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風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)(5篇)

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風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)(5篇)
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每個人都曾試圖在平淡的學(xué)習(xí),、工作和生活中寫一篇文章,。寫作是培養(yǎng)人的觀察、聯(lián)想,、想象,、思維和記憶的重要手段。那么我們該如何寫一篇較為完美的范文呢,?這里我整理了一些優(yōu)秀的范文,,希望對大家有所幫助,下面我們就來了解一下吧,。

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)篇一

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,,越來越受到世界各國的重視。風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過風(fēng)車來抽水,、磨面等,,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電,。風(fēng)是一種潛力很大的新能源,,十八世紀(jì)初風(fēng)力發(fā)電圖,橫掃英法兩國的一次狂暴大風(fēng),,吹毀了四百座風(fēng)力磨坊,、八百座房屋、一百座教堂,、四百多條帆船,,并有數(shù)千人受到傷害,二十五萬株大樹連根拔起,。人估計(jì)過,,地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦,,幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,,只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一,。因此,國內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電,,開發(fā)新能源,。利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試,早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)開始了,。三十年代,,丹麥、瑞典,、蘇聯(lián)和美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù),,成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),,廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用,,它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電成本低得多。不過,,當(dāng)時的發(fā)電量較低,,大都在5千瓦以下

風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分,。

優(yōu)點(diǎn)

1,、清潔,環(huán)境效益好,;

2,、可再生,永不枯竭,;

3,、基建周期短;

4,、裝機(jī)規(guī)模靈活,。

缺點(diǎn)

1、噪聲,,視覺污染,;

2、占用大片土地;

3,、不穩(wěn)定,,不可控;

4,、目前成本仍然很高,。

5、影響鳥類,。

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)篇二

1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)主機(jī)及風(fēng)葉:主要發(fā)電核心,,通過風(fēng)葉旋轉(zhuǎn)帶動風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)切割磁力線,從而把旋轉(zhuǎn)動能轉(zhuǎn)化成電能,。

2.控制器:通常風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電為不穩(wěn)定三相交流電,,如果直接使用會造成用電器的損壞,控制器的作用除了把風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定三相電通過整流輸出可以給蓄電池充電的直流電,,同時控制器也實(shí)時檢測風(fēng)力發(fā)電機(jī)與蓄電池的電壓,,避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)在大風(fēng)時電壓過高導(dǎo)致?lián)p壞,也防止蓄電池由于過充導(dǎo)致?lián)p壞,。

3.蓄電池:儲存風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力以便在需要時使用。

4.逆變器:把蓄電池里的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供給交流負(fù)載使用,。(直流負(fù)載不需要逆變器,,可以直接接蓄電池使用)

5.塔架:幫助支撐及固定風(fēng)力發(fā)電機(jī)到地面或任何足夠牢固能安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的介質(zhì)。

6.太陽能板(選配):由于風(fēng)力資源屬于不穩(wěn)定的自然資源,,在部分地區(qū)單單依靠風(fēng)能發(fā)電不能完全滿足客戶的用電需求,。此時客戶可以按照需求結(jié)合太陽能發(fā)電,把系統(tǒng)打造成風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng),,科學(xué)使用各種自然資源有效增加系統(tǒng)發(fā)電量,。

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)篇三

引言:我國是一個風(fēng)能資源比較豐富的國家據(jù)探明風(fēng)能理論儲量為32.26億kw,而陸地可開發(fā)利用風(fēng)能為2.53億kw,,近??衫蔑L(fēng)能為7.5億kw,居世界前列.隨著我國經(jīng)濟(jì)的持續(xù)快速增長,,對能源的需求與傳統(tǒng)化石能源對環(huán)境污染的矛盾越來越突出,,發(fā)展新 的清潔可再生能源成為解決矛盾的有效方法.在目前許多新能源的開發(fā)利用中,風(fēng)力發(fā)電憑借其技術(shù)的優(yōu)勢和單機(jī)容量的高速增長使得風(fēng)能成為目前世界上增長速度最快最具有競爭力的可利用新能源,。[1]本文主要介紹風(fēng)電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響,。

