风电机组整机基础知识

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。

风力发电机的基础知识一、风的认知从某一个角度讲，风是太阳能的一种表现形式。

1.风的成因：①地球的自转②温差: 地球表面的不同状态对太阳的吸热系数以及放热系数不同从而造成空气之间温度的差异，而导致风的形成。

(如水面比地面的吸热慢,放热也慢)。

2.风的运动轨迹风在遇到障碍物后，都会形成湍流。

二、风力发电机风力发电机是一种将风能转换为电能的一种发电装置，实现风能转换成机械能，再由发电机把机械能转换成电能的过程。

1.风力发电机的技术原理三相三相不控桥整流蓄电池(1)发电机为三相(即三根线)，输出三相应该是相互导通的,两根引出线的电阻是相同的,任意两根线一打是会出现火花。

(2)12V蓄电池充满电之后,电压会上升，一般蓄电认为电池充满在13.8V~14.5V之间。

用风力充电,蓄电池电压都会高,1.1V~1.3V为额定电压，多种蓄电池工作状态选择是不一样的。

10.2V切入逆变器。

发电机频率的监控,控制器增加监控点,电压信号选择保护。

2.风力发电机实际上是一个由风机叶片、发电机及尾舵组成的机组。

(1)最理想的叶片叶片扫风面积越大，接受风能则越大。

叶片侧面叶型的不同设计，可提高转速，减小阻力。

叶片理论极限值CP(max)=0.593P∝SρO3 *cp(目前,大风机叶片实际做出来最理想的CP值为0.48,小风机为0.48~0.36,而HY系列的叶片CP值可做到0.42。

)（2）高效能的发电机发电机效率：大型发电机0.95小型发电机0.6~0.5整机转化效率：整机转化效率= 气动效率(CP值) * 发电机效率三、风力发电机的特点风是一种随机能源,我们要利用风能发电，便要捕捉风能。

而风能可以无限大,在这种特性下，如果不作限速，即使再优良的风机也会被损坏。

现在风机一般利用于发电的，都是在3M/S~60M/S输出空间。

一般采用以下几种限速装置：（1）变浆距（离心变浆距）这是目前较先进的叶片控制方式，当大风来时，调型叶片，形成阻力，使风能大部分消耗在叶尖，限制能量输出。

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。

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通过此次培训，对华创风机整体有一定了解。

•新员工（含生态员工）•1小时课程目标培训课时培训对象1 2华创系列机型整机基础知识部件辨识及结构解析3华创系列机型维护注意事项1、华创系列机型整机基础知识主轴方向：水平轴叶轮位置：上风向叶片数量：3发电原理：双馈传动类型：变速输出电压：恒频1.1 双馈机型技术参数1.2双馈机型命名规则CCWE1500-87DF机型分类：双馈-DF直驱-D半直驱-HD叶轮直径：70、77、82、87、93、103、116、122额定功率：1500、2000、3000整机厂商品牌机组型号CCWE-1500/70.DFCCWE-1500/77.DFCCWE-1500/82.DFCCWE-1500/87.DFCCWE-1500/93.DF设计等级IECⅠA IECⅡA IECⅢA+IECⅢB IECⅢB功率调节方式变速变桨距变速变桨距变速变桨距变速变桨距变速变桨距额定功率kW15001500150015001500风轮直径m7077828793轮毂中心高度m65、7065、7070、8070、8070、80切入风速m/s33333切出风速m/s2525252525额定风速m/s11.511111010 50年一遇极大风速(3s)m/s7059.559.552.552.5设计寿命年2020202020运行温度℃—30～+40—30～+40—30～+40—30～+40—30～+40生存温度℃—40～+45—40～+45—40～+45—40～+45—40～+45 1.3CCWE1500系列主要机型参数比较1 2华创系列机型整机基础知识部件辨识及结构解析3华创系列机型维护注意事项2.1 整机构造油冷风扇2.2轮毂●风轮是获取风中能量的关键部件，由叶片、变距系统、轮毂等部件组成；叶片在气流作用下产生扭距驱动风轮转动，通过轮毂将扭矩输入到传动系统；●轮毂为球墨铸铁材料，保护在轮毂罩内，轮毂罩为玻璃纤维增强聚酯树脂材料，具备抗C4环境腐蚀功能；2.3叶片风电叶片主体为玻璃钢复合材料，主要壳体、大梁、叶根法兰、防雷系统、表面保护涂层及叶片防雨环等部件构成。

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。