风力发电机设计工况的重要参数——额定风速的确定

本文以风况为基础,以风力发电机获得的年总电能量最大为目标,对启动风速和截止风速进行了讨论,求得确定额定风速的关系式为v_(R(OPT))=b·E(v),b=f(m、E、v_F(?))。最佳额定风速与年平均风速的数学期望值具有非线性关系,系数b由风况和风力发电机运转工况决定。     

可扩展工作风速范围的风力发电机

针对现有小型风力发电机的有效发电时长短、可利用风速范围小的问题,提出一种可扩展工作风速范围的风力发电机.此风力发电机采用下风式结构辅以导流机舱罩聚风,轮毂与发电机轴采用发条柔性连接,风轮锥角可调.基于以上结构设计,实现降低切入风速提高切出风速,从而延长发电时间,提高风能利用率和设备利用率,增加发电量.文中以型号为FD2.2-300W小型风力发电机为例,进行技术参数的计算和对比,得出切出风速由20m/s提高到22m/s.该装置可作为现有小型风力发电机的升级替代产品.     

太阳能和风能汽车

风能汽车顾名思义,风能汽车是用风驱动的汽车。在风能汽车上装有风轮机,在行驶过程中它驱动发电机发电,给车载蓄电池充电,以保持汽车正常行驶。通常风力发电机在3—11米/秒风速时(10—40公里/小时)就可发电。现在一般汽车的车速远远超过这一速度,因此巧妙地把风轮机安装在汽车上,驱动发电机发电,给车载电池不断地充电是可行的。理论计算表明:一辆以风轮机作动力的汽车,逆风行驶时可获得比风速高的车速。风能汽车所有的损失均忽略不计时,其极限速度总是超过风速。达一原理说明,利用风轮动力小汽车在逆风行驶也是可行的。关于风能汽车的理论和设计国内外一些爱好者和     

变风载下风力发电机齿轮传动系统动力学特性研究

根据风力发电机齿轮传动系统所处的由随机风速引起的复杂变工况环境,用自回归AR风速模型模拟实际风场的风速,获得了由随机风速引起的时变风载荷;采用集中质量参数法建立了传动系统的纯扭转动力学模型,求得了系统的固有频率和阵型;研究了传动系统在时变风载下的动态特性,求得了各齿轮的振动位移和各齿轮副的动态啮合力,为风力发电机传动系统的动态性能优化和可靠性设计奠定了基础。     

低尖速比下双转子垂直轴风力机气动性能试验研究

虽然水平轴风力发电机的技术已经发展的非常成熟,是世界上的主流风机,但在适应风机大型化、深海化的趋势方面,垂直轴风力发电机因其结构特点表现出一定优势。近年来,对于垂直轴风力机的研究日益增多,将两台相同的垂直轴风力机间隔一定距离置于一起即得到双转子垂直轴风力机。文章利用风机模拟与实际风场较接近的非定常风,通过物理模型试验对比了单转子垂直轴风力机和具有不同双转子间距的双转子垂直轴风力机在不同风速下同一转子的扭矩、转速与轴功率,证实了双转子垂直轴风力机的增益效果,并探讨了风速及两转子间距对风机性能及增益效果的影响。试验结果表明,风速越大、两转子间距越小,双转子垂直轴风力机的增益效果越显著。     

基于复合传动原理的并网型风电机组调速系统设计

设计一种适用于并网型风电机组的复合调速传动系统。该变速装置直接与风轮转子连接,通过调节液力变矩器的涡轮输出速度,液力调速传动系统可实现在不同的风速下的恒转速输出,从而实现无需增速齿轮箱和变频器的发电机恒频输出。建立所设计的液力调速传动系统SIMULINK模型,并采用美国国家可再生能源实验室(National Renewable Energy Laboratory)的FAST(Fatigue,Aerodynamics,Structures and Turbulence)软件模拟不同风速下1.5MW风力发电机的工作情况。通过FAST和SIMULINK仿真试验,在不同风速条件下,验证设计的液力变速传动系统。     

