风电机组和风电场通讯方式PPT课件
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风力发电机PPT课件
图3-15 电磁式直流发电机结构
2023/8/18
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（2）永磁式交流同步发电机
永磁式交流同步发电机的转子 上没有励磁绕组，因此无励磁绕 组的铜损耗，发电机的效率高； 转子上无集电环，发电机运行更 可靠；采用钕铁硼永磁材料制造 的发电机体积小，重量轻，制造 工艺简ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ，因此广泛应用于小型 及微型风力发电机中。
2023/8/18
第37页/共119页
2）超同步运行状态。此时n>n1，转差率s<0，转子中的电流相序发 生了改变，频率为f2的转子电流产生的旋转磁场的转速与转子转速反方
向，功率流向如图所示。
3）同步运行状态。此时n=n1，f2=0，转子中的电流为直流，与同步
发电机相同。
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1
6
S
5
N
N
S 4
2 3
图3-17 凸极式永磁发电机结构示意图
1—定子齿 2—定子轭 3—永磁体转子 4—转子轴 5—气隙 6—定子绕组
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（3）硅整流自励式交流同步发电机
如下图，硅整流自励式交流同步发电机电路原理图。
硅整流自励式交流同步发电机一般带有励磁调节器，通过自动调节励 磁电流的大小，来抵消因风速变化而导致的发电机转速变化对发电机 端电压的影响，延长蓄电池的使用寿命，提高供电质量。
本章主要内容
3.1 风的特性及风能利用 3.2 风力发电机组及工作原理 3.3 风力发电机组的控制策略 3.4 风力发电机组的并网运行和功率补偿 3.5 风力发电的经济技术性评价
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《风力发电介绍》课件
成功风力发电项目介绍
01
成功案例一
荷兰的“巨人风车”项目
02
成功案例二
丹麦的哥本哈根风电场
03
04
成功案例三
德国的勃兰登堡风电场
成功案例四
美国加利福尼亚州的“沙漠之 风”风电场
风力发电在偏远地区的实际应用
应用一
为偏远地区提供电力供应，解决能源问题
应用二
促进偏远地区的经济发展，创造就业机会
应用三
改善偏远地区的生态环境，减少对化石燃料 的依赖
风力发电的原理
风力发电的基本原理是利用风的动力 ，通过风力发电机组的风轮机叶片旋 转，从而驱动发电机转动，将机械能 转化为电能。
风轮机叶片受到风的作用产生旋转动 力，驱动发电机转动，进而产生电能 。发电机产生的电能通过变压器升压 后接入电网，供给用户使用。
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生、无污染的能源，风力发电能够减少化石 燃料的消耗和二氧化碳等温室气体的排放，有助于环境保护 和气候变化应对。同时，风能分布广泛，尤其在资源丰富的 地区，风力发电具有很大的开发潜力。
《风力发电介绍》ppt课件
目 录
• 风力发电概述 • 风力发电技术 • 风力发电的应用 • 风力发电的未来展望 • 风力发电案例研究
01
风力发电概述
风力发电的定义
01
风力发电是指利用风能转化为电 能的发电方式，通过风力发电机 组将风能转化为机械能，再通过 发电机将机械能转化为电能。
02
风力发电是一种可再生能源，具 有清洁、环保、可持续等优点， 是全球范围内大力推广的能源利 用方式。
应用四
提高偏远地区的能源安全，保障能源供应的 稳定性
大型风电场的建设与管理
风力发电ppt较详细PPT课件
市场推广
通过宣传和教育，提高公 众对风力发电的认识和接 受度，促进市场需求增长。
竞争环境
建立公平的市场竞争机制， 打破行业垄断，吸引更多 企业参与风力发电项目的 投资和建设。
技术瓶颈与解决方案
风能利用率
提高风能利用率，降低风能成本， 是当前面临的主要技术瓶颈之一。 通过研发更高效的风力发电机组 和优化风电场布局，可以提高风
能利用率。
储能技术
发展储能技术，解决风能发电的 间歇性问题。例如，利用电池、 抽水蓄能、压缩空气储能等技术， 实现风电场的有功无功调节和调
峰填谷。
输电技术
加强智能电网建设和特高压输电 技术的研究，提高风电并网和远
距离输送的能力，降低损耗。
环境保护与可持续发展
减少对环境的影响
合理规划风电场的位置和规模，避免对生态环境造成破坏。同时，加强风电设备 的噪声和视觉污染治理，降低对周边居民的影响。
海上风电发展
海上风电资源丰富，未来 将有更多的海上风电项目 建成并投入运营。
风力发电与其他可再生能源的结合
太阳能与风能结合
太阳能和风能在时间和地域上具有互补性，结合使用可提高可再 生能源的利用效率。
风能与水能结合
风能和水能在动力转换上具有协同效应，结合使用可实现能源的更 高效利用。