一、對調(diào)峰,、調(diào)頻與備用的影響

大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)的重要制約因素是電網(wǎng)可為風(fēng)電提供的調(diào)峰能力,,必須利用全網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻能力進(jìn)行統(tǒng)一平衡,,時,,常規(guī)機(jī)組減少出力為風(fēng)電提供空間,。電接入電網(wǎng)功率。風(fēng)電的反調(diào)峰特性,,例如,,東北電網(wǎng)受冬季火電機(jī)組供熱影響,反調(diào)峰特性,,使得系統(tǒng)調(diào)峰異常困難,,進(jìn)入制風(fēng)電出力,最多時限制近

二,、對電壓與無功功率控制的影響風(fēng)電機(jī)組類型不同,,無功功率特性差異很大。早期的風(fēng)電場多采用的是固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組—異步發(fā)電機(jī),,吸收系統(tǒng)無功且無功不可控,,功控制。風(fēng)機(jī)的無功功率不可控,,必然導(dǎo)致電壓忽高忽低,,無功補(bǔ)償裝置頻繁投切。風(fēng)電對系統(tǒng)的電壓要求很高(電壓偏差不得超過應(yīng)用的變速風(fēng)電機(jī)組—雙饋異步電機(jī)和直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組在1.0,,不向系統(tǒng)吸收無功,,解決了部分無功電壓問題,但不具備恒電壓調(diào)節(jié)能力,。區(qū)域性無功電壓調(diào)節(jié)問題還需要通過安裝svc等動態(tài)無功補(bǔ)償裝置,、輸電通道動態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備以及頻繁投切的低容低抗來實(shí)現(xiàn)。[5]風(fēng)電功率波動影響主網(wǎng)潮流分布,,同時電壓波動使無功補(bǔ)償設(shè)備頻繁投切,。風(fēng)電場的利用小時數(shù)很低一般在電場送出線路長時間會處于輕載狀態(tài),電壓必然偏高,,低抗將長時間投入運(yùn)行,。

三、對電能質(zhì)量的影響有相當(dāng)一部分風(fēng)電機(jī)組直接并入配電網(wǎng),,由此帶來的電能質(zhì)量問題尤為突出,。電壓波動和閃變:風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大多采用軟并網(wǎng)方式,但是在啟動時仍會產(chǎn)生較大的沖擊電流,。當(dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時,,乎同時動作,這種沖擊對配電網(wǎng)的影響十分明顯,。都會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力的波動,,而其波動正好處在能夠產(chǎn)生電壓閃變的頻率范圍之內(nèi)(低于hz),因此,風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時也會給電網(wǎng)帶來閃變問題,,影響電能質(zhì)量,。電給系統(tǒng)帶來諧波的途徑主要有兩種。接和電網(wǎng)相連的固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組,,定的諧波,,不過過程很短,發(fā)生的次數(shù)也不多,,通??梢院雎浴5菍τ谧兯亠L(fēng)電機(jī)組則不然,,變速風(fēng)電機(jī)組通過整流和逆變裝置接入系統(tǒng),,諧波的范圍內(nèi),則會產(chǎn)生很嚴(yán)重的諧波問題,,逐步得到解決,。另一種是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并聯(lián)補(bǔ)償電容器可能和線路電抗發(fā)生諧振,行中,,曾經(jīng)觀測到風(fēng)電場出口變壓器的低壓側(cè)產(chǎn)生大量諧波的現(xiàn)象,。才能保證全額接受風(fēng)電和電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。風(fēng)電功率具有不確定性,,將導(dǎo)致負(fù)荷峰谷差增大,,使得系統(tǒng)調(diào)峰異常困難?;痣姍C(jī)組固有的調(diào)峰能力大為下降,2008 年冬季以后,,多次因低谷調(diào)峰問題被迫限400 mw,。[6]

