大陈岛风／柴系统的开发研究

一、前言大陈岛风/柴系统是“中欧大陈岛分散能源系统项目”的重要组成之一,其目的是在风力资源丰富的海岛、边远地区建立风/柴系统,以补充能源、节约燃油.在大陈岛兴建风/柴系统具有良好的示范性,取得的成果与经验便于推广到中国其他海岛和亚太地区,这也是此项目的最终目的和深远意义之所在. 该项目在中欧双方专家的共同努力下,经过可行性分析、场址选择、设备招标供货、安装调试等阶段,于1988年12月建成并     

国家有关部委领导考察鹤顶山风场

5月8日,应苍南县科协邀请,国家计委资源司、机电部农牧公司和能源部农电司有关同志在椒江参加《中—欧大陈岛新能源应用研讨会》后,前来苍南县考察鹤顶山风力发电场,并和县领导就风力发电场的开发进行了广泛的交谈。他们兴致勃勃地登上     

大陈岛新能源规划(草案)论证会

为了贯彻胡辉邦同志“吸引外资,开发大陈岛”的指示,为了解决大陈岛能源短缺,促进当地经济发展,浙江省能源所会同省机科所,中科院电工所及电子部六所等单位,在前几次省内外对大陈岛考察的基础     

日本300kW风力发电机试运行成功

1985年日本九州电力公司用三菱重工业公司生产的单机容量为300kW 的风力发电机,在冲永良部岛进行试运行,经两年的运行,情况良好。美国在夏威夷南部,装设了37台由日本三菱重工业公司生产的风力发电机,单机容量为250kW,总容量为9.25MW,     

风力发电讲座第四讲 风力发电机组的并网运行

风能是我国目前开发利用比较成熟的一种新能源,风电事业正在我国蓬勃发展。为了帮助读者了解风力发电知识,我们请长期从事风力发电研究工作的中国科学院电工研究所倪受元研究员撰写了《风力发电》讲座,以飨读者。 ——编者 风能是一种不稳定的能源,如果没有储能装置或与其他发电装置互补运行,风力发电装置本身难以提供稳定的电能输出。为了解决风力发电稳定供电的问题,目前国内外比较一致的看法是：大型风力发电机 (1000千瓦以上 )并网运行;中型风力发电机 (从几十千瓦到几百千瓦 )或者并网运行,或者与柴油发电机或其他发电装置并联互补运行;小型风力发电机 (10千瓦以下 )主要采用直流发电系统并配合蓄电池储能装置独立运行。 1 恒速恒频风力发电机的并网运行 中大型或大型风力发电机 (几百千瓦到几兆瓦 )主要是采用并网运行方式,在这种运行方式中主要解决的问题是并网控制和功率调节问题。下面根据风电系统所采用的发电机类型分别作一介绍。 1 1 同步发电机的并网运行 风力驱动的同步发电机与电网并联运行的电路如图 1所示。除风力机、增速器外,电气系统包括同步发电机、励磁调节器、断路器等,发电机通过断路器与电网相联。其运行特点是： 1 同步并网同步发电机与电网并联合闸前,为了避免电流冲击和转轴受到突然的扭矩,需要满足一定的并联条件,这些条件是：风力发电机的端电压大小等于电网的电压;风力发电机的频率等于电网的频率; 并联合闸的瞬间,风力发电机与电网的回路电势为零; 风力发电机的相序与电网的相序相同。由于风力发电机有固定的旋转方向,只要使发电机的输出端与电网各相互相对应,即可保证第 4个条件得到满足。所以在并网过程中主要应检查和满足前三个条件。     

风力发电机复合材料叶片结构特性分析

随着对风力发电机叶片性能要求的提高,新型复合材料在风力发电机叶片制造中的应用得到了广泛的关注与研究。由于新型复合材料及风力发电机叶片结构具有一定的复杂性,因此风力发电机复合材料叶片的结构特性很难计算。文章基于FAST软件,以1.5 MW风力发电机复合材料叶片为例,运用有限元原理将叶片分成若干叶素面,通过描述各个截面的几何形状、内部结构以及材料等来建立叶片模型,对风力发电机复合材料叶片的结构特性进行了分析研究。     

