风力发电系统低电压穿越技术探讨

风力发电系统低电压穿越技术探讨
风力发电系统低电压穿越技术探讨

风力发电系统低电压穿越技术探讨

发表时间:2018-08-06T17:04:52.203Z 来源:《电力设备》2018年第11期作者:张勇

[导读] 摘要:风力发电是将风能转化为电能的新型可再生能源,由于风能取之不尽,用之不竭,在世界范围内受到了越来越广泛的重视。

(华电福新能源股份有限公司北京市 100031)

摘要:风力发电是将风能转化为电能的新型可再生能源,由于风能取之不尽,用之不竭,在世界范围内受到了越来越广泛的重视。但如果瞬时风能的大小是随机的,且风能的变化是波动的,这就容易造成电力系统发生故障,进而导致低电压穿越问题。在近些年来,人们对电力资源的需求不断增大,若因故障而发生电压跌落问题,风力机组也因此纷纷解列,就会使系统产生不稳定性,甚至产生局部或全面的供电系统不可正常运行,因此,人们对于低压穿越技术越来越重视。

关键词:风力发电;低电压穿越技术;Crowbar电路;控制策略;技术要求

1引言

近些年来,随着社会和科技的不断发展,同时存在的问题是能源的不断消耗。走可持续化道路是当今世界的主题之一,因此,寻找可持续化再生能源是每个国家的重要研究课题。风能作为一个目前已经比较成熟的发电方式具有清洁性和可再生性,除此以外,还具有开发成本降低速度快、开发条件成熟、运行灵活等优点,因此受到了各个国家政府的重视和支持。但在实际应用过程中,也难免存在着各种各样的问题。由于自然界的风具有不确定性和波动性,导致产生的电能也不是稳定不变的,而整个电力系统也会在安全方面和稳定性方面受到影响。各国为了解决此类问题,减小大规模的风电并网产生的影响,提高整个供电系统的稳定性和安全性,均纷纷制定了相关的技术准则,而低电压穿越能力是需要解决的问题之一。

2低电压运行技术发展现状分析

低电压穿越也可简称为LVRT是指在风力发电机并网点电压跌落时,风力发电机具有保持并网的能力,甚至能够提供无功功率,以此来支持电网的恢复,“穿越”低压时间段,直到整个电网恢复正常的运行。在现实生活中,电压跌落故障是常见的故障之一,会造成一系列的不良影响,例如过电压、电流急速上升,危害整个系统的正常工作,且系统的恢复工作难度大,因此应当采取有效的低电压穿越技术,来维持整个电网的稳定。因此各国都对低电压穿越技术的加强给予了很大的重视。

低电压穿越技术是当前的一个热门问题,双馈式变速恒频风力发电机因为其本身具有有功无功都可以独立控制的优势,而在国内外广泛的应用。并得到国内外学者的深入研究,当前的低电压穿越技术主要包括三种方案:(1)采用对转子发生短路时进行保护的技术;(2)引入新型的低压旁路系统即为新型的拓扑结构;(3)修改控制策略,而低电压穿越的效果不变,即采用新型励磁控制策略。方案(1)是在实际生产过程中应用最普遍的方式,主要是通过在转子的侧边安装Crowbar电路的方式,来维持发电机的正常运行。方案(2)是通过在感应发电机具有定子的一旁与电网之间串联一个反并可控硅电路,以此来直流侧电压控制在允许变化的范围内。方案(3)是几个方案中成本最低的,普遍应用的是在用于风电场汇流作用的变电站对风场并网点的电压进行动态的监控,该监控主要使用STATCOM技术产品来实现,通过此方式使风机具有低电压穿越功能。

3低电压穿越技术的技术要求

每个国家对低电压穿越技术的要求各不相同,下面列举了几个具有代表性的国家:

(1)德国:该国标准要求当故障排除以后,有功功率以每秒恢复额定功率的百分之二十或者以上的速度不断增加,当无功功率的故障被发现后,应当在20秒内进行无功功率电压的支持,且要求电压浮动百分之一,电流相应的浮动百分之二。

(2)美国:该国标准要求当电压跌落到额定电压的百分之十五时,要求风力发电机的低电压穿越能力是维持并网正常运行625毫秒。当电压在产生后达到额定电压的百分之九十时,风力发电机能够保证整个系统的正常运行,电压产生后达到所需电压值的时间为3秒。

(3)加拿大:该国标准要求电压跌落为0时,风力发动机应当具备的低电压穿越能力为维持正常运行150秒。电压在一定时间内恢复到额定电压的百分之八十五时,能够使并网正常运行,其中恢复到所需电压的时间为3秒。

(4)中国:我国在2005年才发布了相关指导性文件,与其他国家相比,较晚一些。按照2012年推行的电力系统技术要求,我们可以得到以下三点关于低电压穿越技术的要求。首先,最基本的要求是当电压跌落至额定电压的百分之二十时,应当具备的低电压穿越能力为保持运行625毫秒。电压在一定时间内恢复到额定电压的百分之九十时,能够使并网正常运行,其中恢复到所需电压的时间为3秒。其次,当有功功率的故障被发现并排除后,有功功率以每秒恢复额定功率的百分之十或者以上的速度不断增加。最后,对于大规模的风电场群,当电压跌落的原因为三相短路时,动态无功支撑功能对低电压穿越过程来说是必须的。

4低电压穿越技术特性分析

(1)电压跌落对风力发电机的影响。风力发电机的输出功率是稳定的,但如果出现电压跌落现象,电流会突然增加,为了避免这种现象,保持系统的热稳定性,就需要对电流加以限制。若没有相应的限流措施,电压会产生较大的波动,对变流器造成损坏。这时,为了抑制过电压就需要对发电机旁的输入功率进行控制。这就要求低电压穿越技术不仅能够抑制过电压和电流,还需要在故障时提供无功功率,直至系统恢复。

(2)低电压穿越技术的具体要求。每个国家对低电压穿越技术的要求不同,我国在2009年出台《风电场接入电网技术规定》,上一小节的第四点详细的给出了我国对于低电压穿越技术的具体要求。

