FD-6BH3×4千瓦变速恒频风力发电机组

该机组系由三台单相4千瓦风力发电机,组成三相共12千瓦风力发电机群。机组是水平轴,上风向布置,用尾舵对风控制。风轮直径6米,三片桨叶材料用玻璃钢。风能利用系数大于0.34。运转风速为4～20米/秒。调速机构采用离心变桨叶限速。大风安全保护装置用尾舵重锤偏航控制。发电机转速2400～4800转/分。由于风速变化时强时弱引起风力发电机频率的波动。为了将不稳定的风能转换为频率恒定的交流电。并能与柴油发电机并网运行。所以机组采用磁场调制变速恒频发电机系统。(其内部含有整流-逆变环节,本质上类似交-直-交系统不过线路要简单得多,输出波形更接近正弦)。     

苏联的《暴风-6》型风力发电机组及其励磁和祛磁装置

苏联生产的统一规格系列的风力发电机组的容量范围为1～100kW。当前在阿斯特拉罕的一座专门机器制造厂《风能电机厂》生产《暴风-6》型风力发电机组。《暴风-6》型风力发电机组的结构如图1示,其作用原理是:风的动能直接作用于双桨叶转子1,使安放在回转机座2内的齿轮箱和交流发电机作旋转运动。迎风轮3通过专门的蜗轮减速箱自动地将转子1定向到风流的作用方向。迎风轮的直径0.9m,由六个不大的轮叶组成。     

风力发电机组变桨系统故障分析

在风力发电系统中,变桨距控制技术关系到风力发电机组的安全可靠运行,影响风力机的使用寿命。通过控制桨距角使输出功率平稳、减小转矩振荡及减小机舱振荡,不但优化了输出功率,而且有效地降低了噪声,稳定发电机的输出功率,改善桨叶和整机的受力状况。变桨距风力发电机比定桨距风力发电机具有更好的风能捕捉特性,因此现代的大型风力发电机大多采用变桨距控制。     

基于永磁同步风力发电机的风-柴油互补发电系统

在孤立电网中,例如风一柴油互补发电系统,相对高的风电穿透功率能够在很大程度上降低燃料消耗,节约运行成本,但是,风力发电机输出的随机功率扰动给系统带来电压和频率的变化,会对系统稳定性造成相当大的影响.建立了多极永磁同步风力发电机与柴油同步发电机的数学模型,用PSCAD/EMTDC对永磁同步风力发电机与柴油发电机供电的风-柴油互补发电系统进行了仿真和分析.仿真和分析结果表明:基于多极永磁间步风力发电机的风-柴油互补发电系统可以依靠柴油发电机的调节系统实现较高的风电穿透功率和良好的动态性能.     

孤岛风柴蓄复合发电功率粒子群优化分配研究

利用可再生能源发电是海岛解决用电和吃水难问题的有效途径之一。对南海某海岛的风力资源和用电负荷分析后,提出采用风柴蓄复合发电蓄电为海岛提供电力,多余电力用于海水淡化的方案。在风柴蓄复合发电的功率设计中往往依靠经验,提出应用改进的粒子群优化方法对孤岛风柴蓄复合发电的风力发电机组台数、柴油机台数和蓄电池容量进行优化设计,优化中采用度电成本最小作为目标,最小失电率作为约束条件,能量调度按照首先应用可再生能源发电,其次是蓄电池电量,最后调用柴油机发电的策略。结果显示,改进优化方法的效率比基本的粒子群优化算法稍低,但是可以得到更加优化的结果。进一步分析了当柴油价格、负荷、蓄电池价格和风力发电机成本变化后,优化出新的风力发电机、柴油发电机和蓄电池配置,分析了优化配置变化的原因。研究可以为在孤立海岛采用风柴蓄复合发电蓄电的设计提供参考。     

20kW异步发电机在风力发电中的应用

异步发电机优点很多,鼠笼型转子的机械强度高,能承受飞逸转速,没电刷和滑环,转子结构简单,运行可靠,很少维修。这对离地面几米至几十米的风力发电机来说更为重要。在风机运行中,风的大小,方向及浆叶开角都是变量,所以要想保持输出功率恒定是不可能的。只有当风速超过额定值,且风速变动范围不大,风的方向近似不变才能近似输出恒定功率,这种情况是很少出现的。20kW风力发电机在大陈岛运行、测试表明在13m/s风速下最大输出功率为35kW,最小仅5 kW。输出功率不是风速一个变量的函数,它还和风向、桨叶开角有     

