风电机组整机基础知识-南车
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风⼒发电基础知识第⼀章风⼒发电机组结构1.8 控制系统控制系统利⽤微处理器、逻辑程序控制器或单⽚机通过对运⾏过程中输⼊信号的采集传输、分析,来控制风电机组的转速和功率;如发⽣故障或其他异常情况能⾃动地检测平分析确定原因,⾃动调整排除故障或进⼊保护状态。
控控制系统的主要任务就是⾃动控制风机组运⾏,依照其特性⾃动检测故障并根据情况采取相应的措施。
控制系统包括控制和检测两部分。
控制部分⼜设置了⼿动和⾃动两种模式,运⾏维护⼈员可在现场根据需要进⾏⼿动控制,⽽⾃动控制应在⽆⼈值班的条件下预先设置控制策略,保证机组正常安全运⾏。
检测部分将各传感器采集到的数据送到控制器,经过处理作为控制参数或作为原始记录储存起来,在机组控制器的显⽰屏上可以查询。
现场数据可通过⽹络或电信系统送到风电场中央控制室的电脑系统,还能传输到业主所在城市的总部办公室。
安全系统要保证机组在发⽣⾮常情况时⽴即停机,预防或减轻故障损失。
例如定桨距风电机组的叶尖制动⽚在运⾏时利⽤液压系统的⾼压油保持与叶⽚外形组合成⼀个整体,同时保持机械制动器的制动钳处于松开状态,⼀旦发⽣液压系统失灵或电⽹停电,叶尖制动⽚和制动钳将在弹簧作⽤下⽴即使叶尖制动⽚旋转约90°,制动钳变为夹紧状态,风轮被制动停⽌旋转。
根据风电机组的结构和载荷状态、风况、变桨变速特点及其他外部条件,将风电机组的运⾏情况主要分为以下⼏类:待机状态、发电状态、⼤风停机⽅式、故障停机⽅式、⼈⼯停机⽅式和紧急停机⽅式。
(1)待机状态风轮⾃由转动,机组不发电(风速为0~3m/s),刹车释放。
(2)发电状态发电状态Ⅰ:启动后,到额定风速前,刹车释放。
发电状态Ⅱ:额定风速到切出风速(风速12~25m/s),刹车释放。
(3)故障停机⽅式:故障停机⽅式分为:可⾃启动故障和不可⾃启动故障。
停机⽅式为正常刹车程序:即先叶⽚顺桨,党当发动机转速降⾄设定值后,启动机械刹车。
(4)⼈⼯停机⽅式:这⼀⽅式下的刹车为正常刹车,即先叶⽚顺桨,当发电机转速降⾄设定值后启动机械刹车。
风力发电机基础知识介绍一、风力发电的现状我国民能资源比较丰富,是风能利用的大国之一,风力提水和风帆运输曾有过辉煌历史。
但风力发电在我国起步较晚,前些年主要是建设小型风力发电机(10KW以下)。
目前50~200W微型风力发电机组已定型投入批量生产,年生产能力达一万台以上;l~20KW容量的中、小型风力发电机组已达到小批量生产阶段。
近几年来正在研制50~200KW大、中型风方发电机组。
据1992年末的统计,已推广使用微型风力发电机组约12万台,总装机容量约16·8MW在国际合作和引进国外机组的条件下,已在新疆、内蒙古等区建立了14个风力发电试验场,安装大、中型风力发电机组多台。
仅新疆达圾城风电场装机容量已突破10MW,其经济效益越来越明显。
据估计,10米高的平均风速高于 5.1m/s的面积约为全世界面积的1/4 (3*10 K㎡)如果按每平方公里的风力发电装机容量为0.33MW计算,则这些面积每年的发电量可达2000TW·h,相当于目前全球总耗电量的2倍。
到1990年为止,全世界风机总装容量约为200MW,大部分是欧洲国和美国。
目前,风机正朝大型化方向发展,我国现已有250~500MW级的成熟风机二、风力发电的特点风能的特点是半连续性的,风能受地形和天气的影响很大,并且还有季节性变化和逐日逐时变化,大部分位于海边,及平原地区也有较丰富的风能资源。
风力发电一般由多个机组组成,利用风力,使转子(由叶片、毂和转轴组成)快速转动;经齿轮带动发电机发电(即是把风能转化为机械能,再由机械能转化为电能)。
但风力、风向、风速都是不稳定的,所以把多个机组产生的电能集中后经过充电控制器,储存到蓄电池,提供给各种负载。
三、风力发电能量的来源通常所说的风能是空气流动所具有的动能。
风力发电就是将空气流动的动能转变为电能。
大风包含着很大的能量。
(风速为9~10m/S的五级风吹到物体表面上的力,每平方米面积上约10kg,风速为20m/S的九级风吹到每平米面积上的力约为50kg,风速为50~60m/s的台风这个力可达200kg。
风力发电机组整机基础知识风力发电机组是一种利用风能转化为电能的装置。
它由风力发电机、传动装置、发电机、控制系统和塔架等组成。
