风能的特点
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①、风能的特点:风力的大小从地球表面起,随海拔的升高而增大。
②、为什么风力发电安装在高处的原因:随着海拔升高,地球表面与流动空气摩擦阻力的影响越来越小。只有当年平均风速大于5m/s时,风能的开发利用才有经济价值。
③、我国风能分布的特点:1.东南沿海及其岛屿是我国的最大风能资源区。2.新疆的东部、甘肃的北部和内蒙古中西部也是我国风能资源密集区。3.黑龙江和吉林两省的东部及辽东半岛沿海地区风能资源也很丰富。4.青藏高原北部、新疆北部、华北北部、内蒙古东部、东北的西北部和渤海、黄海沿海地区也属于风能资源较丰富地区。
④、噪音小原因:因为在风力发电机组的设计叶尖线速度不超过65m/s。
⑤、三叶片风轮的优点:三叶片风轮能提供最佳速率,使风力发电机组系统运行平稳,基本上消除了系统的周期载荷,可输出稳定的转矩。
⑥、风力发电机组的运行方式:1.恒频恒速运行方式。
2.变频恒速运行方式。
⑦、定桨距叶片:恒频恒速失速型机组采用定桨距叶片。⑧、变桨距叶片:用于变速恒频风力发电机组。
⑨叶片的结构:为了保证叶片具有一定的强度和刚度,节省材料减轻重量,叶片采用了由复合材料制成的薄壳结。
⑨、统计表明:叶片重量的增加与长度增加的三次方成正比。
⑩、风轮轮毂的结构由以下三个因素决定:1.叶片的数量。2.风机的调速方式,是采用固定浆距的失速调速方式,还是采用变桨距调速方式。3.叶片展长轴线与风轮轴垂直平面的夹角。
变桨距执行机构:1.平行轴齿轮驱动。2.垂直轴伞齿轮驱动。3.机械摇杆驱动。
变桨距驱动电机必须使用:伺服电动机。
传动链有以下四种方式:1.风轮轴完全独立结构。2.风轮轴半独立结构。3.风轮轴与齿轮箱轴结构。4.直驱型无齿轮箱结构。
风力发电机组主传动专用齿轮箱的主要结构有三种:1.三级平行轴圆柱齿轮。2.一级行星轮系加两级平行轴圆柱齿轮。3.两级行星轮系加一级平行轴圆柱齿轮。
主传动链的安装方式习惯上称:浮动支撑。
齿轮箱常采用飞溅润滑和强制润滑。
第一次换油应在首次投入运行500小时候进行,以后的换油周期为每运行5000-10000小时。为什么采用加热润滑油系统:这样低的温度将使润滑
油的粘度增大,是润滑泵效率降低,管道阻力增大,
导致齿轮箱内各润滑点的润滑状况恶化,可能是齿轮
箱寿命缩短甚至破坏,所以采用加热系统。
为什么采用冷却系统:这样的高温将会是润滑油的粘
度变稀,是油膜变薄承受能力降低,导致齿轮箱内各
润滑油点的润滑状况恶化,可能是齿轮箱的寿命缩短
或者破坏,所以采用冷却系统。
可逆原理:我们就是运用电机的可逆原理在风力发电
机总装调试时将发电机接成电动机驱动传动系统进
行台架调试的。
发电机空载三项电流中任何一项与三项平均值的偏
差应不大于三项平均值的百分之十。
目前国内外兆瓦级以上技术较先进的、有发张前景的
风力发电机组主要采用变速双馈型风力发电机组和
无齿轮箱永磁直驱型风力发电机组。
其余转子的专向和旋转磁场的转向相同,当转速略高
于旋转磁场的同步转速时,工作与发电状态,常用与
风力发电,当其转速低于旋转磁场的同步转速时,处
于电动机状态。
大型直驱发电机结构布置形式分内转子型和外转子
型。
为了减小制动力矩和结构尺寸,制动器通常安装在设