日本研制出1kW全球最轻的风力发电机

日本的一家小型风力发电机专业厂商近日宣布,开发成功了额定输出功率为1kW的轻量低噪声螺旋桨式小型风力 发电机“AirDolphin”,该机重量为15kg,在同级别风力发电机中为全球最轻。按计划2005年秋该机开始在日本国内上 市,2005年底开始向海外供货。 AirDolphin通过采用新开发的风翼(桨叶)设计和碳素纤维强化塑料,实现了全球最轻的重量(每1W平均15g)和 全球最高的发电效率。另外,还通过无声风翼(SilentBlade)及电动辅助方式等自主开发的技术,改进了螺旋桨型风车的 弱点即高速旋转时风翼容易产生噪声,以及微风条件下速度慢的起动性能…     

中型水平轴风力发电机原理的研究

中型水平轴风力发电机原理的研究华北电力大学张照煌,刘衍平,李林（北京１０２２０６）１概述风力发电机组是实现能量转换的设备,是将风能转换成电能的一种由机械、电气及其控制设备组合而成的系统,包括风轮机、发电机、增速器及控制装置等。水平轴风力发电机组结构示...     

风力发电机独立变桨控制技术系统级优化研究

针对目前独立变桨距风力发电机存在桨叶受力载荷过大、输出功率和电压不稳定的问题,采用模型参考自适应控制方法进行控制器优化,研究了风力发电机独立变桨优化控制问题。讨论了模型参考自适应控制方法下参考模型选取的过程,根据Lyapunov稳定性理论对模型参考自适应控制器进行了设计,并将这一控制器应用在风力发电机的独立变桨距上。仿真结果表明,该控制方法不仅提高了变桨控制器的响应速度和跟踪精度,而且能够稳定输出功率和电压,同时也能够减少各桨叶的拍打震动。模型参考自适应控制器能够应用在风力发电机独立变桨距控制中,控制效果良好。     

垂直轴风力发电机的发展趋势和应用

水平轴风力发电机组是目前市场的主流产品,随着计算机技术的发展,计算流体力学(CFD)的应用为垂直轴风力发电机的研究提供了基础。介绍了垂直轴风力发电机的技术发展趋势,指出垂直轴风力发电机具有比水平轴风力发电机更好的商业开发价值。垂直轴风力发电机组具有高效、无噪声等特点,除了风电场应用以外,结合其特点,还可以采用风/光互补方式,应用领域十分宽广。     

浅谈异步电机发电

1异步电机发电的优点利用煤炭、石油等常规资源发电的大电厂中 ,同步电机无疑优于异步电机。然而 ,近几年来 ,在许多国家 ,异步发电机的发电量却迅猛增长。因为在利用分散的变化无常的各种风力、水力发电时 ,异步电机在很多方面超过同步电机。例如 ,美国在西部地区中小型风力、水力电站星罗棋布 ,其中大部分都是用异步发电机。俄罗斯在 1994年建成的 6 .3ｋＶ ,1ＭＷ的风力电站中也是采用的异步发电机。它允许风速变化范围为 5～ 2 6ｍ/ｓ,最高效率达 90 .5 %。我国风力、水力资源丰富 ,在大电网难以覆盖到的偏远地区和广大农村 ,利用风力、…     

风力发电为主导的孤立发电系统可靠性评估

针对内蒙古的特定情况,采用以风力发电为主导的小型孤立发电系统提供电能,可保证供电可靠性、节省柴油燃料和保护当地的生态环境。本文所述的小型孤立发电系统以风/柴/储能联合发电的形式提供电能。文章采用序贯Monte-Carlo模拟法实现风/柴/储能发电系统的可靠性评估。根据风电场的风速历史数据,建立风电场的风速时间序列模型。由风速时间序列计算风力发电机的输出功率。在考虑机组随机故障的情况下,由发电机和负荷模型得到蓄电池的时间序列模型。针对样例系统,量化评估了仿真样本容量、蓄电池容量、蓄电池充放电率和风力发电机额定功率等,一些因素对风/柴/储能发电系统可靠性的影响。仿真结果可为风/柴/储能发电系统可靠运行提供依据,为政府及电力部门推广风/柴/储能联合发电向偏远地区供电提供依据。     

双馈式风力发电机与VQC的电压无功协调控制方法研究

在对双馈式风力发电机网侧交流器有功无功解耦控制与变电站电压无功综合控制装置VQC工作原理及控制策略掌握的基础上,以含双馈式风力发电机的并网风电场为主要研究对象,提出一种基于十三区图控制策略的双馈式风力发电机与VQC协调控制方法,并且通过仿真软件搭建双馈式风力发电机与VQC协调控制系统的仿真模型验证了该控制策略的有效性和可行性.     