需后期改造以配備相應(yīng)的補(bǔ)償裝置來進(jìn)行無10%),但它本身就是一個無功干擾源,。目前普遍—永磁同步機(jī)能夠保證風(fēng)機(jī)功率因數(shù)avc 等系統(tǒng)手段來實(shí)現(xiàn),。風(fēng)電場提高電壓控制手段一般通過2 100~2 400 h,機(jī)組出力小于額定功率

如果整個風(fēng)電場所有風(fēng)機(jī)幾不但如此,,風(fēng)速的變化和風(fēng)機(jī)的塔影效應(yīng)一種是風(fēng)力發(fā)電機(jī)本身配備的電力電子裝置,。軟啟動階段要通過電力電子裝置與電網(wǎng)相連,如果電力電子裝置的切換頻率恰好在產(chǎn)生隨著電力電子器件的不斷改進(jìn),,當(dāng)風(fēng)電功率增加5%的概率最大,,所以風(fēng)[6]諧波污染:風(fēng)這一問題也在[4][2]

[5]25 對于直會產(chǎn)生一在實(shí)際運(yùn)系統(tǒng)調(diào)峰裕度必須大于風(fēng)加之風(fēng)電的風(fēng)機(jī)會從額定出力狀態(tài)自動退出運(yùn)行。

四,、對發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度的影響

風(fēng)能的不可控性使得對風(fēng)電不可能像對其他傳統(tǒng)電源一樣可以進(jìn)行可靠預(yù)測,。風(fēng)電場并 網(wǎng)以后,電網(wǎng)的可用調(diào)峰容量減去用于平衡負(fù)荷波動的備用容量后,剩余的可用調(diào)峰容量都能夠用于為風(fēng)電調(diào)峰,,但如果整個電網(wǎng)可用于風(fēng)電的調(diào)峰容量有限,,則風(fēng)電場的實(shí)際運(yùn)行就會受到一定的限制,在電網(wǎng)無法完全平衡風(fēng)電場的功率波動時,,需要限制風(fēng)電注人電網(wǎng)的功率,。[4]由于當(dāng)前我國電網(wǎng)中風(fēng)電的比例不高,因此在電網(wǎng)調(diào)度工作中一般不把風(fēng)電納入電網(wǎng)調(diào)度.且由于尚未開展風(fēng)電功率預(yù)測的研究與應(yīng)用,,因此風(fēng)電功率的波動對于電網(wǎng)而言完全是隨機(jī)的,,最嚴(yán)重的情況就等于整個風(fēng)電裝機(jī)容量大小的風(fēng)電功率在短時間內(nèi)的波動,雖然發(fā)生這種情況的概率較小,,但是在實(shí)際運(yùn)行中仍無法排除發(fā)生這種情況的可能性由于系統(tǒng)需要有與風(fēng) 電場額定容量相當(dāng)?shù)膫溆萌萘?,在風(fēng)停時替代風(fēng)電場,這使得風(fēng)電上網(wǎng)成本增加,。目前,,我國相關(guān)省區(qū)電網(wǎng)調(diào)度根據(jù)風(fēng)由各省自行平衡,基本上不安排風(fēng)電的發(fā)電調(diào)度計(jì)劃,。

結(jié)語

隨著氣候的變遷,,環(huán)境的惡化資源的短缺發(fā)展新的清潔可再生能源已成為一種趨勢合理地開發(fā)和利用風(fēng)能成為解決矛盾的一種方法,的成果,對我國電網(wǎng)進(jìn)一步的改造和開發(fā)新技術(shù)以支撐風(fēng)電的大規(guī)模并網(wǎng).的快速穩(wěn)步發(fā)展,。

參考文獻(xiàn):