(3)以双馈式风力发电系统为例的低电压运行控制策略。电压跌落时最直接的表现是在转子侧出现突然增大的电压和电流,因此,控制策略的关键就在于抑制过电压和过电流,主要的方式在转子的一侧加入Crowbar电路,作为保护措施,实现短接。其工作原理是当电压跌落时,Crowbar电路发挥作用,转子侧发生短接,此时发动机的作用与绕线式异步电机相同,其中异步电机加入了串联电阻。

5结语

随着风力发电系统的规模不断扩大,在社会资源中占据着越来越多的比例,电压跌落问题造成的不利影响越严重。风力发电系统是一个具有高集成化、复杂控制系统、庞大结构特点的系统,我国内近几年发生了几起电网设备故障事故,经研究发现其主要原因是不具备低电压穿越能力。因此,提高低电压穿越能力是当前风力发电发展的重点课题。

本文对低电压穿越技术的发展现状、技术要求以及特性进行详细的分析,针对现在国内外普遍使用的双馈式风力发电系统为例,给出了相应的运行控制策略。该控制策略主要是通过添加Crowbar电路来进行保护控制。针对低电压穿越技术的研究仍将是未来风电领域的研究

低电压穿越在火电厂的应用

低电压穿越技术在火电厂中的应用摘要:本文根据火电厂用电压下降引起的电力系统故障,有可能导致火电厂给煤机停止机组跳闸的安全隐患,提出了一种低电压穿越火力发电厂600MW机组通过应用转化。通过现场试验结果表明,采用低电压穿越改造设计方案是可行的,具有普遍适用性,适用于其在低电压下的火电厂燃煤发电机组的改造,具有一定的理论意义和指导价值。 关键词: 低电压穿越;变频技术;火电厂 给煤机是火电厂重要的辅助设备。由于变频器电压闭锁保护意识不足,许多发电厂没有意识到变频器会在电网低电压时闭锁输出,导致局部电网失去稳定,对电网产生重大影响。其主要原因是大部分火电厂的辅助设备采用变频技术不能满足低电压穿越能力。 1存在问题 通过对故障电厂给煤机的测试发现,当电压从380V降低到310V时,某公司生产的给煤机控制器发出给煤机停止信号。当全部给煤机瞬问停止运行后,触发锅炉保护的“全炉膛燃料丧失”引起机组跳闸。当给煤机变频器电压降至210V时,给煤机变频器发生低电压跳闸并报警,从实际测试看,当给煤机电压降低到给煤机控制装置允许电压后,将发出给煤机跳闸信号,从而使给煤机停止运行;给煤机电源再降低时,将直接触发给煤机变频器跳闸。所以,对给煤机稳

定运行有影响的需要改进以下两个方面内容:①确保给煤机控制器交流工作电源稳定;②电网电压降低时为了保证给煤机变频器正常运行,需在变频器直流母线端子并接一个稳定的直流动力电源。 2解决方案 根据电网公司对火电厂辅机低电压穿越改造提出明确的技术要求:①当外部故障或扰动引起的变频器进线电压跌落幅值在额定电压85%,变频器应能持续正常运行;电压跌落幅值在额定电压20%,应能连续运行1s。②择优选择解决方案,力求方案简化。加装的设备在工作时不应产生较大的电流,对厂用电系统造成较大冲击;不能因加装的设备发生故障导致辅机变频器停机。③加装的设备安全可靠,不应给电网或原有设备带来新的安全隐患。变频器通过检测其直流母线电压是否在正常范围之内,判断工作电压是否满足运行要求。因此,常规的抗低电压措施均采用在变频器直流母线端子加装一个稳定的直流源,来确保交流输入电源降低时,变频器直流母线电压维持不变,进而维持变频器的正常运行。目前,针对变频器低电压穿越问题国内主要采用以下2种方案。 2.1给煤机变频器直流母线加装蓄电池组 ABB ACS510系列变频器正常运行时直流母线电压一般在500V左右,需要每台机组至少安装一组电压为500V的蓄电池组,将蓄电池直流输出电压并接至给煤机变频器直流母线端子。为了保证蓄电池的正常充电,需单独配备蓄电池组充电屏。 该方案技术理论简单、成熟,但安装蓄电池组和充电屏占地

小型风力发电机的构造原理

小型风力发电机介绍 一,小型风力发电机的使用条件 小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。即年平均风速在3m/s以上,全年3-20m/s有效风速累计时数3000h以上;全年3-20m/s平均有效风能密度lOOW/m2以上。在选择使用风力发电机时,要做到心中有数,避免盲目性,这样才能充分地利用当地的风力资源,最大限度地发挥风力发电机的效率,取得较高的经济效益。 应该指出的是,在风力资源丰富地区,最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。如能做到这一点无论是从风力机的选择上,还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。风洞试验证明,风轮的转换功率与风速的立方成正比,也就是说,风速对功率影响最大。例如,在当地最佳设计风速为6m/s的地区,安装一台额定设计风速为8m/s的风力发电机,结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42%,也就是说,风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。若选用的风力发电机额定设计风速越高,那么其额定功率输出的效果就越加不理想。但也必须指出,风力发电机额定设计风速偏低,其风轮直径、电机相对要增大,整机造价相应也就加大.从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。 二,小型风力发电执使用的一般要求 目前,小型风力发电机都采用蓄电池贮能,家用电器的用电都由蓄电池提供。所以,用电时总的原则是,蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。也就是说,蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。下面举一例说明这一问题:某地区使用了一台风力发电机,额定风速输出功率为IOOW,假设,该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h,则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。考虑到铅蓄电池的转换效率为70%,则用户用电器实际可利用的能量280Wh。如果该用户使用的电器有: (1)15W灯泡两只,使用4h,耗能为120Wh; (Z)35W电视机一台,使用3h,耗能为105Wh; (3)15W收录机一台,使用4h,耗能为60Wh。 以上总耗能为285Wh。 这样,用电器日总耗能比风力发电机所能提供的能量超出了5Wh,也就是出现了所谓的“入不付出”用电;这种入不付出的用电,将会使蓄电池处在亏电的状态下工作。如果经常长时间地这么用电,将会使蓄电池严重亏电而损坏,缩短其使用寿命。 上例,是假定风力发电机在额定风速状击下的用电情况,而实际上,由于风的多变性,间歇性,风既有大小的不同(风速)又有吹刮时间长短的不同(风频)。所以,在使用用电器时要做到风况好时可适当多用电,风况差时少用电。这就需要用户在使用时认真总结经验。 另外,有条件的地区和用户可备一台千瓦级的柴油发电机组,当风况差的时候给蓄电池补充充电,做到蓄电池不间断地供电。 三,小型风力发电机的合理配套