风力发电机主要种类及应用技术浅析

目前投入商业运行的并网风力发电机组可分为定桨定速型和变桨变速型两大类,主要采用笼式异步发电机、双馈异步发电机和永磁同步发电机三种发电机。常见的风力发电机结构主要由塔架、轮毂、桨叶、主轴、变速箱、发电机、变频器、偏航系统、液压系统和电气控制等组成,不同类型的机组在结构上有所不同,在工作原理上也存在着一定的差异。笔者就几种风机的结构、原理和特点进行综合分析,以使读者对风力发电机有一个较为全面的认识。     

基于转速测量的风力机独立控制仿真

风力发电机组的主要部分由风力机和发电机所组成。为了尽可能的尊重实际风力机的物理特性及其运行的物理过程,需要分清控制对象并将风力机与发电机相分离,对其进行独立研究。并通过分析风力发电机组的额定工作点,将额定风速以上的桨叶节距角控制转化为风力机额定转速以上的桨叶节距角控制,最终经实验证实仿真方法实用性与正确性。     

浙江最大的风力发电机群建成发电

由欧洲经济共同体无偿援助安装在浙江椒江市大陈岛的3台单机容量为55kW的风力发电站已建成投产。大陈岛有着丰富的风力资源,几年前已有2台单机容量为20kW和1台3kW的国产风力发电机在试运转。该岛风力发电机群已成为浙江省规模最大的风力发电试验基地。     

基于叶素理论的风力发电机组风轮建模

风力机风轮部分的建模对搭建风力发电整机运行仿真模型有重要意义。在风力机空气动力学特性分析的基础上,讨论了两种风轮建模的基本方法。通过对这两种方法的比较,选用基于叶素理论的方法建立了风轮模型。此风轮模型可适用于各种风力发电机,在已知风力发电机的固有参数的条件下,可以得到设定风速、风轮角速度以及调节桨距角下的风轮输出转矩值。由模型输出得到风力发电机的运行特性曲线,对分析风力发电机运行特性,制定相应的控制策略有着重要的指导作用。对模型施加实际风速信号,实现了对风力发电机组运行状态下输出转矩的模拟,并运用权系数来分隔桨叶的叶素,这不但进一步证明了所建模型的正确性,而且更加合理和精确地建立桨叶的气动模型。     

变速恒频发电系统的理论分析及实验研究

一、实现变速恒频发电的意义风能是一种随机性很强的能源,它的性质和普通能源不同。风的方向不断变化,风力的大小时强时弱。风速的变化会引起风轮机转速的变化,如果没有必要的机械或电气控制,则由风轮机驱动的交流发电机的转速也将随之改变,因而发电机的输出电压及频率皆将不是恒定的。这无论是对单独由风电站供电的用户来讲或是对与其他类型发电机     

磁悬浮风力发电机研究及发展现状

本文在介绍磁悬浮风力发电机结构及工作原理基础上,对水平轴和垂直轴风力发电机进行了详细分析与比较;综述了磁悬浮风力发电机的发展现状;从风轮机叶片技术、磁悬浮支承技术、储能技术等方面对磁悬浮风力发电机的关键技术进行了论述,并指出了磁悬浮风力发电机未来发展趋势。     

基于风剪效应的独立变桨控制对漂浮式风力发电机性能的影响

随着风力发电机塔架高度以及叶片尺寸的增大,风剪效应对风力发电机性能的影响越来越显著,为此提出了基于风剪效应的独立变桨控制策略。分析了漂浮式风力发电机支撑结构的动力学模型,结合针对陆上风力发电机提出的基于风剪效应的独立变桨控制策略,并使用线性二次型调节技术（linear quadratic regulator, LQR）分别对3种漂浮式风力发电机的独立变桨控制器进行了设计,在Matlab/Simulink软件中搭建仿真模型并与Fast软件进行联合仿真。仿真结果表明：所采用的独立变桨控制策略对3种形式的风力发电机的功率、纵摇运动影响并不相同。独立变桨控制策略可以明显降低单柱式风力发电机的功率波动,但对张力腿式和驳船式风力发电机来说效果不明显甚至变得更差;而对于漂浮式风力发电机的纵摇运动来说,独立变桨和统一变桨控制策略对单柱式和张力腿式风力发电机的影响差别不明显,而对驳船式风力发电机来说,独立变桨控制策略使其纵摇角度变得更大。