又有新出的G97-2.0MW风机。
2 金风GE82-1.5金风GE82-1.5转轮直径为82m,扫风面积为5324平方米,切入风速是3米每秒,是三叶片、变浆变速、直驱永磁同步风电机组,机组生存温度可达到-40摄氏度至+50摄氏度。
3 维斯塔斯V100-2.0维斯塔斯V100-2.0直径100米,叶片长度为49米,切入风速为3米每秒,扫风面积为7854平方米。
在中低速风电场开发中提升风电产出,可在-30摄氏度的低温下正常运行。
由于其49米长的叶片,风机可以在中低速风场产出更多风电,将为客户提供更多的利益。
4 金风GW93-1.5金风GW93-1.5转轮直径为93米,扫风面积为6733平方米,切入风速是2.5米每秒,是三片叶、变桨距、永磁直驱风电机组,机组生存温度可达到-40摄氏度至+50摄氏度。
5 GE 1.7-100GE 1.7-100叶片直径为103米,叶片长度为48.7米,与GE1.6-82.5相比扫风区域增大47%,在7.5米每秒的风速中比1.7-100AEP 多产出24%的风电。
风电机组类型有哪些?
目前国内风电机组的主要机型有3种,每种机型都有其特点。
1.1异步风力发电机
国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。
主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。
这种发电机组为定速恒频机组,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小,因而发电能力比新型机组低。
同时运行中需要从电力系统中吸收无功功率。
为满足电网对风电场功率因数的要求,多采用在机端并联补偿电容器的方法,其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量的电容器。
由于风速大小随气候环境变化,驱动发电机的风力机不可能经常在额定风速下运行,为了充分利用低风速时的风能,增加全年的发电量,近年广泛应用双速异步发电机。
这种双速异步发电机可以改变极对数,有大、小电机2种运行方式。
1.2双馈异步风力发电机
国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机,大多来源于国外,价格较贵。
这种机型称为变速恒频发电系统,其风力机可以变速运行,运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风机风能利用系数Cp得到优化,获得高的利用效率;可以实现发电机较平滑的电功率输出;发电机本身不需要另外附加无功补偿设备,可实现功率因数在一定范围内的调节,例如功率因数从领先0.95调节到滞后0.95范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。
1.3直驱式交流永磁同步发电机
大型风力发电机组在实际运行中,齿轮箱是故障较高的部件。
采用无齿轮箱结构能大大提高风电机组的可靠性,降低故障率,提高风电机组的寿命。
目前国内有风电场使用了直驱式交流永磁同步发电机,运行时全部功率经A-D-A变换,接入电力系统并网运行。
与其他机型比较,需考虑谐波治理问题。
风力发电机两种主要机型的对比探讨摘要:自20世纪80年代以来,我国国家和政府充分认识到了提高资源利用率的重要价值,加大了对可再生能源的有效利用,由于风能的利用成本较低且应用范围十分广泛,我国科研人员结合当今先进的科学技术,投入大量的人力、物力、财力来深入推进风力发电技术,确保我国风力发电技术的良性发展。
就目前风力发电方面的实际发展情况来看,我国风力发电技术已经处于成熟的发展阶段,在全球范围风力发电技术都位于各国先列。
到目前为止,风力发电机常见的类型主要有笼型异步发电机、绕线型异步发电机、双馈异步发电机以及全功率型发电机等,本文将针对风力发电机两种主要机型,从多个方面展开较为详细的对比分析探讨,争取为我国日后的风力发电技术奠定良好的理论基础。
关键词:风力发电机;主要机型;发电机组;对比探究;风力发电机的种类有很多,其中双馈异步发电机和直驱型永磁同步发电机在实际风力发电技术中的应用效果较好,尤其是在变速恒频发电机组中,双馈异步发电机和直驱型永磁同步发电机为其整个机组的正常运行提供了基础保障。
双馈一不发电机和直驱式永磁同步发电机在使用过程中,通常表现出了极强的稳定性和可靠性,本文将在此基础上,对双馈异步发电机和直驱型永磁同步发电机的发电成本、低电压穿越能力等方面展开比较研究,进一步明确双馈异步发电机和直驱型永磁同步发电机所表现出来的独特优势,同时也对其应用缺陷进行分析,力求找到更好的完善措施,达到提升我国风力发电技术的最终目的。
1.风力发电机风力发电机的使用性能通常是由机组的风能转换效率来决定的,在使用过程中为了确保风力发电机的风能转换效率始终处于较高的运作水平,首先应该检查其最佳尖速比,只有将其工作效率维持在最佳尖速比,才能确保风力发电机的高效率运转,因此,工作人员在应用风力发电机时,应时刻监测风速的实时变化情况,通过改变风力发电机的转速来使其与风速相适应,提高风力发电机的实际使用效率。