家用小型风力发电系统的初步设计

2015年度本科生毕业论文(设计) 家用小型风力发电系统的初步设计 院-系:工学院 专业:电气工程与其自动化 年级:2011级 学生姓名: 学号: 导师与职称: 2015年6月

2015 Annual Graduation Thesis (Project) of the College Undergraduate The preliminary design of small household wind power generation system Department:Electrical Engineering and Automation Major:Institute of Technology Grade:2011 Student’s Name:Xu Yun Dong Student No.:2 Tutor:The lecturer Hua Jing Finished by June, 2015

摘要 风能作为一种清洁的可再生能源正逐渐受到了人们的重视,风力发电也成为了时下的朝阳产业。本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换与继电控制电路做了初步的研究。 本论文首先介绍了课题的目的和意义,综述了国内外风力发电的发展概况,简要概括了风力发电相关技术的发展状况,论述了常见小型风力发电系统的基本组成和各部分的作用,同时对本论文的系统方案做了简要的概括,着重分析了整流电路与Buck降压电路的配合,蓄电池充放电继电保护以与电能输出的有效性等。还引入了市电切换电路,作为在发电机故障或蓄电池电量不足的情况下为负载供电。为了使能量的利用达到最大化,本系统还引入了并网电路。所以本论文设计的小型风力发电机组不但适合偏远的地区,也适合市区家庭使用。 本文提出的解决方案为:风力传动装置带动三相永磁交流发电机,然后通过AC—DC—DC—AC变换为交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组和稳压器,通过继电控制电路的监控以实现系统的自动控制,同时并入市电投切,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。 本论文的重点在于继电控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析。 关键词:小型风力发电机组;整流:逆变;继电控制:蓄电池

浅谈风力发电技术的现状及发展前景

浅谈风力发电技术的现状及发展前景 摘要:主要介绍了风力发电机的主要组成、种类、我国风力资源的分布情况、发展前景、风力发电的优越性,以及我国风力发电亟待解决的问题。 关键词:风力发电;资源分布;风机的分类;发展前景 风能是一种可再生的清洁能源,近30年来,国际上在风能的利用方面,无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善,并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW,叶轮直径达到126m。今后,国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。 1 风力发电机的主要组成 1.1 小型风力发电机 小型水平轴风力机主要组成部分有:风轮、发电机、塔架、调向机构、蓄能系统、逆变器等。 (1)风轮 风轮是风力机从风中吸收能量的部件,其作用是把空气流动的动能转变为风轮旋转的机械能。水平轴风力发电机的风轮是由1~3个叶片组成的。叶片的结构形式多样,材料因风力机型号和功率大小而定,如木心外蒙玻璃钢叶片、玻璃纤维增强塑料树脂叶片等。 (2)发电机 在风力发电机中,已采用的发电机有3种,即直流发电机、同步交流发电机和异步交流发电机。小型风力发电机多采用同步或异步交流发电机,发出的交流电通过整流装置转换成直流电。 (3)塔架 塔架用于支撑发电机和调向机构等。因风速随离地面的高度增加而增加,塔架越高,风轮单位面积捕捉的风能越多,但造价、安装费等也随之加大。 (4)调向机构 垂直轴风力机可接受任何方向吹来的风,因此不需要调向机构。对于水平轴风力机,为了得到最高的风能利用效率,应用风轮的旋转面经常对准风向,需要对风装置。常用的调向机构主要有尾舵、舵轮、电动对风装置。 (5)限速机构 当风速高于风力机的设计风速时,为了防止叶片损坏,需要对风轮转速进行控制。 (6)贮能装置 贮能装置对独立运行的小型风力机是十分重要的。其贮能方式有热能贮能、化学能贮存。 (7)逆变器 用于将直流电转换为交流电,以满足交流电气设备用电的要求。 1.2 大型风力发电机组 大型风力发电机组由两大部分组成:气动机械部分和电气部分。气动机械部分包括风轮、低速轴、增速齿轮箱、高速轴,其功能是驱动发电机转子,将风能转换为机械能。电气部分包括异步发电机、电力电子变频器、变压器和电网,其功能是将机械能转换为频率恒定的电能。近年来,又研制成功了直驱式变速恒频风力发电机组(无增速齿轮箱)。 2 风力发电机的种类

变频器低电压穿越能力

低电压穿越能力 低电压穿越能力(Low voltage ride through capability),就是指风力发电机的端电压 降低到一定值的情况下不脱离电网而继续维持运行,甚至还可为系统提供一定无功以帮助系 统恢复电压的能力。具有低电压穿越能力的风力发电机可躲过保护动作时间,故障切除后恢 复正常运行。这可大大减少风电机组在故障时反复并网次数,减少对电网的冲击。 具有低电压穿越能力可保证风电机组在电网故障电压降低的情况下 , 尽最大可能与电网连接 ,保持发电运行能力,减少电网波动。一般 230 kV 或更高电压等级线路的故障,在 6 个周波(120 ms)内被切除 ,电压恢复到正常水平的 15 %需要 100 ms ,恢复到正常水平的 75 %或者更高水平则需要1 s ,LVRT功能是要风电机组在故障电压短时间消失期间 ,保持持续运行的能力 ,如此后电压仍处在低压 ,风电机组将被低压保护装置切除。 低电压穿越能力的具体实现方式 目前实现低电压穿越能力的方案一般有三种:1).采用了转子短路保护技术,2).引入新型拓扑结构,3).采用合理的励磁控制算法。 1、转子短路保护技术(crowbar电路) 这是目前一些风电制造商采用得较多的方法,其在发电机转子侧装有crowbar电路,为转子侧电路提供旁路,在检测到电网系统故障出现电压跌落时,闭锁双馈感应发电机励磁变流器,同时投入转子回路的旁路(释能 电阻)保护装置,达到限制通过励磁变流器的电流和转子绕组过电压的作用,以此来维持发电机不脱网运行(此时双馈感应发电机按感应电动机方式运行)。 2、新型拓扑结构包括以下几种:1).新型旁路系统 2).并联连接网侧 变流器 3).串联连接网侧变流器 3、采用新的励磁控制策略 从制造成本的角度出发,最佳的办法是不改变系统硬件结构,而是通 过修改控制策略来达到相同的低电压穿越效果:在电网故障时,使发电机 能安全度越故障,同时变流器继续维持在安全工作状态。

