变桨距风力发电机组
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变桨距风力发电机组的运行状态从空气动力学角度考虑。
当风速过高时,只有通过调整桨叶节距,改变气流对叶片的角度,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,才能使功率输出保持稳定。
同时,风力机在启动过程中也需要通过变距来获得足够的启动转矩。
变桨距风力发电机组根据边距系统所起的作用可分为三种运行状态,即风力发电机组的启动状态(转速控制)、欠功率状态(不控制)和额定功率状态(功率控制)。
1)启动状态变距风轮的桨叶在静止时,节距角为90°,这时气流对桨叶不产生转矩,整个桨叶实际上是一块阻尼板。
当风速达到启动风速时,桨叶向0°方向转动,直接到气流对桨叶产生一定的攻角,风轮开始启动。
在发电机并入电网以前,变桨距系统的节距给定值由发电机转速信号控制。
转速控制器按照一定的速度上升斜率给出速度参考值,变桨距系统根据给定的速度参考值,调整节距角,进行所谓的速度控制。
为了确保并网平稳,对电网产生尽可能小的冲击,变桨距系统可以在一定时间内保持发电机的转速在同步转速附近,寻找最佳时机并网。
虽然在主电路中也采用了软并网技术,但由于并网过程的时间短,冲击小,可以选用容量较小的晶闸管。
为了使控制过程比较简单,早期的变桨距风力发电机在转速达到发电机同步转速前对桨叶节距并不加以控制。
在这种情况下,桨叶节距只是按所设定的变桨距速度,将节距角向0°方向打开,直到发电机转速上升到同步转速附近,变桨距系统才开始投入工作。
转速控制的给定值是恒定的,即同步转速。
转速反馈信号与给定值进行比较。
当转速超过同步转速时,桨叶节距就迎风面积小的方向转动一个角度,反之则向迎风面积增大的方向转动一个角度。
当转速在同步转速附近保持一定时间后发电机即并入电网。
2)欠功率状态欠功率状态是指发电机并入电网后,由于风速低于额定风速,发电机在额定功率以下的低功率状态下运行。
与转速控制道理相同,在早期的变桨距风力发电机组中,对欠功率状态不加控制。
直驱式永磁同步风力发电机变速变桨距控制变桨距是最常见的控制风力发电机组吸收风能的方法。
变桨距控制会对所有由风轮产生的空气动力载荷产生影响。
直驱式永磁风力发电机组一旦达到额定转矩,载荷转矩就不能继续增加,但风速还在增加,所以转速也开始增加,应用变桨距控制调节转速,使转速不超过上限,并由变流器保证载荷转矩恒定不变。
通常PI或PID调节器调节桨距角就可以满足要求,在有些情况下要用滤波器对转速误差进行处理,以防止过度的桨距动作。
一、变速变桨距控制概述1.基本控制要求在额定风速以下时,风力发电机组应该尽可能捕捉较多风能,所以这时没有必要改变桨距角,此时的空气动力载荷通常比在额定风速以上时的动力载荷小,也没有必要通过变桨距来调节载荷。
在额定风速以上时,变桨距控制可以有效调节风力发电机组的吸收功率及风轮产生的载荷,使其不超出设计的限定值。
而且为了达到良好的调节效果,变桨距应该对变化的情况作出迅速的反应。
这种主动控制器需要仔细设计,因为它会与风力发电机组的动态特性相互影响。
随着叶片攻角的变化,气流对风轮的作用力也会随之发生改变,这就会导致风力发电机组塔架的振动。
随着风速的增加,为了保持功率恒定,转矩桨距角也随着增加,风轮所受到的力将会减小。
这就使塔架的弯曲减小,塔架的顶端就会向前移动引起以风轮为参照物的相对风速的增加。
空气动力产生的转矩进一步增加,引起更大的调桨动作。
显然,如果变桨距控制器的增益太高会导致正反馈不稳定。
2.主动失速变桨距在额定风速以下时,桨距角设定值应该设置在能够吸收最大功率的最优值。
按照这个原则,当风速超过额定风速时,增大或减小桨距角都会减小机组转矩。
减小桨距角,即将叶片前缘转向背风侧,通过增大失速角来调节转矩,使升力减小,阻力增加,称为主动失速变桨距。
尽管顺桨是更常见的控制策略,但是有些风力发电机组采用主动失速变桨距的方法,通常称为主动失速。