风特性对风力发电机组输出功率的影响

为了准确研究不同类型的风速对并网风电机组输出功率的影响,建立了并网风力发电机模型和不同类型风速的模型。在不同类型风速的扰动下,对异步风电机输出功率的波动进行了仿真分析;针对引起功率振荡最严重的阵风,进行了不同频率的阵风扰动下风电机组功率振荡的比较,对阵风扰动下风电机组间的相互影响进行了仿真分析。结果表明,在相同幅值的扰动下,阵风引起的风电机组功率振荡最严重,机组功率振荡情况与阵风扰动的频率有关,单台机组在阵风扰动下产生的振荡对其他机组也会产生一定的影响。     

具有先进技术的风力发电机

美国研制生产出一种发电机,它在微风时也能发电,其捕风器有一台无需变速而直接驱动的交流电机。从经济价值考虑,风力发电机只需一个重量轻、花费不高的塔。12伏发电机的额定规格是:风速11米/秒、功率为250瓦;风速13.3米/秒时、最大功率为300瓦;起动风速3.6米/秒,转子直径1.52米,输出电压13.8伏或18伏,这种13.6公斤重的发电机以风力作     

风力机叶片动态特性与分形维数关系研究

为探究风力机叶片动态特性与分形维数之间的关系,基于湍流风谱模型Von Karman和NWTCUP生成2种风场,通过多体动力学软件FAST仿真出不同风速条件下的风力机叶片挥舞和摆振时域动态响应,采用计盒维数法求解其分形维数。用发电机输出功率验证分形维数描述风力机叶片动态特性的可行性。结果表明:挥舞时域动态响应的分形维数随风速的增大逐渐减小,而摆振则相反,当达到额定功率时挥舞和摆振的分形维数变化都较小;相同风速下不同湍流风谱模型的功率虽几乎相同,但其对应的分形维数却不同,表明不同的湍流风谱模型有其特定的分形维数。     

FD2、5—7—150W风力发电机

该风力发电机是北京应用技术研究所烟台实验厂生产的,结构合理、效率较高、适用性强,操作简单、维修方便。一、定浆矩与低风速启动相结合的叶轮设计变浆矩的风机可以得到低风速启动的性能。叶片定浆矩的叶轮结构简单、刚性大、成本低,且启动风速高。若把设计风速设置得太低,从图1所示的风速分布与风能分布的关系看出,就会损失大量风能。一般在年平均风速5米/秒左右的情况下,设计风速取为年平均风速的1.5倍左右为宜。设想取7米/秒左右的设计风速,定浆矩的启动风速就会在4米/秒以     

介绍DF14—500W、DF2—100W微型风力发电机

为解决边远偏僻山区群众的用能问题,凌源县研制成助了DF1.4—50W 和 DF2—100W微型风力发电机,适用于年平均风速2.5米/秒以上的农村和牧区一、该机的组成与结构 1.主要组成部分:风轮、发电机、尾翼、上拉杆、下拉杆、配电盒、畜电池、室电外缆、拉索、地锚钉等。 2.结构如图所示。二、技术性能参数     

变桨距风力发电机额定风速的确定方法

根据风速的Weibull分布特性和变桨距风力发电机的发电特性,构建不同额定风速下风力发电机年发电量计算方法.应用美国可再生能源实验室(NREL)对风力发电成本的研究成果,建立了变桨距风力发电机发电的度电成本数学模型,提出了以度电成本最低为目标的额定风速确定方法,为变桨距风力发电机的额定风速最优选择提供了计算依据.     

风力发电机大风限速保护方法的研究

小型风力发电机面临的最大难题是其可靠性问题,即大风时的限速保护问题.从能量守恒的角度分析了利用风轮与发电机的功率匹配特性实现风力发电机限速保护的可行性.另外,设计了2台风轮与发电机具有不同匹配特性的300 W/26 V风力发电机,为了使其具有可比性,使用了同样型号的发电机.通过实验测试了风轮的机械输出特性、发电机在输出电压不同时的功率特性和整机的功率输出,实验结果表明,风速12 m/s以下时2台风力机输出功率基本相同,风速12 m/s以上时其中1台随着风速的增加功率不断增加,而另外1台随着风速的增加输出功率不再上升,甚至有点下降,与大风机功率特性相似.     