备的高速轴上,但对安全性要求较高的定桨距风力发
电机组,则应该将其安装在靠近风轮的低速轴上。
按照制动能量的传输方式,制动系统可分为机械式、
液压式。气压式和电磁式等。同时采用两种以上传递
能量方式的制动系统可称为组合式制动系统。
制动形式有三种:1.柔性加载方式。2.半刚性加载方
式。3.阶梯型加载方式。
风力发电系统的制动方式:在风力发电机组中,一般
同时提供空气动力制动和机械制动。
定桨距风力发电机组:实践证明,叶尖制动联合传动
系统中的高速轴机械制动形式比较好。
变桨距风力发电机组:顺浆距制动联合传动系统中得
高速轴机械制动形式最好,应优先采用。
液压技术的特点:1.优点,可实现大范围的无级调速、
调速范围2000:1 2.缺点,不能得到严格的传动比。
定桨距风力发电机组的液压系统:通常由两个压力保
持回路组成,一路通过蓄能器供给叶尖扰流器,另一
路通过蓄能器供给机械刹车机构。
偏航系统的主要功能包括:1.当风速小于额定风速,
风轮处于迎风状态,充分捕获风能,提高风力发电机
组的发电效率。2.当风速超过额定风速后,使风力发
电机的风轮偏离迎风状态,降低风轮传速提供调速功
能。3.当风速超过风力发电机的切出风速时,使风轮
平行顺风,降低风轮传速提供安全保护作用。4.提供
必要的阻尼力矩和锁紧力矩,以保障风里发呆呢机组
的稳定安全运行。5.自动解缆。
对于并网型风力发电机组来说,通常都采用主动偏航
的齿轮驱动形式。
偏航驱动装置:电动机驱动和液压马达驱动。
偏航轴承是外齿圈的为外齿驱动。
塔架的刚度:塔架的固有频率f>kn的成为硬塔,硬塔
使用材料多造价太高。塔架的固有频率n 软塔,软塔使用材料多价格贵。塔架的固有频率f 称为甚软塔,目前使用最普遍。主要是因为甚软塔不 容易发生共振,而且成本低。 塔架硬度强度越大,塔架越软刚度越柔。塔架的刚度 决定与塔架的高度和直径的比值,该比值越高塔架越 柔。 塔架的结构形式:1.钢圆筒形塔架:优点、美观大方, 上下塔架安全可靠。2.多边形全拼装塔架。3.桁架结 构塔架。4.混凝土结构塔架。 钢圆筒形塔架:1.直圆柱形塔架。2.阶梯圆柱形塔架。 3.圆锥形塔架。 风力发电机组的控制方式是:控制方法基于现行化模 型以实现最佳叶尖速比的跟踪,利用风速测量值或电 功率测量值进行反馈控制。 风力发电机组的控制目标:1.控制系统应保持风力发 电机组的安全可靠运行,同时高质量的将不断变化的 风能转化为频率、电压恒定的交流电送入电网。2. 控制系统采用计算及控制技术实现对风力发电机组 的运行参数、工作状态进行监控、显示及故障处理, 并完成对机组最佳运行状态的管理和控制。3.利用计 算机只能控制技术实现机组的功率优化控制。将定桨 距恒速风力发电机组,主要是进行软切入、软切出及 功率因数补偿控制,对变桨距变速风力发电机组,主 要进行最佳叶尖速比和额定风速以上的恒功率控制。 4.在大于启动风速并且传速达到并网传速的条件下 风力发电机组能自动启动、软切入自动并网,保证冲 击电流小于额定电流。 风电控制系统的组成:1.电网的远程控制系统。2.风 电场集中控制系统。3.风力发电机组的控制系统。 双馈型发电机控制系统的运行分为两个阶段:1.同步 阶段。2.运行阶段。 通信方式:异步串行通讯方式。2.调制解调器方式。 变流器:它包括整流器、逆流器和变频器等。