向顺桨方向变桨距比主动失速需要更多的动态主动性,一旦大部分叶片失速,就没有足够的变桨距调节来控制转矩。
风力发电机组变桨距控制系统的研究风力发电机组变桨距控制系统的研究近年来,随着环境问题的加剧和清洁能源的重要性逐渐凸显,风力发电作为一种潜在的可再生能源广泛应用。
风力发电机组是将风能转化为电能的关键设备,而变桨距控制系统则是提高风力发电效率的重要技术手段之一。
本文将对风力发电机组变桨距控制系统的研究进行探讨,从控制系统的结构、控制策略以及实际运行效果等方面进行分析。
1. 控制系统的结构风力发电机组的变桨距控制系统主要由传感器、执行器、控制器和信号传输部分组成。
传感器用于感知风力、转速以及叶片位置等信息,将这些信息传递给控制器。
控制器根据传感器获取的信息,通过控制策略对执行器发出信号,调节叶片角度,从而实现对风力发电机组的变桨距控制。
2. 控制策略目前,常用的控制策略主要有定角度控制和最大功率控制两种。
定角度控制是通过固定叶片角度来控制风力发电机组的输出功率,通常适用于恒定风速下的风机运行。
而最大功率控制则是根据风速大小实时调整叶片角度,以实现风力发电机组在不同风速下的最佳输出功率。
最大功率控制策略可以提高风力发电机组的效率,适应不同风速环境,并降低对外部条件的敏感性。
3. 实际运行效果根据实际应用情况和研究成果分析,风力发电机组的变桨距控制系统在提高发电效率、保护设备安全方面取得了显著效果。
通过使用最大功率控制策略,风力发电机组可以根据风速变化实时调整叶片角度,充分利用风能,并在恶劣天气条件下及时响应,减轻设备负荷。
同时,变桨距控制系统的应用也大大降低了由于风电机组运行时桨叶受损引起的事故风险,增加了设备的可靠性和安全性。
4. 研究展望尽管风力发电机组变桨距控制系统已取得一定的研究进展,但仍存在一些挑战和待解决的问题。
首先,尽管最大功率控制策略可以提高发电效率,但在不同风速区间的切换问题仍需要进一步优化。
其次,传感器的稳定性和可靠性也是需要关注的焦点,特别是在恶劣环境下的应用。
另外,随着风力发电技术的发展,新型的控制策略和技术工具也需要不断研发和应用,以进一步提高风力发电机组的性能和可靠性。
《风力发电变桨距自抗扰控制技术研究及其参数整定》篇一一、引言随着全球能源结构的转型,风力发电作为清洁、可再生的能源形式,正受到越来越多的关注。
其中,变桨距技术作为一种关键技术,其性能直接影响风力发电机组的效率和稳定性。
本文将着重探讨风力发电变桨距自抗扰控制技术的相关研究,并对其参数整定进行深入分析。
二、风力发电变桨距技术概述风力发电变桨距技术是指通过调整风力发电机组叶片的桨距角,来改变机组对风的捕获能力和产生的电力。
当风速过高时,通过调整桨距角减小风的捕获量,防止机组过载;当风速较低时,增大桨距角以提高机组的发电效率。
自抗扰控制技术作为一种先进的控制策略,具有较好的鲁棒性和抗干扰能力,对于提高风力发电机组的性能具有重要意义。
三、自抗扰控制技术研究自抗扰控制技术是一种基于非线性控制理论的控制策略,其核心思想是通过引入非线性状态误差反馈和扩张状态观测器等手段,实现对系统状态的实时观测和误差的实时补偿。
在风力发电变桨距控制中,自抗扰控制技术能够有效地抑制风速波动、机组振动等干扰因素对系统的影响,提高机组的稳定性和发电效率。
四、参数整定研究参数整定是自抗扰控制在风力发电变桨距控制中应用的关键环节。
针对风力发电系统的非线性和时变性特点,合理的参数整定方法能够提高系统的动态性能和鲁棒性。
目前,常用的参数整定方法包括试凑法、遗传算法、神经网络等方法。
其中,遗传算法和神经网络等方法能够通过对大量数据的分析和学习,自动寻找到最优的参数组合,提高整定效率和整定精度。
五、实例分析以某风力发电场为例,采用自抗扰控制技术对风力发电机组的变桨距系统进行控制。
通过对比不同参数整定方法的效果,发现采用遗传算法整定的自抗扰控制器在风速波动和机组振动等干扰因素下表现出较好的鲁棒性和稳定性。