并网运行的笼型异步发电机为保证其工作效率最大化,必须确保其工作高于同步速附近的区域,这很大程度上限制了风力发电机的应用范围,由于其只能在较小的范围内调节速度,甚至这个调节范围可以忽略不计,经常被认为是恒速恒频的运行,虽然笼型异步发电机的发电效率也处于较高的水平,但其应用范围始终得不到有效扩大。
目前我国生产的小型风力发电机按额定功率分为10种,分别为100W、150W、200W、300W、500W、1kW、2kW、3kW、5kW、10kW。
其技术特点是:2~3个叶片、侧偏调速、上风向,配套高效永磁低速发电机,再配以尾翼、立杆、底座、地锚和拉线。
机组运行平稳、质量可靠,设计使用寿命为15年。
风轮的最大功率系数已从初期的0.30左右提高到0.38~0.42,而且启动风速低,叶片材料已多样化:木质、铁质、铝合金、玻璃钢复合型和全尼龙型等。
风轮采用定桨距和变桨距两种,以定桨距居多。
发电机选配的是具有低速特性的永磁发电机,永磁材料使用的是稀土材料,使发电机的效率从普通电机的0.50提高到现在的0.75以上,有些可以达到0.82。
小型风力发电机组的调向装置大部分是上风向尾翼调向。
调速装置采用风轮偏置和尾翼铰接轴倾斜式调速、变桨距调速机构或风轮上仰式调速。
功率较大的机组还装有手动刹车机构,以确保风力机在大风或台风情况下的安全。
风力发电机组配套的逆变控制器,除可以将蓄电池的直流电转换成交流电的功能外,还具有保护蓄电池的过充、过放、交流卸荷、超载和短路保护等功能,以延长蓄电池的使用寿命。
机组的价格较低,且适合于我国的低速地区应用。
几种机组型号及技术参数见表3-4。
表3-4几种小型风力发电机组型号及技术参数风电并网三大前沿问题有突破新能源开发和能源危机是当前能源领域两大热点问题。
从能源的源头来说,人们把传统化石能源比作“昨天的阳光”,而新能源则是“今天的阳光”,可见人们对新能源的热衷程度。
目前来看,由于太阳能发电成本较高,生物质能源有局限性,地热能、潮汐能又很有限,相比之下风电最受宠。
然而,风电是一种波动性、间歇性电源,大规模并网运行会对局部电网的稳定运行造成影响。
目前,世界风电发达国家都在积极开展大规模风电并网的研究。
随着近两年我国大型风电基地建设步伐逐步加快,如何解决大规模风电并网问题迫在眉睫。
可再生能源发电实验室:实现风电机组检测零的突破9月底,中国电力科学研究院(以下简称“中国电科院”)可再生能源发电实验室获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)颁发的实验室认可证书,成为国内第一家获得国际互认风电机组测试资质的检测机构,这将有助于规范当前良莠不齐的风电机组制造业。
国内主流风力发电机技术参数风力发电是一种利用风能产生电力的清洁能源技术。
目前国内主流的风力发电机技术参数主要包括机型、额定功率、桨叶直径、轴高、切入风速、额定风速、切出风速、最大风速、低风速启动能力等。
风力发电机的机型多种多样,常见的有提升式风力发电机、水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机等。
提升式风力发电机通过升降桨叶来调节风力的接触面积,从而控制发电机的输出功率。
水平轴风力发电机是目前主流的风力发电技术,通过控制桨叶的转速来调节风力的接触面积。
垂直轴风力发电机则是通过改变桨叶的角度来调节风力的接触面积。
额定功率是一个风力发电机的重要参数,它表示在额定风速下发电机的最大输出功率。
目前国内主流的风力发电机的额定功率在1.5MW到5MW之间,少数超大型风力发电机甚至可以达到10MW以上。
桨叶直径是风力发电机的另一个重要参数,它表示风力发电机桨叶的长度。
桨叶直径越大,可以捕捉到的风能就越多,因此输出功率也会越高。
目前国内主流的风力发电机的桨叶直径通常在80m到120m之间,少数超大型风力发电机的桨叶直径可以达到150m以上。
轴高是指风力发电机轴心与地面之间的垂直距离。
一般来说,轴高越高,风速越大,从而发电机的输出功率也会越高。
目前国内主流的风力发电机的轴高通常在80m到120m之间,少数高海拔地区的风力发电机的轴高可以达到150m以上。
切入风速是指风力发电机开始发电的最低风速。
一般来说,切入风速越低,风力发电机的启动能力就越强。
目前国内主流的风力发电机的切入风速通常在3m/s到4m/s之间。
额定风速是指风力发电机在额定功率下的风速。
一般来说,额定风速越高,风力发电机的输出功率就越高。
目前国内主流的风力发电机的额定风速通常在12m/s到15m/s之间。
切出风速是指风力发电机停止发电的最高风速。
一般来说,切出风速越高,风力发电机的运行稳定性就越好。
目前国内主流的风力发电机的切出风速通常在25m/s到30m/s之间。