风力发电机种类

正尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类。a)水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行。水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置,能随风向改变而转动。对于小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型的风力发电机,则利用风向传感元件及伺服电机组成的传动机构。     

风力发电机种类

<正>尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类。a)水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行。水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置,能随风向改变而转动。对于小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型的风力发电机,则利用风向传感元件及伺服电机组成的传动机构。     

小型风—光互补发电系统

自七十年代开始,我国风力发电机和太阳电池从科研阶段逐渐转向推广示范阶段,到八十年代初,初步形成商品,加快了推广步伐。目前我国已成为世界上小型风力发电机应用台数最多的国家。1990年底,全国拥有风力电电机10.6万台,总装机容量12.9兆瓦,     

风电场变速恒频风力发电机之间谐波扰动研究

变速恒频风力发电机在工作过程中会产生谐波,当双馈异步风力发电机风速达到切入风速时,并入电网的双馈异步风力发电机与其他直驱永磁风力发电机之间会因为功率传递产生谐波扰动,文章研究分析了此问题,并根据瞬时无功理论和其他风力发电有关理论在Matlab中进行建模和仿真,仿真结果表明亚同步发电状态双馈异步风力发电机会因为功率传递受到正常工作直驱风力发电机的谐波扰动,扰动会随着风力发电机数量的增多而加剧。     

考虑叶片旋转及土-结构相互作用对风电结构动力特性影响的研究

风力发电建设场地土特性及叶片转速变化会引起风力发电机动力特性及响应发生变化。基于西北地区某风电场的2 MW三桨叶水平轴风力发电机,利用ANSYS软件建立风力发电机整机模型,考虑叶片旋转及土-结构相互作用对风力发电机动力特性的影响,研究风力发电机在不同叶片转速、不同场地条件及两者共同作用下的动力特性变化规律,并利用坎贝尔图分析上述工况下风力发电机的共振特性。结果表明:叶片转速增加使风力发电机的自振频率逐渐增大,塔筒与叶片的耦合变形使频率增长加快;考虑土-结构相互作用时,风力发电机频率降低,且场地土越软风力发电机频率越小;当两种工况共同作用时,叶片旋转只对一阶频率产生影响,对高阶频率影响甚微,且风力发电机频率降低;考虑叶片旋转时风力发电机在1P转频内不产生共振点,在3P转频内一阶频率的共振点为14 r/min。此外在不同场地土下风力发电机均会产生共振点,其中Ⅲ类土的共振频率最远离额定转频。因此在风电场的场地选择、结构设计及日常运行时应注意其动力特性变化,使其频率远离共振区域,为风力发电机安全运行提供保障。     

功率分流在混合传动型风力发电机上的应用及仿真分析

针对传统风力发电机机械传动部件易损坏、维修成本高等问题,首先对行星齿轮机构功率流进行分析与计算,然后以某典型1.5 MW传统风力发电机为基础,提出一种基于机械液压混合传动的新型风力发电机结构并对其进行功率流计算及分析,验证了行星齿轮速度分布图法的正确性,说明只有在一定结构以及一定速度范围内才能保证风力发电机实现功率分流。进一步通过联合仿真对功率分流风力发电机与封闭功率流风力发电机进行建模及仿真分析,证明封闭功率流结构会使得机械部分损耗增加,系统效率降低,对混合传动系统的结构设计具有一定的参考意义。     

小型风力发电机的功率控制方法

将风力发电机叶片的功率一转速特性曲线划分为峰前、峰值和峰后3个区域.根据在各种风速下风力发电机叶片与电机的功率匹配特性,提出一种小型风力发电机的功率控制新方法;通过300 W/24 V风力发电机的设计和测试,验证了此功率控制方法的正确性和可行性.     

