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风力发电运行方式及发电系统功能介绍

国际新能源网  来源:中国节能在线  日期:2017-08-30
  风力发电是风能的主要利用形式,安全清洁、充裕且源源不断。风力发电发展迅速,备受世界各国重视。
 
  风力发电运行方式一:独立运行方式 属于小型风力发电,如家用型,由一台小型风力发电机向一户或者几户供电,并用蓄电池蓄电保证无风时用电。
 
  风力发电运行方式二:组合运行方式 通常指风力发电与柴油机发电相结合,为一座大厦或者一个村庄及单位供电。
 
  风力发电运行方式三:并入电网运行 风力发电并入常规电网运行,向大型电网提供电力,通常由几十台甚至百台风力发电机组成。
 
  风力发电系统中最重要的部件是风力机和发电机。风力机围绕变桨距调节技术,而发电机围绕变速恒频发电技术,此两项技术是风力发电的核心技术。风力机通过叶轮捕获风能,将风能转化为机械动能,实现轮毂机械转动。变距调节方式可以调整叶片迎风面与众向旋转轴夹角,影响叶片受力与阻力,保障大风时风机输出功率的增加及输出功率恒定。采用变距调节方式,风机功率输出曲线平滑。在额定风速以下时,控制器将叶片攻角置于零度附近,不做变化,近似等同于定浆距调节。在额定风速以上时,变浆距控制结构发生作用,调节叶片攻角,将输出功率控制在额定值附近。变浆距风力机的起动速度较定浆距风力机低,停机时传递冲击应力相对缓和。正常工作时,主要是采用功率控制,在实际应用中,功率与风速的立方成正比。较小的风速变化会造成较大的风能变化。由于变浆距调节风力机受到的冲击较之其它风力机要小得多,可减少材料使用率,降低整体重量。且变距调节型风力机在低风速时,可使桨叶保持良好的攻角,比失速调节型风力机有更好的能量输出,因此比较适合于平均风速较低的地区安装。
 
  变速恒频风力发电机采用交流励磁双馈型发电机,结构类似绕线型感应电机,只是转子绕组上加有滑环和电刷,转子的转速与励磁的频率有关,使得双馈型发电机的内部电磁关系既不同于异步发电机又不同于同步发电机,但它却具有异步机和同步机的某些特性。交流励磁双馈变速恒频风力发电机不仅可以通过控制交流励磁的幅值、相位、频率来实现变速恒频,还可以实现有功、无功功率控制,对电网而言还能起无功补偿的作用。交流励磁变速恒频双馈发电机系统有如下优点:允许原动机在一定范围内变速运行,简化了调整装置,减少了调速时的机械应力。同时使机组控制更加灵活、方便,提高了机组运行效率。需要变频控制的功率仅是电机额定容量的一部分,使变频装置体积减小,成本降低,投资减少。调节励磁电流幅值,可调节发出的无功功率;调节励磁电流相位,可调节发出的有功功率。应用矢量控制可实现有、无功功率的独立调节。
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