小型家用风力发电市场可行性报告

小型家用风力发电市场可行性报告 1.过去 八十年代中后期,我国的小型风力发电机形成了规模化生产的能力,在内蒙古等偏远地区推广中小型风力发电机近二十万台, 中小型风力发电机所面对的自然环境极为恶劣,由于风受地面粗糙度和障碍物的影响很大,离地面高度越高,风速越稳定。而中小型风机受安装高度限制,而且不能远离用电者居住的地方,所以中小型风机是工作在风的紊流区域,风速风向的无规则频繁变化对风机的破坏性很大。 中小型风力发电机所能提供的能源有限,考虑到单位功率成本的因素,好的材料和先进的控制技术无法采用,可选择的材料和技术手段有限。长期以来,我国的小风机研制缺乏对小风机使用环境的研究,比较注重风机的性能测试数据,缺乏对风机在不同环境下进行运行考核的要求。 虽然我国的小型风力发电机技术标准做了调整和修改,但在对小风机的产品要求上还是按八十年代所订的风机标准来要求,一个最显著的特点就是要求风机的额定风速在6~8m/s,这是极不合理的。因为小型风力发电机受技术手段的限制,只能采用定浆距叶片,当风速大于额定风速时,风机的限速机构必须开始动作,否则就可能会烧毁发电机。风机限速后,输出功率急速下降,从而大大缩小了风机的有效工作风速范围。 以年平均风速4~5m/s的地区为例(这也是我国西北部偏远地区较普遍的风资源条件),下图为该地区全年风速的时表分布图和风能密度分布图。 相对于国际上通行的做法(将风机的额定风速定在10~13m/s的范围以体现对风能利用最大化的原则),我国的小风机额定风速定得低,主要是希望风机的有效工作时间长,较长时间满足用户的用电需求。这种考虑是有局限性的。风能和太阳能一样,是随机性很强的能源,而且能量密度低,希望风力发电机在任何条件下都能满足用户的用电要求是不现实的,要尽可能满足用户的用电要求,最好的办法是采用风光互补发电系统,而不是降低风机的额定风速。 中小型风机的额定风速定得低,主要有以下几方面问题:1)降低了风机的利用率:风力发电机的效率本来就不高,如果我们再把风能的有效利用区域限得很窄,不利于对风能的充分利用。2)增加了风机的成本和技术难度:风能是随风速的三次方成正比的,额定风速定得低,同等功率下风机的成本要高很多(我国小风机的重量是国外同功率产品的3~5倍)。风机处于限速状态的机率大,时间长,相应的产生故障的机会大,产品生产的技术难度大。3)与国际上同类产品的技术要求不接轨,丧失了国际市场上进行产品竞争的能力:太阳能热水器、太阳能光伏都是按较高的光照强度来考核的,为什么中小型风机一定要按低风速来考核?这显然是不合理的,这对中小型风机产业的发展不利。 此外,无论风力发电系统还是风光互补系统,都由控制系统和储能系统组成等配套产业组成,发电系统、控制系统、储能系统各自分家,是整合后系统稳定性差的根本原因,也是目前改行业的技术壁垒。使最终用户衡量考察中小型风力发电及风光互补新能源发电技术产生误差。独立各个系统都是合格的,在各种恶劣的自然环境下一整合系统就是劣质的,不是控制系统不当就是储能系统和发电系统配比不适合等,体现在用户面前的不仅仅是单一发电系统的发电效率、低风速启动、低风速储能、抗大风保护等,还涉及到控制系统的智能控制、低

1.1.4 小型风力发电系统的技术特点[共13页]

第1章 离网风力发电系统的技术特点和运行条件 15 取决于它的设计是配合强风地带(配较大型发电机),还是配合弱风地带(配较小型发电机)。 发电机的额定输出功率是指发电机在额定转速下输出的功率。由于风速不是一个稳定值,因而发电机转速会随风速而变化,因此输出功率也会随风速变化。当实际风速低于设计风速时,发电机的实际输出功率将达不到额定值;当风速高于设计风速时,实际输出功率将高于额定值。当然,由于风力发电机的限速和调速装置及发电机本身设计参数的限制,发电机的输出功率不会无限增大,只能在某一范围内变动。 在风速很低的时候,风力机的风轮会保持不动。当到达切入风速时(通常为3~4m/s ),风轮开始旋转并牵引发电机开始发电。随着风力越来越强,输出功率会增加。当风速达到额定风速时,风力发电机会输出额定功率。之后输出功率会保持大致不变。当风速进一步增加,达到切出风速的时候,风力机会制动,不再输出功率,以免损坏。 风力发电机的性能可以用功率曲线来描述,如图1-4所示。功率曲线显示了在不同风速下(切入风速到切出风速)风力发电机的输出功率。为特定地点选取合适的风力发电机,一般方法是采用风力发电机的功率曲线和该地点的风力资料进行发电量估算。 图1-4 风力发电机功率曲线 3.风力发电机组的保护功能 风力发电机组应具备的保护功能或装置有:偏航、反向电磁制动、折翼保护、泄荷器。风力发电机的运行及保护需要一个全自动控制系统,它必须能控制自动启动、叶片桨矩的调节(在变桨矩风力发电机上)及在正常和非正常情况下停机。除了控制功能,还应具有监控功能,以提供运行状态、风速、风向等信息。该系统是以计算机为基础,除了小的风力发电机外,其控制及监测还可以远程进行。控制系统具有的主要功能如下。 ① 顺序控制启动、停机以及报警和运行信号的监测。 ② 偏航系统的低速闭环控制。 ③ 桨矩装置(如果是变桨矩风力发电机)快速闭环控制。 ④ 与风电场控制器或远程计算机的数据通信。 风力发电机的控制系统应能在恶劣的条件下,根据风速、风向对系统加以控制,使其在稳定的电压和频率下运行,并监视齿轮箱和发电机的运行温度、液压系统的油压,对出现的任何异常进行报警,必要时自动停机。 1.1.4 小型风力发电系统的技术特点 一般把发电功率在10kW 级及以下的风力发电机称作小型风力发电机。小型风力发电机