同时,通过对机组发电效率的统计和分析,发现采用自抗扰控制技术的机组在各种工况下均表现出较高的发电效率。
六、结论本文对风力发电变桨距自抗扰控制技术及其参数整定进行了深入研究和分析。
2023-11-09contents •风力发电机组概述•变桨矩系统概述•变桨矩系统的主要部件•变桨矩系统的控制策略•变桨矩系统的优化与改进建议•变桨矩系统的应用与发展趋势目录01风力发电机组概述风力发电机组是一种将风能转化为电能的系统,由风轮、发电机、塔筒等主要部件组成。
定义具有可再生、清洁、无污染等特点,是绿色能源领域的重要组成部分。
特点风力发电机组的定义与特点风轮叶片在风的驱动下旋转,将风能转化为机械能。
风的捕获机械能的转化电能的输出风轮通过主轴将机械能传递到齿轮箱,再由齿轮箱将机械能转化为电能。
发电机将机械能转化为电能,通过电缆输送到电网。
03风力发电机组的工作原理0201分类根据风力发电机组容量、功率等级、转速等因素,可以分为恒速型、变速型等不同类型。
组成风力发电机组主要由风轮、发电机、塔筒、齿轮箱、控制系统等组成。
风力发电机组的分类与组成02变桨矩系统概述变桨矩系统定义变桨矩系统是一种用于控制风力发电机组功率输出的装置,它可以根据风速和发电机组运行状态,改变桨叶的桨距角,从而控制风能捕获量。
变桨矩系统特点变桨矩系统具有高精度、高可靠性、高效能等特点,它能够实现快速响应、平稳控制,确保风力发电机组在复杂风况下的稳定运行。
变桨矩系统的定义与特点变桨矩系统的作用与重要性变桨矩系统的作用变桨矩系统的主要作用是调节发电机组的功率输出,以适应不同的风速和负荷条件。
它可以通过改变桨叶的桨距角,控制风能捕获量,从而降低载荷、提高发电效率。
变桨矩系统的重要性由于风力发电机组面临的风况复杂多变,因此变桨矩系统的应用对于确保发电机组的稳定运行至关重要。
它不仅可以提高风能利用率,降低载荷,还可以延长发电机组的使用寿命。
变桨矩系统的组成变桨矩系统通常由变桨电机、减速箱、轴承、传感器等组成。
其中,变桨电机是驱动桨叶变桨的核心部件,减速箱用于将电机的转速降低到适合桨叶旋转的速度,轴承用于支撑桨叶并确保其灵活旋转,传感器则用于监测变桨系统的运行状态。
2023-11-10CATALOGUE 目录•风力发电机组简介•变桨距控制策略的基本理论•变桨距控制策略的实现方法•变桨距控制策略的优化方法•变桨距控制策略在实际中的应用及案例分析01风力发电机组简介风力发电机组的基本构造风力发电机组的核心部件,由叶片和轮毂组成,用于捕捉风能并将其转化为机械能。
风轮齿轮箱发电机塔筒连接风轮和发电机的重要部件,将风轮的转速提升到发电机所需的速度。
将机械能转化为电能的重要部件,由定子和转子组成。
支撑风轮和发电机的高耸结构,通常由钢铁或混凝土制成。
风力发电机组通过旋转的风轮捕捉风的动能,并将其转化为机械能。
风的捕捉机械能的转化电能的产生机械能通过齿轮箱的传递,将转速提升到发电机所需的速度。
发电机将机械能转化为电能,通过电缆输送到电网。
03风力发电机组的运行原理0201按风向分类水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组。
水平轴风力发电机组的风轮轴与地面平行,而垂直轴风力发电机组的风轮轴与地面垂直。
风力发电机组的分类按容量分类小型、中型和大型风力发电机组。
小型风力发电机组的功率通常在几百瓦到几千瓦之间,中型风力发电机组的功率在几兆瓦到几十兆瓦之间,而大型风力发电机组的功率通常在几百兆瓦到几兆瓦之间。
按运行原理分类恒速风力发电机组和变速风力发电机组。
恒速风力发电机组的风轮转速保持不变,而变速风力发电机组的风轮转速可以根据风速进行调整。
02变桨距控制策略的基本理论变桨距控制是一种用于调节风力发电机组功率输出的技术,通过改变桨叶的桨距角实现对风能捕获的优化控制。
在风速较高时,通过减小桨距角增加风能捕获,以提升发电机组的功率输出;在风速较低时,通过增大桨距角减小风能捕获,以避免过度捕获风能导致发电机组振动和疲劳损坏。