[1]裴哲義,,董存,辛耀中,。我國風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行最新進(jìn)展[2]張洋,風(fēng)電場無功補(bǔ)償容量及其控制方法的研究[3]陳向民,,姚強(qiáng),。風(fēng)力發(fā)電前經(jīng)濟(jì)技術(shù)分析[4]胡斌,楊鵬舉,。關(guān)于風(fēng)電接入系統(tǒng)若干問題的思考[5]吳雄飛,。大型風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性研究[6]電監(jiān)會.我國風(fēng)電發(fā)展情況 調(diào)研報(bào)告

只要結(jié)合我國的實(shí)際情況,[j] 新能源 [d].長春[j] 科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)[j] 中國電力教育[j ]宣稱供電公司[d].北京 :國家電力監(jiān)管委員會借鑒國外已有以支持國民經(jīng)濟(jì) 第11期

:東北電力大學(xué),,2010 no.35

2010,,2005. 36期 2009.

電場實(shí)際發(fā)電出力對網(wǎng)內(nèi)其他電廠出力進(jìn)行調(diào)整,年第,,

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)篇四

風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理

是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動力機(jī)械,,又稱風(fēng)車。廣義地說,,它是一種以太陽為熱源,,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動機(jī),。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多,。但是若應(yīng)急來用的話,,還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,,但是卻可以長期利用,。力發(fā)電的原理:是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電,。

現(xiàn)狀:風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,風(fēng)力發(fā)電在芬蘭,、丹麥等國家很流行,;我國風(fēng)能資源十分豐富,我國也在西部地區(qū)大力提倡,管理滯后影響風(fēng)電“進(jìn)步”首先,,我國對風(fēng)能資源的普查,、評價、規(guī)劃管理嚴(yán)重滯后,,資源分散,,缺少整合,沒有形成全國統(tǒng)一的國家級風(fēng)電產(chǎn)業(yè)研機(jī)機(jī)構(gòu),,缺少對產(chǎn)業(yè)資源的集中和整合,。

其次,單位kw造價高,,火電平均4500元/kw,,風(fēng)電平均每8000~9000元/kw,平均造價高于火電,?;痣娖骄妰r0.36元/千瓦時,風(fēng)電平均電價為0.56元/千瓦時,,在我國南方地區(qū)電價,,還要略高于北方地區(qū),。影響電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的積極性,。第三,目前市場和產(chǎn)業(yè)化基本上沒有形成,,風(fēng)電機(jī)組和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù),、設(shè)備性能、效率以及技術(shù)工藝水平與歐洲相比存在很大差距,。國產(chǎn)風(fēng)電關(guān)鍵部件,,如液壓系統(tǒng),、聯(lián)合器、電控等可靠性差,,技術(shù)不夠成熟,。

改善“環(huán)境”加快風(fēng)電步伐

前景:它的優(yōu)勢不需要燃料、不占耕地,、沒有污染,,運(yùn)行成本低。,;風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,,為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染,。

我國風(fēng)能資源十分豐富,,它是一種干凈的可再生能源;風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,,優(yōu)缺點(diǎn):它的優(yōu)勢不需要燃料,、不占耕地、沒有污染,,運(yùn)行成本低,我國風(fēng)力資源豐富,缺點(diǎn),效率低,造價昂貴,技術(shù)有待改進(jìn),管理不夠完善

風(fēng)力發(fā)電的原理,,是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電,。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù),大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),,便可以開始發(fā)電,。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,,也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染,。風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行,;我國也在西部地區(qū)大力提倡,。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,但它不是只由一個發(fā)電機(jī)頭組成的,,而是一個有一定科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器,。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體,、尾翼,、葉片組成。每一部分都很重要,,各部分功能為:葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能,;尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能,;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;

機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能,。風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定,故其輸出的是13~25v變化的交流電,,須經(jīng)充電器整流,,再對蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能,。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220v市電,才能保證穩(wěn)定使用,。機(jī)械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機(jī)槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動的特性,,表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移,,并且聯(lián)軸器可阻止機(jī)械裝置的過載,。另一種為直驅(qū)型風(fēng)機(jī)槳葉不通過齒輪箱直接與電機(jī)相連風(fēng)機(jī)電機(jī)類型