电厂变频器低电压穿越改造方案

****电厂 给煤机/空气预热器变频器低电压穿越改造方案

目录 一、火力发电厂给煤/粉机及空预器系统现状分析 (2) 二、网源协调对火电厂关键辅机变频器低穿能力要求 (4) 三、电厂关键辅机变频器低穿能力梳理核查 (6) (一)厂用负荷分类 (6) (二)厂用负荷继电保护动作特性 (6) (三)厂用负荷变频器低穿能力要求原则 (7) (四)低电压对现有厂用负荷的影响分析 (7) 四、技术改造方案 (9) (一)大惯性类负荷变频器 (9) (二)给煤机、给粉机类负荷变频器 (9) (三)各种技术方案特点及对比分析 (12) 五、SCS-230火电机组辅机电源控制系统 ................................................. 错误!未定义书签。 (一)系统原理..................................................................................... 错误!未定义书签。 (二)系统特性..................................................................................... 错误!未定义书签。 (三)支撑方式..................................................................................... 错误!未定义书签。 (四)SCS-230火电机组辅机电源控制系统两种技术方案.............. 错误!未定义书签。 (五)检验方法..................................................................................... 错误!未定义书签。 (六)SCS-230火电机组辅机电源控制系统检测报告...................... 错误!未定义书签。

家用小型风力发电机的功能介绍

家用小型风力发电机的功能介绍 一,小型风力发电机的使用条件 小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。即年平均风速在3m/s以上,全年3-20m/s有效风速累计时数3000h以上;全年3-20m/s 平均有效风能密度lOOW/m2以上。在选择使用风力发电机时,要做到心中有数,避免盲目性,这样才能充分地利用当地的风力资源,最大限度地发挥风力发电机的效率,取得较高的经济效益。 应该指出的是,在风力资源丰富地区,最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。如能做到这一点无论是从风力机的选择上,还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。风洞试验证明,风轮的转换功率与风速的立方成正比,也就是说,风速对功率影响最大。例如,在当地最佳设计风速为 6m/s的地区,安装一台额定设计风速为8m/s的风力发电机,结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42%,也就是说,风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。若选用的风力发电机额定设计风速越高,那么其额定功率输出的效果就越加不理想。但也必须指出,风力发电机额定设计风速偏低,其风轮直径、电机相对要增大,整机造价相应也就加大.从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。 二,小型风力发电执使用的一般要求 目前,小型风力发电机都采用蓄电池贮能,家用电器的用电都由蓄电池提供。所以,用电时总的原则是,蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。也就是说,蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。下面举一例说明这一问题:某地区使用了一台风力发电机,额定风速输出功率为IOOW, 假设,该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h,则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。考虑到铅蓄电池的转换效率为70%,则用户用电器实际可利用的能量280Wh。如果该用户使用的电器有: (1)15W灯泡两只,使用4h,耗能为120Wh; (Z)35W电视机一台,使用3h,耗能为105Wh; (3)15W收录机一台,使用4h,耗能为60Wh。 以上总耗能为285Wh。 这样,用电器日总耗能比风力发电机所能提供的能量超出了5Wh,也就是出现了所谓的“入不付出”用电;这种入不付出的用电,将会使蓄电池处在亏电的状态下工作。如果经常长时间地这么用电,将会使蓄电池严重亏电而损坏,缩短其使用寿命。 上例,是假定风力发电机在额定风速状击下的用电情况,而实际上,由于风的多变性,间歇性,风既有大小的不同(风速)又有吹刮时间长短的不同(风频)。所以,在使用用电器时要做到风况好时可适当多用电,风况差时少用电。这就需要用户在使用时认真总结经验。 另外,有条件的地区和用户可备一台千瓦级的柴油发电机组,当风况差的时候给蓄电池补充充电,做到蓄电池不间断地供电。 三,小型风力发电机的合理配套 小型风力发电机发出的电能首先经过蓄电池贮存起来,然后再由蓄电池向用电器供电。所以,必须认真科学地考虑,风力发电机功率与蓄电池容量的合理匹配和静风期贮能等问题。目前,小型风力发电机与蓄电池容量一般都是按照输入和输出相等,或输入大于输出的原则进行匹配的。即:100W风力发电机匹配120Ah蓄电池(60Ah2块);200W风力发电机匹配120-180Ah蓄电池(60或90Ah2 块);300W风力发电机匹配240Ah蓄电(120Ah2块);750W 风力发电机匹配240Ah蓄电池(120Ah2块);1000W风力发电机匹配 360Ah蓄电池(120Ah3块)。

低电压穿越

低电压穿越:当电网故障或扰动引起风电场并网点的电压跌落时,在电压跌落的范围内,风电机组能够不间断并网运行。 低电压穿越 英文:Low voltage ride through 缩写: LVRT 低电压穿越(LVRT),指在风力发电机并网点电压跌落的时候,风机能够保持 低电压穿越 并网,甚至向电网提供一定的无功功率,支持电网恢复,直到电网恢复正常,从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功能要求。不同国家(和地区)所

基本要求 对于风电装机容量占其他电源总容量比例大于5%的省(区域)级电网,该电网区域内运行的风电场应具有低电压穿越能力。 风电场低电压穿越要求 右图为对风电场的低电压穿越要求。 a) 风电场内的风电机组具有在并网点电压跌至20%额定电压时能够保证不脱网连续运行625ms的能力; b) 风电场并网点电压在发生跌落后2s内能够恢复到额定电压的90%时,风电场内的风电机组能够保证不脱网连续运行。 不同故障类型的考核要求 对于电网发生不同类型故障的情况,对风电场低电压穿越的要求如下: a) 当电网发生三相短路故障引起并网点电压跌落时,风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时,场内风电机组必须保证不脱网连续运行;风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时,场内风电机组允许从电网切出。 b) 当电网发生两相短路故障引起并网点电压跌落时,风电场并网点各线电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时,场内风电机组必须保证不脱网连续运行;风电场并网点任意线电压低于或部分低于图中电压轮廓线时,场内风电机组允许从电网切出。 c) 当电网发生单相接地短路故障引起并网点电压跌落时,风电场并网点各相电压在图中电压轮廓线及以上的区域内时,场内风电机组必须保证