变桨距控制的概念和意义变桨距控制系统的基本结构变桨距控制系统主要由传感器、控制器和执行器组成。
传感器负责监测风速、风向和发电机组运行状态;控制器根据传感器信号和预设的控制逻辑对执行器进行指令输出;执行器根据指令调整桨叶的桨距角。
风力发电机变桨距控制技术研究随着全球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,逐渐受到人们的关注。
而风力发电机的变桨距控制技术的研究与应用,对于提高风力发电机的效率和稳定性具有重要意义。
风力发电机的变桨距控制技术是指根据风力发电机所接收的风速信号,通过控制变桨距来调整叶片的角度,以实现最佳功率捕获。
变桨距控制技术可以根据实时风速变化,调整叶片的角度,使其在不同风速下都能运行在最佳工作状态,从而提高风力发电机的发电效率。
风力发电机的变桨距控制技术主要包括传感器、控制器和执行器三个部分。
传感器用于感知风速信号并将其转化为电信号,控制器通过对风速信号的处理和分析,得出最佳的变桨距控制策略,最后通过执行器来实现叶片角度的调整。
在风力发电机的变桨距控制技术研究中,需考虑以下几个方面。
首先,需选择合适的传感器来准确感知风速信号,以确保控制器的准确性。
其次,需要在控制器中设计合理的算法,以根据实时风速变化来调整叶片的角度。
同时,还需考虑到不同风速下的功率输出特性和风力发电机的安全性能,以确保变桨距控制技术的可靠性和稳定性。
此外,风力发电机的变桨距控制技术还面临一些挑战。
例如,风速信号的准确性和稳定性对于变桨距控制的精度和效果至关重要。
此外,变桨距控制技术的实施成本也是一个重要的考虑因素。
因此,研究人员需要不断改进传感器和控制器的技术,并降低成本,以实现风力发电机变桨距控制技术的普及和应用。
综上所述,风力发电机的变桨距控制技术是提高风力发电机效率和稳定性的重要手段。
通过合理选择传感器、设计优化的控制算法,并考虑到功率输出特性和安全性能,可以实现风力发电机在不同风速下的最佳工作状态。
未来,随着技术的进一步发展和成本的降低,风力发电机变桨距控制技术有望在风力发电行业中得到更广泛的应用。
风力发电机组变桨距技术实用新型专利保护风能作为一种永续可再生的能源形式,其开发和利用在近年来得到了广泛推广和应用。
作为风力发电机组的核心部件,变桨距技术对风能的转化效率和发电效果具有重要影响。
为了保护和推动这一关键技术的创新和应用,专利保护成为一项十分重要的工作。
本文将对风力发电机组变桨距技术实用新型专利保护进行论述和讨论。
一、风力发电机组变桨距技术的意义风力发电机组中的变桨距技术是指通过对叶片桨距进行调整来实现风能转化的最佳效果。
它不仅可以提高风能的利用效率,还可以提高风力发电机组的安全性能。
具体来说,变桨距技术可以根据风速和风向的变化,调整叶片的角度,使其始终保持在最佳工作状态,从而最大程度地捕捉和利用风能。
同时,通过变桨距技术可以降低叶片与风的阻力,减少机组的振动和噪音,提高机组的稳定性和可靠性。
二、风力发电机组变桨距技术的创新在风力发电领域中,变桨距技术的创新一直是各企业和科研机构关注的焦点。
通过引入新材料、新结构和新控制系统等手段,不断提高变桨距技术的效率和可靠性。
例如,采用碳纤维材料制造叶片,可以实现更轻量化和更高强度的要求;采用智能控制系统,可以实现对叶片桨距的精确控制和根据实时气象数据的调整。
这些创新能够大大提高风力发电机组的性能和运行效果。
三、风力发电机组变桨距技术实用新型专利保护的必要性由于风力发电机组变桨距技术的创新属于技术发明,因此对其进行专利保护十分必要。
专利保护既可以保护创新者的合法权益,又可以推动技术的进步和产业的发展。
通过申请实用新型专利,创新者可以获得一定的专有权,防止他人侵犯其创新成果。
同时,实用新型专利保护的范围更广,并且审查周期较短,能够更快地获得专利权。
因此,在风力发电机组变桨距技术的实际创新中,申请实用新型专利成为了最佳的选择。