多种可再生能源的综合利用
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生能源，利用风能发电有助于减少化石燃料的消耗和温室气体 排放；风能分布广泛，可利用风能资源丰富；风力发电技术成熟，经济效益逐 渐提高。
局限性
风能是一种间歇性能源，受天气和季节影响较大；风力发电机组占地面积较大， 对土地资源有一定需求；风力发电在建设、维护和拆除过程中可能对环境产生 一定影响。
风电场电气部分ppt课件
，降低投资成本。
可维护性原则
简化系统结构，提高设 备可维护性，方便后期
运营和维护。
主要电气设备选型依据
风电机组特性
根据风电机组的功率、电压等级、控 制方式等特性，选择匹配的电气设备 。
电网接入要求
遵循电网公司的接入标准和要求，选 用符合规定的电气设备和材料。
环境条件
考虑风电场所在地的气候条件、海拔 高度、污秽等级等环境因素，选择适 应性强的电气设备。
方案二
分布式电气系统设计方案。采用分布式的变压器 、开关柜等设备，实现风电场的分布式供电和控 制。该方案具有运行灵活、可靠性高等优点，但 投资成本相对较高。
方案比较与选择
根据风电场的实际情况和需求，综合考虑技术、 经济、环境等多方面因素，对以上三种方案进行 比较和选择。最终确定符合风电场实际情况和需 求的最佳电气系统设计方案。
针对可能发生的火灾事故，制定相应 的应急预案，并定期进行演练，提高
员工的应急处置能力。
消防设施建设
按照规范要求配置消防设施，如灭火 器、消防栓、烟雾探测器等，确保火 灾发生时能够及时扑救。
消防安全培训与宣传
加强员工的消防安全培训和宣传，提 高员工的消防安全意识和自防自救能 力。
2023 WORK SUMMARY
接地系统建设
建立完善的接地系统，确保接地电阻符合规范要 求，提高设备的防雷接地能力。
定期检查与维护
定期对防雷接地设备进行检查和维护，确保其性 能良好，有效预防雷击事故。
消防安全管理规定执行
消防安全责任制
明确各级人员的消防安全职责，建立消 防安全责任制，确保各项消防安全措施
得到有效执行。
应急预案制定与演练
原因分析
故障原因可能涉及设备老化、设计缺 陷、运行环境恶劣、人为操作失误等 。
可维护性原则
简化系统结构，提高设 备可维护性，方便后期
运营和维护。
主要电气设备选型依据
风电机组特性
根据风电机组的功率、电压等级、控 制方式等特性，选择匹配的电气设备 。
电网接入要求
遵循电网公司的接入标准和要求，选 用符合规定的电气设备和材料。
环境条件
考虑风电场所在地的气候条件、海拔 高度、污秽等级等环境因素，选择适 应性强的电气设备。
方案二
分布式电气系统设计方案。采用分布式的变压器 、开关柜等设备，实现风电场的分布式供电和控 制。该方案具有运行灵活、可靠性高等优点，但 投资成本相对较高。
方案比较与选择
根据风电场的实际情况和需求，综合考虑技术、 经济、环境等多方面因素，对以上三种方案进行 比较和选择。最终确定符合风电场实际情况和需 求的最佳电气系统设计方案。
针对可能发生的火灾事故，制定相应 的应急预案，并定期进行演练，提高
员工的应急处置能力。
消防设施建设
按照规范要求配置消防设施，如灭火 器、消防栓、烟雾探测器等，确保火 灾发生时能够及时扑救。
消防安全培训与宣传
加强员工的消防安全培训和宣传，提 高员工的消防安全意识和自防自救能 力。
2023 WORK SUMMARY
接地系统建设
建立完善的接地系统，确保接地电阻符合规范要 求，提高设备的防雷接地能力。
定期检查与维护
定期对防雷接地设备进行检查和维护，确保其性 能良好，有效预防雷击事故。
消防安全管理规定执行
消防安全责任制
明确各级人员的消防安全职责，建立消 防安全责任制，确保各项消防安全措施
得到有效执行。
应急预案制定与演练
原因分析
故障原因可能涉及设备老化、设计缺 陷、运行环境恶劣、人为操作失误等 。
第三章第二节 风力发电机组通讯系统
第二节风力发电机组与风场通信系统风力发电机组常用的通讯方式包括：RS232、RS422、RS485、Profibus-DP、TCP/IP等。
风力发电机组与风场之间、风力发电机组之间的通讯一般采用以光纤维介质的以太网通信。
一、RS232RS232接口是1970年由美国电子工业协会（EIA）联合贝尔系统、调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准。
它的全名是“数据终端设备（DTE）和数据通讯设备（DCE）之间串行二进制数据交换接口技术标准”。
该标准规定采用一个25个脚的DB25连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。
随着设备的不断改进，出现了代替DB25的DB9接口，现在都把RS232接口叫做DB9。
RS-232是现在主流的串行通信接口之一。
由于RS232接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点：（1）接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与TTL电平不兼容故需使用电平转换电路方能与TTL电路连接。