双速异步风力发电机

双速异步风力发电机胡元德王义发陈宜林董甲瑞袁由于风速不稳定，风力发电机的转数不会稳定，导致风力发电的电压及频率都不稳定。为了稳定风力发电的电压及频率可以采取多种方法：（１）变速恒频法在齿轮箱和风力发电机之间加一个电磁滑差离合器，在风速及风轮机转速变...     

风力发电机速度跟踪自适应控制研究

为风力发电系统设计了全程速度跟踪自适应控制器,以保证风轮机的转子转速在整个风速全程变化范围内都能迅速跟踪上给定的希望速度,希望的速度曲线是根据考虑了风速大小、转子所允许的最大转速和额定功率将风轮机转子转速划分为3个不同的运行区域给出的,在这3个区域中可保证风力发电机最大程度的获取风能,同时又可安全可靠运行.理论推导和仿真研究结果均表明,所设计的控制器能驱使闭环风力发电系统在整个运行过程中很好地跟踪所给定的速度曲线,从而实现了最大利用风能且安全运行的设计目的.     

家用风力发电机

德国一家公司生产了一种供家庭使用的小型风力发电机。这种家用风力发电机的高度只有3米,体积小,可安装在住宅旁的庭院里。当风速为每秒19米时,发电机的发电功率可达2千瓦,足够一家的全部用电需要。这种家用风电机适合缺电和风力资源丰富的地区使用。家用风力发电机@李惠萍     

家用风力发电机

德国一家公司生产了一种供家庭使用的小型风力发电机。这种家用风力发电机的高度只有3米,体积小,可安装在住宅旁的庭院里。当风速为每秒19米时,发电机的发电功率可达2千瓦,足够一家的全部用电需要。这种家用风电机适合缺电和风力资源丰富的地区使用。家用风力发电机@李惠萍     

基于EMD与加权马尔可夫链QR法的风电功率区间预测

提出一种基于经验模式分解(EMD)、加权马尔可夫链与分位数回归(quantile regression,QR)的风电功率概率区间预测方法。由于风功率数据与风速显著相关,首先对历史风速进行经验模式分解,得到不同频率段的风速,再以不同频率段的风速为样本,分别对其进行加权马尔可夫链预测,相加得到最终预测风速。最后将所得的预测风速代入QR预测模型,得到一定置信水平下的风电功率概率区间的上下限。以区间覆盖率和区间平均带宽为评价指标,与马尔可夫链下的QR法和加权马尔可夫链下的QR法的对比仿真表明,提出的基于经验模式分解与加权马尔可夫链下的QR法具有风电功率概率预区间预测的覆盖率更高,平均带宽更窄,精度更好的预测效果。     

自相似性和分形维数在风场分析中的应用

通过探究风速时间序列的自相似性和分形维数,将分形学运用到湍流风场分析中,从风速时间序列的局部与整体关系和风速时间序列的分形维数2个角度解决选用湍流风谱模型时存在的盲目性问题.选用某一风场风速时间序列,基于Kaimal、Von Karman、SMOOTH和NWTCUP湍流风谱模型得到风速时间序列,采用Hurst值验证风速时间序列的自相似性,用计盒维数法计算风速时间序列的分形维数.结果表明:不同的湍流风谱模型具有不同的分形维数,湍流风谱模型可定量描述;风速时间序列内部波动不是随机的,是有自相似性的长程相关过程;分形维数与参考风速有关.     

三种风力发电机组的建模与仿真

建立了包括异步感应式发电机、双馈感应式发电机和永磁同步发电机在内的3种不同的风电机组数学模型,针对不同的机组类型提出了相应的风力机模型和变频器控制策略.以建立的数学模型为基础确立了接入无穷大系统的风电场模型.模拟风力机风速变化情况,对各个风机模型在风速扰动下的响应特性进行了仿真分析研究,并将仿真波形进行了简单的比较.结果验证了所建模型的正确性,并且表明变速恒频发电机组与异步发电机比较而言具有更好的动态特性.