四、风力发电机组变桨距技术实用新型专利保护的申请要点在申请风力发电机组变桨距技术实用新型专利时,需要注意以下几个要点:1. 确定新颖性和创造性:申请实用新型专利需要证明该技术与现有技术相比具有明显的新颖性和创造性。
风力发电系统变桨距的控制风力发电是一种可再生的清洁能源,越来越受到世界各地的重视和广泛应用。
在风力发电系统中,变桨距的控制是实现高效能量转换和保证系统安全运行的关键因素之一。
变桨距是指风力发电机组中的桨叶与风向之间的角度,也是调节风力发电机组输出功率的重要手段。
通过调整变桨距,可以使桨叶在不同风速下获得最佳的工作状态,从而实现最高的发电效率。
同时,变桨距的控制还可以根据风速变化,及时调整桨叶的角度,以避免过大的风力对系统造成损害。
在风力发电系统中,变桨距的控制主要通过控制系统实现。
控制系统根据风速的变化,通过传感器采集实时的风速信息,并将其与预设的风速范围进行比较。
当风速超过预设范围时,控制系统会自动调整桨叶的角度,以减小桨叶受力面积,降低风力对系统的影响。
相反,当风速过低时,控制系统会使桨叶保持较大的角度,以保证风力发电机组能够正常工作。
为了提高变桨距的控制精度和响应速度,现代风力发电系统通常采用先进的控制算法和高性能的控制器。
其中,模糊控制、PID控制和最优控制是常用的方法。
模糊控制基于经验规则,通过模糊逻辑和模糊推理来实现对变桨距的精确控制。
PID控制则根据当前误差、误差变化率和误差累积量来调整控制器的输出,以实现系统的稳定控制。
最优控制则通过数学模型和优化算法,寻找最佳的控制策略,以实现系统性能的最优化。
总之,风力发电系统中变桨距的控制对于提高发电效率和保证系统安全运行至关重要。
通过合理选择控制方法和优化控制算法,可以实现变桨距的精确控制,并最大限度地发挥风力发电系统的能量转换能力。
未来,随着科技的不断进步和控制技术的不断创新,风力发电系统的变桨距控制将更加智能化和高效化,为可持续发展提供更多清洁能源。
风力发电机组变桨距风力发电机组变桨距是指风力发电机组中的风轮叶片相对于机组塔身的距离,也即叶片的长度。
变桨距的确定对风力发电机组的性能和发电量有着重要的影响。
变桨距的选择与风力条件有关。
一般来说,风速较大的地区,变桨距可以较长,这样可以有效捕捉更多的风能,提高发电效率。
而风速较小的地区,变桨距应相对较短,这样可以增加叶片的灵敏度,使其在较低的风速下也能转动并发电。
同时,根据气候季节的变化,也可根据风速的预测数据来调整变桨距,以适应不同风速下的发电要求。
另外,变桨距的选择也需要考虑到机组的结构、材料以及叶片的设计等因素。
在机组结构上,变桨距需要考虑到叶片与塔身之间的空间以及转动的平衡性,避免叶片过长导致机组的不稳定性。
在材料上,需要选择强度高、耐疲劳性好的材料,以确保叶片在长期运行中可以承受风力的作用。
另外,叶片的设计也需要考虑到变桨距的合理性,以保证风力能充分地被叶片捕捉到。
在实际运行中,变桨距还需要根据实际的发电情况进行调整。
通过监测风速、发电功率以及旋转速度等参数,可以确定不同风速下的最佳变桨距。
通过控制变桨距,可以使风力发电机组在各种风速下都能够充分地利用风能,提高发电效率。
需要注意的是,变桨距的设计和调整需要综合考虑多个因素,包括地理气候条件、机组结构和材料以及发电要求等。
只有在这些因素的综合考虑下,才能确定最佳的变桨距,以提高风力发电机组的性能和发电量。
总而言之,风力发电机组变桨距的选择不能简单地根据某一个因素进行决定,而是需要综合考虑多个因素。
只有在合理的变桨距下,才能够充分利用风能,提高风力发电机组的效率和发电量,为可再生能源的发展做出贡献。
风力发电机组变桨距风力发电机组变桨距:随着国家新能源发展战略的提出和实施,我国风电产业进入跨越式发展的阶段。
本文从分析我国风力发电的现状出发,在总结分析风力发电技术发展的基础上,对我国风电发展过程中存在的主要问题进行了探讨分析,提出了相关建议。
关键词:风力发电;现状;技术发展能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。