（2）传输速率较低，在异步传输时，波特率为20Kbps；因此在“南方的老树51CPLD开发板”中，综合程序波特率只能采用19200，也是这个原因。
（3）接口使用一根信号线和一根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。
（4）传输距离有限，最大传输距离标准值为50英尺，实际上也只能用在15米左右。
（一）接口定义（1）RS232（DB9）：图3.2.1 RS232 DB9接口说明1.RXD 接收数据2.TXD 发送数据3.DTR 数据终端准备好4.SG 信号地5.DSR 数据准备好6.RTS 请求发送7.CTS 清除发送8.RI 振铃提示（2）RS232（DB25）1 频蔽地线2 TXD 发送数据3 RXD 接收数据4 RTS 请求发送5 CTS 允许发送6 DSR 数据准备好7 SG 信号地8 DCD 载波检测9 发送返回(+)10 未定义11 数据发送(-)12~17 未定义18 数据接收(+)19 未定义20 数据终端准备好 DTR21 未定义22 振铃 RI23~24 未定义25 接收返回(-)（二）接口电平RS232采用负逻辑电平：-15~-3：逻辑1；+15~+3：逻辑0；电压值通常在7V左右。
风电场风机通讯基础知识介绍ppt课件
IP地址
IP地址是给每一台连入网络的主机所分配的唯一的逻辑 上的通讯地址，是运行TCP/IP协议的唯一标识。在IP协议软 件之上的传输控制软件和应用程序都用IP地址进行寻址。
IP地址是一个32位， 4字节长的二进制数。每字节应小 于28=256，字节间用点号分隔。形如：xxx.xxx.xxx.xxx（ 172.031.129.031)。
路由器
第一、网络互连：路由器支持各种局域网和广域网接 口，主要用于互连局域网和广域网，实现不同网络互相通 信；
第二、数据处理：提供包括分组过滤、分组转发、优 先级、复用、加密、压缩和防火墙等功能；
第三、网络管理：路由器提供包括路由器配置管理、 性能管理、容错管理和流量控制等功能。
网卡
网卡（Network Interface Card，简称NIC），也称网络 适配器，是计算机连接局域网的基本部件。在构建局域网 时，每台计算机上必须安装网卡。网卡的功能主要有两个 ：一是将电脑的数据进行封装，并通过网线将数据发送到 网络上；二是接收网络上传过来的数据，并发送到电脑中 。
• 光纤配线盘（patchpanel）或熔接盘（splicetra）连接处故 障。
• 通常而言，如果连接完全不通，那么很可能是光纤断裂。 但如果连接时断时续，可能有以下原因：
• 结合处制作水平低劣或结合次数过多造成光纤衰减严重； • 由于灰尘、指纹、擦伤、湿度等因素损伤了连接器； • 传输功率过低； • 在配线间连接器错误。
其中，数据转发器启动后会在桌面右下角有运行图标 ，双击图标可以弹出采集器的界面，而数据转发器没有任 何提示，只是在任务管理其中有一个常驻进程
WPM后台服务
数据采集器
WPC（AGC）
自动发电量控制系统AGC（Automatic Generation Control）是能量管理系统EMS中的一项重要功能，它控制 着调频机组的出力，以满足不断变化的用户电力需求，并 使系统处于经济的运行状锐1.5兆瓦风机监控系统主要功能是获取统计 风机运行数据，即时获取风机运行状态，并进行简单控制 。由于风机控制主要是通过就地PLC完成，中央监控系统 对就地信息获取的即时性要求并不高，但需要获取准确的 风机运行状态与数据。另考虑风机中控与各风机间实际地 理位置情况、风机通讯成本，及现场对通讯端口需求情况 ，设计采用中心交换机（集线器）连接各环网的自愈环网 结构。
电机学chap13风力发电机课件
c）切向式转子磁路结构 d）混合转子磁路结构
b）磁极凹入式
图13-5 径向磁通永磁风力发电机
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
二、直驱式永磁风力发电机——结构类型
图13-6 轴向磁通永磁风力发电机
图13-7 横向磁通永磁风力发电机
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
3）同步运行状态：此时n =ns, f2为零，转子中的电流为直流，电网与转子绕组之 间无功率交换，励磁变换器向转子提供直流励磁，此时可等效为同步发电机。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
三、双馈式异步风力发电机——基本方程
1.假定条件 2.基本方程
U 1 E1 I1(r1 jx1 )
3. 比较永磁风力发电机和双馈式异步发电机的结构差异。 4. 试分析直驱式永磁发电机中采用永磁材料所带来的问题。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
2
定速度，45段对应恒功率阶段。 0
1
ωs
并网阶段
恒功率阶段