風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)缺點(diǎn)篇五

華 北 水 利 水 電 學(xué) 院

研 究 生 結(jié) 課 論文

姓名曾浩

學(xué)號201110522220

專業(yè)水利水電工程

性質(zhì) 國家統(tǒng)招(∨)單考()

考試科目同步電機(jī)運(yùn)行基本理論

考試時間2012.6.20

成績

風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)

中科院專家提出:風(fēng)能、太陽能,、潮汐能的開發(fā)可以有效緩解中國的能源供應(yīng)困局,,其中產(chǎn)業(yè)化條件最為成熟的首推風(fēng)力發(fā)電。中國風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)歷20年漫長的“試驗(yàn)期”,,而風(fēng)力發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化舉步維艱,,大大小小的風(fēng)電場遍布全國,幾乎各省都有,,卻并不成氣候,,因此中國風(fēng)力發(fā)電潛力巨大。下面我簡單介紹一下風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)由多個部分組成,,而控制系統(tǒng)貫穿到每個部分,,相當(dāng)于風(fēng)電系統(tǒng)的神經(jīng)。因此控制系統(tǒng)的好壞直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作狀態(tài),、發(fā)電量的多少以及設(shè)備的安全,。目前風(fēng)力發(fā)電亟待研究解決的的兩個問題:發(fā)電效率和發(fā)電質(zhì)量都和風(fēng)電控制系統(tǒng)密切相關(guān)。對此國內(nèi)外學(xué)者進(jìn)行了大量的研究,,取得了一定進(jìn)展,,隨著現(xiàn)代控制技術(shù)和電力電子技術(shù)的發(fā)展,為風(fēng)電控制系統(tǒng)的研究提供了技術(shù)基礎(chǔ),。

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的基本目標(biāo)是保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全可靠運(yùn)行,,獲取最大能量,,提供良好的電力質(zhì)量,。風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)組成主要包括各種傳感器,、變距系統(tǒng)、運(yùn)行主控制器,、功率輸出單元,、無功補(bǔ)償單元、并網(wǎng)控制單元,、安全保護(hù)單元,、通訊接口電路、監(jiān)控單元,。具體控制內(nèi)容有:信號的數(shù)據(jù)采集,、處理,變槳控制,、轉(zhuǎn)速控制,、自動最大功率點(diǎn)跟蹤控制、功率因數(shù)控制,、偏航控制,、自動解纜、并網(wǎng)和解列控制,、停機(jī)制動控制,、安全保護(hù)系統(tǒng)、就地監(jiān)控,、遠(yuǎn)程監(jiān)控,。當(dāng)然對于不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制單元會不相同。

與一般工業(yè)控制過程不同,,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)是綜合性控制系統(tǒng),。它不僅要監(jiān)視電網(wǎng)、風(fēng)況和機(jī)組運(yùn)行參數(shù),,對機(jī)組運(yùn)行進(jìn)行

控制,。而且還要根據(jù)風(fēng)速與風(fēng)向的變化,對機(jī)組進(jìn)行優(yōu)化控制,,以提高機(jī)組的運(yùn)行效率和發(fā)電量,。目前絕大多數(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)都采用集散型或稱分布式控制系統(tǒng)(dcs)工業(yè)控制計(jì)算機(jī)。采用分布式控制最大優(yōu)點(diǎn)是許多控制功能模塊可以直接布置在控制對象的位置,,就地進(jìn)行采集,、控制、處理,。避免了各類傳感器,、信號線與主控制器之間的連接;同時dcs現(xiàn)場適應(yīng)性強(qiáng),便于控制程序現(xiàn)場調(diào)試及在機(jī)組運(yùn)行時可隨時修改控制參數(shù),并與其他功能模塊保持通信,,發(fā)出各種控制指令,。