常规能源以煤、石油、天然气为主,它不仅资源有限,而且造成了严重的大气污染。
因此,对可再生能源的开发利用,特别是对风能的开发利用,已受到世界各国的高度重视。
风电是可再生、无污染、能量大、前景广的能源,大力发展风电这一清洁能源已成为世界各国的战略选择。
我国风能储量很大、分布面广,开发利用潜力巨大。
近年来我国风电产业及技术水平发展迅猛,但同时也暴露出一些问题。
总结我国风电现状及其技术发展,对进一步推动风电产业及技术的健康可持续发展具有重要的参考价值。
1我国风力发电的现状202*年2月,我国国家立法机关通过了《可再生能源法》,明确指出风能、太阳能、水能、生物质能及海洋能等为可再生能源,确立了可再生能源开发利用在能源发展中的优先地位。
202*年12月,我国政府向世界承诺到202X年单位国内生产总值二氧化碳排放比202*年下降40%~45%,把应对气和变化纳入经济社会发展规划,大力发展包括风电在内的可再生能源与核能,争取到202X年非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右。
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随着新能源产业成为国家战略新兴产业规划的出台,风电产业迅猛发展,有望成为我国国民经济增长的一个新亮点。
我国自上世纪80年代中期引进55kW容量等级的风电机投入商业化运行开始,经过二十几年的发展,我国的风电市场已经获得了长足的发展。
到202*年底,我国风电总装机容量达到2601万kW,位居世界第二,202*年新增装机容量1300万kW,占世界新增装机容量的36%,居世界首位[1,2]。
可以看出,我国风电产业正步入一个跨越式发展的阶段,预计202*年我国累计装机容量有望突破4000万kW。
变浆距风力发电机组的控制系统【摘要】风能作为一种可再生能源受到全球越来越多的关注,本文就变桨距风力发电机组的控制系统进行了分析,发现采用新型控制系统后,保持了发电机功率的稳定输出,减少了风机不稳定功率对电网的影响。
【关键词】额定功率;变距控制;速度控制;功率控制21世纪,风力发电机组的可靠性已经不是问题。
与定桨距风力发电机组相比,变桨距风力发电机组具有在额定功率点以上输出功率平稳的特点。
所以变桨距机组适合于额定风速以上风速较多的地区,这样发电量的提高比较明显。
1变桨距风力发电机组的控制系统新型变桨距控制系统框图如图1所示。
在发电机并入电网前,发电机转速由速度控制器A根据发电机转速反馈信号直接控制;发电机并入电网后,速度控制器B与功率控制器起作用。
功率控制器的任务主要是根据发电机转速给出相应的功率曲线,调整发电机转差率,并确定速度控制器B的速度给定。
2变距控制变距控制系统是一个随动系统,其控制过程如图2所示。
变桨距控制器是一个非线性比例控制器,它可以补偿比例阀的死带和极限。
变距系统的执行机构是液压系统,节距控制器的输出信号经D/A转换后变成电压信号控制比例阀,驱动液压缸活塞,推动变桨距机构,使桨叶节距角变化。
活塞的位移反馈信号由位移传感器测量,经转换后输入比较器。
3速度控制变桨距风力发电机组的速度控制包括两个部分,即:速度控制A和B。
3.1速度控制A(发电机脱网状态)转速控制系统A在风力发电机组进入待机状态或从待机状态重新起动时投入工作,在这些过程中通过对节距角的控制,转速以一定的变化率上升。
控制器也用于在同步转速时的控制。
当发电机转速在同步转速±10r/min内持续1s发电机将切入电网。
发电机转速通过主轴上的感应传感器测量,每个周期信号被送到微处理器作进一步的处理,以产生新的控制信号。
3.2速度控制B(发电机并网状态)发电机并入电网后,速度控制系统B起作用。
速度控制系统B受发电机转速和风速的双重控制。
变桨距调节的工作原理风力发电机组的叶片一般由几片叶片组成,叶片的角度决定了它们接收到的风力大小。
在风力发电机组运行过程中,风速的变化导致叶片所接收到的风力大小也会不断变化。