小型风力发电机基本常识

小型风力发电机基本常识 1.小型风力发电机一般都由那几部分组成的? 小型风力发电机部件很多,但一般都是由5部分组成的: 一是风轮,由二个或多个叶片组成,安装在机头上,是把风能转化为机械能的主要部件。 二是机头,主要是发电机和安装尾翼的支座等,它能绕塔架中的竖直轴自由转动。 三是尾翼,它一般装于机头之后,是用来保证在风向变化时,使风轮正对风向,现在也有不带尾翼的垂直轴发电机。 四是塔架,是支撑机头的构架,它把风力发电机架设在不受周围障碍物影响的空中。 五是控制系统,是用来控制发电机的输入输出和发电机工作状态的。 2.如何选购一台真正适合自已使用的风力发电机? 如何选购一台真正适合自已使用的风力发电机,其中是大有学问。首先,要看生产风力发电机的厂家。目前国内许多所谓的风力发电机生产厂家只是采购一些部件进行简单的组装,各部件之间根本不配套,故发电效率相对较小,故障也比较多,缺乏必要的科研能力,产品很难更新换代,还有一些厂家为了追求高利润.不惜偷工减料.其生产的发电机很难达到其标定的功率.更有一些产品经销商偷梁换柱.所以消费者在先购风力发电机时,一定要找正规的生产厂家.一般有能力有规模的生产厂家其产品大都配套齐全.其有较强的研发能力,其产品质量也都符合国家标准。

特别要查对电机的参数:(最好是拿几个厂家的对比就会很明显) 主要技术参数包括:起动风速,额定风速,额定电压,最大功率,额定功率,额定转速等。 其次用户要根据自已的使用要求和风力条件。选择相对应的风力发电机.比如在内地,由于风较小,更应选择一些功率小的发电机,因为他更容易被小风量带动而发电,特续不断的风,会比一时狂风更能供给较大的能量,而大功率的发电机.在小风的环境下动很难高效率的发电,甚至根本就无法发.这样,如果用户用电量大.可以选购几台小功率的发电机并联使用.其效果较购一台大功率的发电机效果好得多或者使用太阳板构成风光互补供电系统效果更稳定。同时,用户在选购风力发电机时还要注意以下几点:查看装箱单,数数配件是否齐全;用手转动一下各个转动部分,看是否转动灵活。 3.发电机的具体安装地点? 小型风力发电机安装场址的选择非常重要。性能很高的风力发电机,假如没有风,它也不会工作,而性能稍差一些的风力发电机,如果安装场址选择得好,也会使它充分发挥作用。关于小型风力发电机的选址条件包含着非常复杂的因素,原则上,在一年之中极强风及紊流少的地点应算最好,但有时很难选出这样的地点。 一般本着这样的原则: 第一风能丰富,年平均风速越大越好,其大体上数字是:年平均风速3m/s以上,3-20m/s有效风速累计时效3000h以上,全年3一20m /s平均有效风能密度100W/m2以上。只要能满足这个条件,小型

国内外风力发电技术的现状与发展趋势_田德

2007.01 Renewable Energy Industry 51 风能是一种可再生的清洁能源。近30年来,国际上在风能的利用方面,无论是理论研究还是应用研究都取得了重大进步。风力发电技术日臻完善,并网型风力发电机单机额定功率最大已经到5MW,叶轮直径达到126m。截止2005年世界装机容量已达58,982MW,风力发电量占全球电量的1%。中国成为亚洲风电产业发展的主要推动者之一,其总装机容量居世界第8位,2005年新增装机容量居世界第6位。今后,国内外风力发电技术和产业的发展速度将明显加快。 1 引 言 风是最常见的自然现象之一,是太阳对地球表面不均衡加热而引起的“空气流动”,流动空气具有的动能称之为风能。因此,风能是一种广义的太阳能。据世界气象组织(WMO)和中国气象局气象科学研究院分析,地球上可利用的风能资源为200亿kW,是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿kW,海上可利用的风能是陆地上的3倍,50m高度层可利用的风能是10m高度层的2倍,风能资源非常丰富。 风能是一种技术比较成熟、很有开发利用前景的可再生能源之一[1]。风能的利用方式不仅有风力发电、风力提水,而且还有风力致热、风帆助航等。因此,开发利用风能对世界各国科技工作者具有极强的魅力,从而唤起了世界众多的科学家致力于风能利用方面的研究。在本文中,将对国内外风力发电技术的现状和发展趋势进行论述。 2 风力发电基本知识 2.1 风能的计算公式 空气运动具有动能。风能是指风所具有的动能。如果风力发电机叶轮的断面积为A,则当风速为V的风流 经叶轮时,单位时间风传递给叶轮的风能为 其中:单位时间质量流量m=ρ AV 在实际中,式中: PW—每秒空气流过风力发电机叶轮断面面积的风能,即风能功率,W; Cp—叶轮的风能利用系数; ?m—齿轮箱和传动系统的机械效率,一般为0.80—0. 95,直驱式风力发电机为1.0;?e—发电机效率,一般为0.70—0.98;?—空气密度,kg/m3; A—风力发电机叶轮旋转一周所扫过的面积,m2; V—风速,m/s。 田 德 (内蒙古农业大学新能源技术研究所,呼和浩特 010018) 国内外风力发电技术 的现状与发展趋势

民用小型风力发电机宣传语

民用小型风力发电机宣传语 广告语,民用小型风力发电机宣传语 1、随风而动,绿色银凤! 2、做绿色能源,服务人类社会。 3、银风能源,世界动力。 4、银风风车,迎风招展。 5、风能发电,倡导绿色消费,共筑和谐家园。 6、风能无限,电通四海。 7、银风发电,风光无限。 8、风随我动,自得“银”心。 9、银风能源,你我的绿色源泉。 10、银风,美的开始,科技的开始。 11、宁波银风能源,保卫我们唯一的家园。 12、银风发电,环保万年。 13、银风——让世界更宜人。 14、银风精神,由风推动!银风,秉承双赢之风。 15、长江之水,黄河之浪;银风能源,永远难忘! 16、银风动力,风行天下。 17、宁波银风,让风为我聚能量 18、风力节能,银风先行。 19、银风进万家,家家顶刮刮。 20、银风新能源,21世纪的最佳选择。 21、银风,争做环保先锋! 22、挖掘绿色能源,创享绿色生活。 23、银风吹又吹,能源绿又绿。 24、宁在心灵,波舞世界。银龙驿动,风随我行。 25、疾风之,电吹向世界。 26、民风动,世界动。环保世界,银风助力。