德国利用海风提高风能发电量

德国是世界上风力发电最多的国家。去年一年 ,新增风力发电机 2 0 79台 ,发电量为 2 6 5 9亿千瓦小时 ,是有史以来增长速度最快的一年。目前 ,全德国有 115 0 0台风力发电机 ,总发电量达到 875 0亿千瓦小时 ,相当于 4个大型核电站发电量的总和 ,该行业就业人数现已达到 35 0 0 0人。预计到 2 0 0 4年 ,德国的风力发电可占总电耗的 5 %左右。就德国的地理位置和人口密度而言 ,在陆地建造更多的风力发电机其实并不是太合适。因此 ,德国政府于 2 0 0 1年 11月同意在北海距离波库姆岛 38公里处建造德国“风车园” ,利用海上风力资源发电 ,提高风…     

1kW离网型风力发电机的研究与开发

结合内蒙古的风资源情况研制了lkW离网型风力发电机,在叶片的设计计算中应用了"根据发电机对蓄电池充电特性曲线,设计叶片的空气动力特性及外形"的新设计理念,使叶片在蓄电池的充电过程中与发电机得到很好的匹配.研制的直接驱动式稀土材料永磁外转子内定子发电机,改善了机组动态特性,各风速段运行平稳,大大提高了风力发电机的使用寿命.风场测试结果表明,所研制的1kW风力发电机准确地达到了预期考核指标,可作为内蒙古小型风力发电机的更新换代产品进行示范.     

中欧合作大陈岛互补能源系统项目综述

由欧洲共同体无偿资助、中欧合作承担的大陈岛互补能源系统(DES)示范项目,在国家科委和浙江省政府的关心、重视下,经过中欧双方承担单位和专家们的艰苦努力,通过近两年的可行性研究和一年的工程实施,现已完成了风柴系统、光电应用和海底电缆等几个主要分项,达到了预期的效果。海岛新能源的开发利用和互补能源系统的建立,促进了大陈岛经济和社会的发展,展示了与欧方进行工业合作的广阔前景。     

变桨距风力发电机特殊运行状态的仿真实验

关注国内研究较少的风力发电机的特殊状态,基于FAST平台选择了特定的变桨距风力发电机模型,对于风力发电机的启动、关机和故障过程3大类中的7个特殊状态进行了仿真实验。将所得结果在MATLAB中绘图,得到了风力发电机风轮转速和发电机电磁功率在各个特殊状态下随时间变化的曲线,并对各个过程进行了简要的分析。     

1kW伞形风力发电机的设计与试验研究

功率调节是风力发电的关键技术之一,是保证风力发电机长期安全稳定运行的重要条件。伞形风力发电机是一种带有伞形功率调节机构的下风向风力发电机,叶片可做伞形收放动作。当风速超过额定风速时,伞形风力发电机可通过自身的调节机构,改变叶片的收缩角,使风轮扫掠面积减小,从而控制风力发电机功率输出,保证风力发电机的输出功率在额定值附近。后期试验证明,伞形风力发电机对功率输出有较好的调节作用。伞形风力发电机结构相对简单,对多变性天气适应能力较强,有广阔的应用前景。     

电力系统次同步振荡对风力发电机轴系疲劳损伤影响的可靠性分析

为了分析电力系统发生次同步振荡时对双馈风力发电机轴系疲劳损伤程度的影响,根据2 MW级双馈风力发电机轴系机械结构,运用三质块等效数学模型,通过PSCAD软件仿真得到电力系统发生次同步振荡时风力发电机的电磁扭矩。基于雨流计数法按照电磁扭矩振荡模型制作等效载荷谱。利用Solid Works软件建立风力发电机轴系变速齿轮有限元模型,并用ANSYS软件对其模型进行网格划分与静强度分析。基于S-N曲线理论与Miner线性疲劳累积损伤方法,通过Ncode软件计算风力发电机轴系齿轮在次同步振荡扭振载荷作用下的疲劳损伤程度。分析不同次同步振荡时长对风力发电机轴系齿轮部分疲劳损伤程度的影响。分析结果有助于预测风力发电机轴系齿轮部分使用寿命,提高风电系统安全可靠性。     

1kW离网型风力发电机的设计

结合内蒙古的风能分布情况研制了1 kW离网型风力发电机,在叶片的设计计算中应用了"以发电机对蓄电池充电特性曲线,设计叶片的空气动力特性及外形"的新设计理念,使叶片在蓄电池的充电过程中与发电机得到很好的匹配.风场测试结果表明,所研制的1 kW风力发电机准确地达到了预期考核指标,该机可作为内蒙古小型风力发电机的更新换代产品进行示范.