风力发电机是风力发电机组的核心部件,它通过叶轮捕获风能并将其转化为机械能。
一般来说,风力发电机的叶轮由三个叶片组成,叶片的形状和材质会直接影响发电机的效率。
同时,叶轮的直径和转速也会影响发电机的性能。
传动装置用于将风力发电机转动的低速轴传递给发电机。
传动装置通常由齿轮、轴和轴承等部件组成。
它的作用是将低速高扭矩的风轮转速转换为高速低扭矩的发电机转速,以提高发电机的效率。
发电机是将机械能转化为电能的装置。
在风力发电机组中,常用的发电机是异步发电机和永磁同步发电机。
异步发电机结构简单、可靠性高,适用于大型风力发电机组;而永磁同步发电机具有高效率和较小的体积,适用于小型风力发电机组。
控制系统是风力发电机组的大脑,它能监测和控制整个发电过程。
控制系统通常包括风向传感器、风速传感器、转速传感器和电气控制器等部件。
通过收集和分析这些传感器的数据,控制系统可以自动调整发电机的转速和输出功率,以适应不同的风速和风向条件。
塔架是将风力发电机组安装在地面或海上的支撑结构。
塔架的高度和材质会直接影响风力发电机组的发电能力。
一般来说,塔架越高,风力发电机组能够捕获到的风能就越多,从而提高发电效率。
风力发电机组的基础知识还包括风能的计算和风场选择。
风能的计算是评估风力发电机组发电潜力和风机选型的重要依据。
而风场选择则是确定风力发电机组安装位置的关键因素,需要考虑到地形、气象条件和电网接入等因素。
风力发电机组的整机基础知识包括风力发电机、传动装置、发电机、控制系统和塔架等组成部分,以及风能的计算和风场选择。
了解这些知识对于设计、安装和运维风力发电机组都具有重要的意义。
通过不断的研究和创新,风力发电技术将会进一步提高,为可持续能源的发展做出更大的贡献。
电气工程新技术专题题目:风力发电机组基本结构与工作原理及其控制技术专业:电气工程及其自动化班级:*********姓名:*********学号:*********指导老师:*********本周的电气工程新技术专题中,主要讲解了一些关于风力发电机组的基本姐与工作原理方面的知识,使我们对此有了初步的认识,下面我将简单叙述一下我对风力发电机的了解。
风力发电机是将风能转换为机械功的动力机械,又称风车。
广义的说,它是一种以太阳微热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。
风力发电机利用的是自然能源,相对柴油发电要好得多。
但若应急来用的话还是不如柴油发电机。
风力发电不可视为备用电源,但是却可以长期利用。
一、风力发电机的基本结构风力发电机组是由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。
各主要组成部分功能简述如下:(1)叶片叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。
(2)变浆系统变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。
(3)齿轮箱齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。
(4)发电机发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。
转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。
(5)偏航系统偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。
同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。
(6)轮毂系统轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。
轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。
(7)底座总成底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。
通过偏航轴承与塔架相连,并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。