控制系統(tǒng)的類型對于不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī),,控制單元會有所不同,主要是因?yàn)榘l(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)或類型不同而使得控制方法不同,,加上定槳距和變槳距,,形成多種結(jié)構(gòu)和控制方案。根據(jù)漿葉的不同,,分為以下三種:

l 定槳距失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組:定槳距是指槳葉與輪轂的連接是固定的,,即當(dāng)風(fēng)速變化時,槳葉的迎風(fēng)角度不能隨之變化,。失速是指槳葉本身所具有的失速特性,,當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時,氣流將在槳葉的表面產(chǎn)生渦流,,使效率降低,,產(chǎn)生失速,來限制發(fā)電機(jī)的功率輸出,。為了提高風(fēng)電機(jī)組在低風(fēng)速時的效率,,通常采用雙速發(fā)電機(jī)(即大/小發(fā)電機(jī))。在低風(fēng)速段運(yùn)行的,,采用小電機(jī)使槳葉具有較高的氣動效率,,提高一些發(fā)電機(jī)的運(yùn)行效率。定槳失速調(diào)節(jié)型的優(yōu)點(diǎn)是失速調(diào)節(jié)由指槳葉本身完成,,簡單可靠,,當(dāng)風(fēng)速變化引起的輸出功率的變化只通過槳葉的被動失速調(diào)節(jié)而控制系統(tǒng)不作任何控制,使控制系統(tǒng)大為減化,。但是在輸入變化的情況下,,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組只有很小的機(jī)會

能運(yùn)行在最佳狀態(tài)下,因此機(jī)組的整體效率較低,。通常很少應(yīng)用在兆瓦級以上的大型風(fēng)力機(jī)上變槳距調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組:變獎距是指安裝在輪轂上的葉片通過控制可以改變其槳距角的大小,。在運(yùn)行過程中,當(dāng)輸出功率小于額定功率時,,槳距角保持在0°位置不變,,不作任何調(diào)節(jié);當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出功率達(dá)到額定功率以后,,調(diào)節(jié)系統(tǒng)根據(jù)輸出功率的變化調(diào)整槳距角的大小,,使發(fā)電機(jī)的輸出功率保持在額定功率。此時控制系統(tǒng)參與調(diào)節(jié),,形成閉環(huán)控制,。主動失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組:將定槳距失速調(diào)節(jié)型與變槳距調(diào)節(jié)型兩種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相結(jié)合,充分吸取了被動失速和槳距調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn),槳葉采用失速特性,,調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用變槳距調(diào)節(jié),。在低風(fēng)速肘,將槳葉節(jié)距調(diào)節(jié)到可獲取最大功率位置,,槳距角調(diào)整優(yōu)化機(jī)組功率的輸出;當(dāng)風(fēng)力機(jī)發(fā)出的功率超過額定功率后,,槳葉節(jié)距主動向失速方向調(diào)節(jié),,將功率調(diào)整在額定值上。由于功率曲線在失速范圍的變化率比失速前要低得多,,控制相對容易,,輸出功率也更加平穩(wěn)。