27、风动自然存——银风能源! 28、绿色能源,环保无污染,就在银风能源。 29、银风科技,吹绿人间满眼春! 30、银风旋转,能力无限。 31、银风,点亮万家灯火。 32、借银风,净四海,动八方。 33、银风所至,光明打开。 34、银风能源,环保源泉! 35、借银风,护环境。 36、银风一展,电光闪闪! 37、电煤河水可以做到的,银风同样可以做到。 38、万事具备,只欠银风! 39、中国吹银风,世界添绿能。 40、银风到万家,发电无废渣! 41、银风能源,风力无限! 42、银风能源动力源,环保动力生活美。 43、绿色环保在银风。 44、风的事业,丰的收获! 45、吹净世间烟尘,鼓起创业风帆。 46、自然,自创,自强。 47、只兴风,不作浪。 48、银风新能源,让世界轻松起跑。 49、风有多少能量,我们就有多少能量! 50、引领洁能新风尚。 51、聚万物之源,开百业之能。 52、银风,“吹”向世界的洁净能源! 53、任尔东南西北风,我自从容笑纳。 54、银风,引领世纪新能源。 55、银风给你能量和惊喜。

风力发电机文献综述

林内小型风力发电机风叶的设计 摘要:随着国民经济的持续发展,能源危机的阴影正日益困扰着人类的生产和生活,因此人们开始把目光风能这个取之不尽、用之不竭的清洁能源,若风力发电机跟森林中的监测传感器配合,则能有效利用自然资源,实现可持续发展。本文就林内小型风力发电机叶片原有的基础上进行优缺点分析,总结国内外风力发电机的发展和现状。 前言 本人毕业设计题目为《林内小型风力发电机叶片部件的设计》,主要针对垂直轴风力发电机叶片部件的设计进行研究,对现有风力发电机的叶片发展历史进行总结分析,探索其优越性和可行性。本文主要查询了2000年以来的有关小型风力发电文献期刊。 主体 风力发电机分为水平轴风机和垂直轴风机。 水平轴风机最为典型的代表是3个叶片的荷兰风车,也是目前阶段技术最成熟,应用最广泛,占据主流市场的产品。水平轴风机主要包括叶片技术、发电机和传动技术、并网技术三大部分。其中叶片技术是其核心部分,叶片除了靠叶素理论计算和设计外,还要靠经验对计算值进行修正,对操作人员的技术要求十分高。而我国是从20世纪80年代后期才涉足风力发电这一新兴行业,技术远远落后与世界发展水平,其研究主要是引进、吸收、消化叶片设计技术,没有自己的独立成果。到2006年底,中国进入或正在进入大型风机市场的厂商已超过20家1 ,从企业数量上看,中国的企业数量超过了全世界风机厂商数量的一倍以上,但均缺乏叶片这一核心技术的独创性。 垂直轴风机,即转轴垂直于地面的风机,其历史可以追溯到几千年前,人们利用垂直轴风车进行提水。而垂直轴风力发电机的发明则要比水平轴的晚很多,知道20世纪20年代才开始出现。由于人们普遍认为垂直轴风轮的尖速比不可能大于1,风能利用率低于水平轴风力发电机,因而导致垂直轴风机长期得不到重视。然而,随着科技日新月异和人类认识水平的不断提高,人们逐渐意识到垂直轴风机的尖速比不能大于1只适用于阻力型风机,而升力型风机的尖速比甚至可以达到6,并且其风能利用率也不低于水平轴,于是越来越多的人认识到垂直轴风机的发展前景,并大大提高了其研发技术,取得了突破性进展。 垂直轴风力发电机呈H型,与水平轴风力发电机相比较,其优越性体现在:设计方法先进,风能利用率高,启动风速低,无噪音;除了在风电场应用以外,还可以充分利用大型建筑物的集风作用和大型建筑物顶层的空间、高度,建造风电大楼和零能耗大楼;城市公共照明和高速公路亦可以通过风、光互补方式大量应用风力发电机;具有风资源条件的企事业单

小型家用风力发电机毕业设计

小型家用风力发电机毕 业设计 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

摘要风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视,风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换及继电控制电路做了深入的研究。 本文提出的解决方案为,风力发电机组带动单相交流发电机,然后通过AC—DC—AC 变换为用户需要的标准交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组,通过控制电路的监控实现系统的控制,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。 本论文的重点在于继点控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析,最后电气控制部分进行了系统仿真。 关键词:风力发电机组;整流——逆变;继电控制 目录

引言 随着世界工业化进程的不断加快,使得能源消耗逐渐增加,全球工业有害物质的排放量与日俱增,从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发,因此,能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。由能源问题引发的危机以及日益突出的环境问题,使人们认识到开发清洁的可再生能源是保护生态环境和可持续发展的客观需要。可以说,对风力发电的研究和进行这方面的毕业设计对我们从事风力发电事业的同学是有着十分重大的理论和现实意义的,也是十分有必要的

第一章绪论 风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源,它和存在于自然界的矿物质燃料能源,如煤、石油、天然气等不同,它不会随着其本身的转化和利用而减少,因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。而矿物质燃料储量有限,正在日趋减少,况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。因此风力发电正越来越引起人们的关注。 风力发电概述 1.1.1风力发电现状与展望 全球风能资源极为丰富,技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh /年。作为可再生的清洁能源,受到世界各国的高度重视。近20年来风电技术有了巨大的进步,发展速度惊人。而风能售价也已能为电力用户所承受:一些美国的电力公司提供给客户的风电优惠售价已达到2~美分/kWh,此售价使得美国家庭有25%的电力可以通过购买风电获得。 2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12——关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告,“风力12%”的蓝图展示出风力发电已经成为解决世界能源问题的不可或缺的重要力量。按照风电目前的发展趋势,预计2008~2012年期间装机容量增长率为20%,以后到2015年期间为15%,2017~2020年期间为10%。其推算的结果2010年风电装机亿KW,风电电量×104亿kWh,2020年风电装机亿KW,风电电量×104亿kWh,占当时世界总电消费量×104亿kWh的%。 世界风电发展有如下特点:

低电压穿越技术规范书

低电压穿越技术规范书 1 总则 1.1低电压穿越技术规范书适用于光伏发电站并网验收、风电场接入并网验收、光伏逆变器型 式试验、风力发电机组的低电压穿越检测平台,包括主要设备及其辅助设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 1.2低电压穿越技术规范书要求该检测平台能够同时满足现场安装在风电场的单台风电机组低 电压穿越能力检测,满足光伏发电站并网接入验收的低电压穿越能力检测,满足光伏逆变器与风电发电机组的型式试验的低电压穿越试验检测。 1.3低电压穿越技术规范书所提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定,也 未充分引述有关标准和规范的条文。供方应保证提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 2 低电压穿越技术使用条件 2.1低电压穿越技术环境条件 a) 户外环境温度要求:-40℃~ 50℃; b) 户外环境湿度要求:0~90% ; c) 海拔高度:0~2000米(如果超过2000米,需要提前说明)。 2.2安装方式:标准海运集装箱内固定式安装。 2.3储存条件 a)环境温度-50℃~50℃; b)相对湿度0~95% 。 2.4低电压穿越技术工作条件 a) 环境温度-40 oC~40oC; b) 相对湿度10%~90%,无凝露。 2.5低电压穿越技术电力系统条件 a) 电网电压最高额定值为35kV,电压运行范围为31.5kV~40.5kV;同时也可以同时满足 10kV\20kV电网电压的试验检测。 b) 电网频率允许范围:48~52Hz;

c) 电网三相电压不平衡度:<= 4%; d) 电网电压总谐波畸变率:<= 5%。 2.6负载条件 负载包括直驱或双馈式等风力发电机组,其总容量不大于6.0MVA。其控制和操作需要满足国家关于风电机组电电压穿越测试与光伏发电站的相关测试规程技术要求。 本检测平台能够同时满足同等条件下光伏电站或光伏逆变器的低电压穿越能力测试。 2.7接地电阻:<=5Ω。 3低电压穿越技术检测平台的技术要求 3.1 结构及原理要求 根据模拟实际电网短路故障的要求,测试系统须采用阻抗分压方式,原理如下图1所示(以实际为准)。测试系统串联接入风电机组出口变压器高压侧(35kV、20 kV、10 kV侧)。 图1 低电压穿越技术测试系统原理图 3.2 测试系统功能要求 (1)整体要求 ?测试系统紧凑式安装; ?任何测试引起的测试系统电网侧电压波动均小于5%Un; ?测试接入系统电压等级:适用于35kV系统,如果需要可考虑兼容10kV系统;

小型风力发电机

怎样利用风力来发电呢? 我们把风的动能转变成机械能,再把机械能转化为电能,这就是风力发电。风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这种风力发电机组,大体上可分风轮(包括尾舵)、发电机和铁塔三部分。(大型风力发电站基本上没有尾舵,一般只有小型(包括家用型)才会拥有尾舵) 风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件,它由两只(或更多只)螺旋桨形的叶轮组成。当风吹向浆叶时,桨叶上产生气动力驱动风轮转动。桨叶的材料要求强度高、重量轻,目前多用玻璃钢或其它复合材料(如碳纤维)来制造。(现在还有一些垂直风轮,s型旋转叶片等,其作用也与常规螺旋桨型叶片相同)由于风轮的转速比较低,而且风力的大小和方向经常变化着,这又使转速不稳定;所以,在带动发电机之前,还必须附加一个把转速提高到发电机额定转速的齿轮变速箱,再加一个调速机构使转速保持稳定,然后再联接到发电机上。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率,还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。 风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V 市电,才能保证稳定使用。 通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。 小型风力发电机介绍 一,小型风力发电机的使用条件 小型风力发电机一般应在风力资源较丰富的地区使用。即年平均风速在3m/s以上,全年3-20m/s有效风速累计时数3000h以上;全年3-20m/s平均有效风能密度lOOW/m2以上。在选择使用风力发电机时,要做到心中有数,避免盲目性,这样才能充分地利用当地的风力资源,最大限度地发挥风力发电机的效率,取得较高的经济效益。 应该指出的是,在风力资源丰富地区,最好选择风机额定设计风速与当地最佳设计风速相吻合的风力发电机。如能做到这一点无论是从风力机的选择上,还是利用风力资源的经济意义上都有重要的意义。风洞试验证明,风轮的转换功率与风速的立方成正比,也就是说,风速对功率影响最大。例如,在当地最佳设计风速为6m/s的地区,安装一台额定设计风速为8m/s的风力发电机,结果其年额定输出功率只达到原设计输出功率的42%,也就是说,风力发电机额定输出功率较设计值降低了58%。若选用的风力发电机额定设计风速越高,那么其额定功率输出的效果就越加不理想。但也必须指出,风力发电机额定设计风速偏低,其风轮直径、电机相对要增大,整机造价相应也就加大.从制造和产品的经济意义上考虑都是不合算的。 二,小型风力发电执使用的一般要求 目前,小型风力发电机都采用蓄电池贮能,家用电器的用电都由蓄电池提供。所以,用电时总的原则是,蓄电池放电后能及时由风力发电机给以补充。也就是说,蓄电池充入的电量和用电器所需消耗的电量要大致相等(一般以日计算)。下面举一例说明这一问题:某地区使用了一台风力发电机,额定风速输出功率为IOOW,假设,该地区某日相当于额定风速的风力吹刮时数连续为4h,则该风机日输出并贮存到蓄电池里的能量为400Wh。考虑到铅蓄电池的转换效率为70%,则用户用电器实际可利用的能量280Wh。如果该用户使用的电器有: (1)15W灯泡两只,使用4h,耗能为120Wh; (Z)35W电视机一台,使用3h,耗能为105Wh; (3)15W收录机一台,使用4h,耗能为60Wh。

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