如果风速较小,叶片可以通过调小桨距来提高转速;如果风速较大,叶片可以通过调大桨距来减小转速。
因此,有效地调节叶片的桨距可以使风力发电机组在不同的风速条件下都能够保持最佳的转速工作,提高发电效率。
1.风速测量:为了准确地了解风速,风力发电机组通常会安装风速传感器,用于实时测量风速。
2.桨距调节装置:风力发电机组的桨距通常由调节装置控制。
调节装置一般由液压系统组成,利用液压油缸来调整叶片的角度。
液压油缸接收控制系统的信号,根据风速和其他相关参数的变化,控制叶片的桨距进行调节。
3.控制系统:风力发电机组的控制系统起着关键的作用,能够根据风速和其他相关参数对桨距进行精确和实时的调节。
控制系统一般是由风力发电机组的主控柜、传感器、执行机构和监测系统等组成。
通过分析风速传感器采集到的信号,控制系统能够判断当前风速环境,并根据预设的规则和算法,发出相关指令控制桨距调节装置进行相应的调节。
4.桨距调节策略:不同的发电机组会采用不同的桨距调节策略。
常见的策略有固定桨距策略、最大功率追踪策略和最佳历史桨距策略等。
固定桨距策略是将叶片的桨距设置为固定值,无论风速如何变化,叶片的角度不会改变。
最大功率追踪策略是根据当前风速环境追踪出最大功率点,将叶片的桨距调节到最佳状态以获取最大输出功率。
最佳历史桨距策略则是根据历史风速和功率数据,通过预测风速变化趋势,调节桨距以提前响应风速的变化,保持在最佳工作状态。
总的来说,变桨距调节的工作原理是通过风速测量、桨距调节装置、控制系统和桨距调节策略等相互协作,根据风速的变化实时调整叶片的桨距,使风力发电机组保持在最佳工作状态,提高发电效率。
这是一项关键的技术,对于提高风力发电机组的整体性能和可靠性具有重要意义。
变桨距风力机组与电网连接方式
风力发电机组与电网连接方式常见的有两种:直接并网连接和间接并网连接。
1. 直接并网连接方式:
在直接并网连接方式中,风力发电机组通过一些电气设备将其生成的电能直接输送到电网中。
主要的连接设备包括变桨系统、变频器、变压器和电线等。
具体连接步骤如下:
a. 风力发电机组通过变桨系统调整桨叶角度,以使转子始终正对风向,获得最大的能量收集。
b. 风力发电机组的转速经过变频器进行控制,将机械能转换为电能,并经过电网标准的变压器升压后输送到电网中。
c. 风力发电机组的电能通过电网线路与电网相连接,供电给用户。
2. 间接并网连接方式:
在间接并网连接方式中,风力发电机组通过一个独立的电网,将其生成的电能输送到电网用户所在区域的变电站,然后再接入电网。
具体连接步骤如下:
a. 风力发电机组通过变桨系统调整桨叶角度,以使转子始终正对风向,获得最大的能量收集。
b. 风力发电机组的转速经过变频器进行控制,将机械能转换为电能,并送入独立的电网。
c. 电网用户所在区域的变电站将风力发电机组输送的电能接入电网,供电给用户。
两种连接方式各有特点,选择哪种方式主要根据实际情况,包括发电规模、电网条件、运维成本等因素综合考虑。
在具体项目中,需要根据工程设计和相关法规进行详细分析和确定。
变桨距风力发电机组
变桨距风力发电机组是指整个叶片绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角在一定范围(一般0°~90°)内变化,以便调节输出功率不超过设计容许值。
在机组出现故障时,需要紧急停机,一般应先使叶片顺桨,这样机组结构中受力小,可以保证机组运行的安全可靠性。
变桨距叶片一般叶宽小,叶片轻,机头质量比失速机组小,不需很大的刹车,启动性能好。
在低空气密度地区仍可达到额定功率,在额定风速之后,输出功率可保持相对稳定,保证较高的发电量。
但由于增加了一套变桨距机构,增加了故障发生的机率,而且处理变距机构叶片轴承故障难度大。
变距机组比较适于高原空气密度低的地区运行,避免了当失速机安装角确定后,有可能夏季发电低,而冬季又超发的问题。
变桨距机组适合于额定风速以上风速较多的地区,这样发电量的提高比较明显。
从今后的发展趋势看,在大型风力发电机组中将会普遍采用变桨距技术。