根據(jù)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分有恒速恒頻和變速恒頻兩種,,恒速恒頻機(jī)組的整體效率較低,而變速恒頻這種調(diào)節(jié)方式是目前公認(rèn)的最優(yōu)化調(diào)節(jié)方式,,也是未來風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的主要方向。變速恒頻的優(yōu)點(diǎn)是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運(yùn)行轉(zhuǎn)速,,來適應(yīng)因風(fēng)速變化而引起的風(fēng)力機(jī)功率的變化,,可以最大限度的吸收風(fēng)能,因而效率較高,??刂粕弦埠莒`活,可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率,、無功功率,,但控制系統(tǒng)較為復(fù)雜。變速恒頻又根據(jù)發(fā)電機(jī)的不同分為以下幾種:異步感應(yīng)發(fā)電機(jī):通過晶閘管控制的軟并網(wǎng)裝置接入電網(wǎng),,并網(wǎng)沖擊電流較大,。另外需要電容無功補(bǔ)償裝置,控制電路簡單,。繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī):對于繞線轉(zhuǎn)子異步發(fā)電機(jī)可以采用功率輔助調(diào)節(jié)方式,,即轉(zhuǎn)子電流控制(rcc)方式來配合變漿距機(jī)構(gòu),共同完成發(fā)電機(jī)輸出功率的調(diào)節(jié),。在繞線轉(zhuǎn)子輸入由電力電子裝置控制的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電流,,可以加大異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差率(可到10%),使得發(fā)電機(jī)在較大的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)向電網(wǎng)送電,。以提高異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)能利用率,。雙饋發(fā)電機(jī):雙饋電機(jī)的結(jié)構(gòu)類似于繞線式感應(yīng)電機(jī),定子繞組也由具有固定頻率的對稱三根電源激勵,,所不同的是轉(zhuǎn)子繞組具有可調(diào)節(jié)頻率的三相電源激勵,,一般采用交一交變頻器或交一直一交變頻器供以低頻電流。雙饋電機(jī)控制系統(tǒng)通過變頻器控制器對逆變電路小功率器件的控制,可以改變雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵磁電流的幅值,、頻率及相位角,,達(dá)到調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速、有功功率和無功功率的目的,。這既提高了機(jī)組的效率,,又對電網(wǎng)起到穩(wěn)頻、穩(wěn)壓的作用,。雙饋電機(jī)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電中,,可以解決風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速不可調(diào)、機(jī)組效率低等問題,。同時,,由于雙饋電機(jī)對無功功率、有功功率均可調(diào),,對電網(wǎng)可起到穩(wěn)壓和穩(wěn)頻的作用,,提高了發(fā)電質(zhì)量。永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī):永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)由變漿距風(fēng)輪機(jī)直接驅(qū)動永磁同步發(fā)電機(jī),,省去了增速用齒輪箱,。發(fā)電機(jī)輸出先經(jīng)整流器變?yōu)橹绷鳎俳?jīng)igbt(絕緣柵雙極晶體管)逆變器將電能送到電網(wǎng),。對風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作點(diǎn)的控制是通過控制逆變器送到電網(wǎng)的電

流實(shí)現(xiàn)對直流環(huán)節(jié)電壓的控制,,從而控制風(fēng)輪機(jī)的轉(zhuǎn)速。發(fā)電機(jī)發(fā)出電能的頻率,、電壓,、電功率都是隨著風(fēng)速的變化而變化的,這樣有利于最大限度地利用風(fēng)能資源,,而恒頻恒壓并網(wǎng)的任務(wù)則由整流逆變系統(tǒng)系統(tǒng)完成,。

目前計(jì)算機(jī)技術(shù)突飛猛進(jìn),更多新的技術(shù)被應(yīng)用到了dcs之中,。plc是一種針對順序邏輯控制發(fā)展起來的電子設(shè)備,,目前功能上有較大提高,很多廠家也開始采用plc構(gòu)成控制系統(tǒng)?,F(xiàn)場總線技術(shù)(fcs)在進(jìn)入九十年代中期以后發(fā)展也十分迅猛,,以至于有些人已做出預(yù)測:基于現(xiàn)場總線的fcs將取代dcs成為控制系統(tǒng)的主角??刂葡到y(tǒng)技術(shù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的控制技術(shù)和伺服傳動技術(shù)是其中的關(guān)鍵技術(shù),,這是因?yàn)樽匀伙L(fēng)速的大小和方向是隨機(jī)變化的,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)和退出電網(wǎng),、輸入功率的限制,、風(fēng)輪的主動對風(fēng)以及對運(yùn)行過程中故障的檢測和保護(hù)必須能夠自動控制。同時,風(fēng)力資源豐富的地區(qū)通常都是邊遠(yuǎn)地區(qū)或是海上,,分散布置的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常要求能夠無人值班運(yùn)行和遠(yuǎn)程監(jiān)控,,這就對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)的自動化程度和可靠性提出了更高的要求。

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