4
5
3
ωn
ω
图13-20 双馈式异步发电机的运行区间
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
➢思考题
1. 低速运行对直驱式永磁风力发电机的设计提出了什么样 的要求？
2. 为什么双馈式异步发电系统变流器的体积、容量一般要 小于同功率等级直驱式风力发电系统变流器？
➢ 直驱式永磁风力发电机由定子 和转子两部分组成，定、转子 之间为气隙。
➢ 电机定子包括铁心和绕组，绕 组为三相对称绕组，各相绕组 轴线空间相差120角度。
➢ 电机转子包括转轴、转子轭和 永磁材料。
培训资料风电机组和风电场通讯方式
光电转换器 数据交换机
服务器
风电机组和风电场通讯方式
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风机上的光电转换器
风机
风机上的光电转换器
风机
连接详情
风电机组和风电场通讯方式
风机
风机上的光交换机
实
物
图
华锐交换机 作用：信号放大
中控台监控电脑
华锐服务器
风电机组和风电场通讯方式
二、复合环网 优点：造价低，降低接线延迟率 缺点：维护较为复杂
风电机组和风电场通讯方式
网络拓扑结构
1、星型拓扑结构 2、集中式网络 3、环型网络拓扑结构 4、总线拓扑结构 5、分布式拓扑结构 6、树型拓扑结构 7、网状拓扑结构 8、混合型拓扑结构
风电机组和风电场通讯方式
星型拓扑结构
风电机组和风电场通讯方式
集中式网络
风电机组和风电场通讯方式
环型网络拓扑结构
报表浏览
历史数据 实时数据 用户服务器
风电机组和风电场通讯方式
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光电转换器 数据交换机
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风电机组和风电场通讯方式
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数据服务器 在线报表 数据交换
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在线工作站
一、线型连接（串连） 二、复合环网
风电机组和风电场通讯方式
一、线型连接（串连）
连接形式
此类型为风场华锐风机接线方式
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风电机组和风电场通讯方式
树型拓扑结构
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风电机组和风电场通讯方式
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风机
工控机
光电转换器
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变电站
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数据交换机
监控
监控电脑 Viewer RTCore 数据服务器
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星型拓扑结构
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风电机组和风电场通讯方式
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根据通讯接线方式不同，我们风场可划分为
一、线型连接（串连） 二、复合环网
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风电机组和风电场通讯方式
一、线型连接（串连）
连接形式
此类型为风场华锐风机接线方式
优点：造价低，维护方便
缺点：通讯的延迟较大，单台风机 短线后会影响其后的风机通讯， 检修工作量大
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风电机组和风电场通讯方式
线型连接通讯元件(华锐风机)
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优点：造价低，降低接线延迟率 缺点：维护较为复杂
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我们风场的风机类型分为： 一、GE1.5s 二、华锐FL1500
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二、复合环网
展开形式
现场实际的GE风机通讯接线图
风机线路图
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复合环网通讯元件(GE风机)
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