最新風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4篇(匯總)

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最新風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)4篇(匯總)
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風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)篇一

2.控制器:通常風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電為不穩(wěn)定三相交流電,如果直接使用會(huì)造成用電器的損壞,控制器的作用除了把風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的不穩(wěn)定三相電通過整流輸出可以給蓄電池充電的直流電,同時(shí)控制器也實(shí)時(shí)檢測(cè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與蓄電池的電壓,避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)在大風(fēng)時(shí)電壓過高導(dǎo)致?lián)p壞,也防止蓄電池由于過充導(dǎo)致?lián)p壞。

3.蓄電池:儲(chǔ)存風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電力以便在需要時(shí)使用。

4.逆變器:把蓄電池里的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供給交流負(fù)載使用。(直流負(fù)載不需要逆變器,可以直接接蓄電池使用)

5.塔架:幫助支撐及固定風(fēng)力發(fā)電機(jī)到地面或任何足夠牢固能安裝風(fēng)力發(fā)電機(jī)的介質(zhì)。

6.太陽(yáng)能板(選配):由于風(fēng)力資源屬于不穩(wěn)定的自然資源,在部分地區(qū)單單依靠風(fēng)能發(fā)電不能完全滿足客戶的用電需求。此時(shí)客戶可以按照需求結(jié)合太陽(yáng)能發(fā)電,把系統(tǒng)打造成風(fēng)光互補(bǔ)系統(tǒng),科學(xué)使用各種自然資源有效增加系統(tǒng)發(fā)電量。

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)篇二

風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國(guó)的重視。風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。風(fēng)是一種潛力很大的新能源,十八世紀(jì)初風(fēng)力發(fā)電圖,橫掃英法兩國(guó)的一次狂暴大風(fēng),吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船,并有數(shù)千人受到傷害,二十五萬株大樹連根拔起。人估計(jì)過,地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦,幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此,國(guó)內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電,開發(fā)新能源。利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試,早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)開始了。三十年代,丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國(guó)應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù),成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用,它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電成本低得多。不過,當(dāng)時(shí)的發(fā)電量較低,大都在5千瓦以下

風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分。

優(yōu)點(diǎn)

1、清潔,環(huán)境效益好;

2、可再生,永不枯竭;

3、基建周期短;

4、裝機(jī)規(guī)模靈活。

缺點(diǎn)

1、噪聲,視覺污染;

2、占用大片土地;

3、不穩(wěn)定,不可控;

4、目前成本仍然很高。

5、影響鳥類。

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)篇三

風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理

是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械,又稱風(fēng)車。廣義地說,它是一種以太陽(yáng)為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對(duì)柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話,還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長(zhǎng)期利用。力發(fā)電的原理:是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。

現(xiàn)狀:風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行;我國(guó)風(fēng)能資源十分豐富,我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡,管理滯后影響風(fēng)電“進(jìn)步”首先,我國(guó)對(duì)風(fēng)能資源的普查、評(píng)價(jià)、規(guī)劃管理嚴(yán)重滯后,資源分散,缺少整合,沒有形成全國(guó)統(tǒng)一的國(guó)家級(jí)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)研機(jī)機(jī)構(gòu),缺少對(duì)產(chǎn)業(yè)資源的集中和整合。

其次,單位kw造價(jià)高,火電平均4500元/kw,風(fēng)電平均每8000~9000元/kw,平均造價(jià)高于火電。火電平均電價(jià)0.36元/千瓦時(shí),風(fēng)電平均電價(jià)為0.56元/千瓦時(shí),在我國(guó)南方地區(qū)電價(jià),還要略高于北方地區(qū)。影響電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的積極性。第三,目前市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)化基本上沒有形成,風(fēng)電機(jī)組和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)備性能、效率以及技術(shù)工藝水平與歐洲相比存在很大差距。國(guó)產(chǎn)風(fēng)電關(guān)鍵部件,如液壓系統(tǒng)、聯(lián)合器、電控等可靠性差,技術(shù)不夠成熟。

改善“環(huán)境”加快風(fēng)電步伐

前景:它的優(yōu)勢(shì)不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運(yùn)行成本低。;風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。

我國(guó)風(fēng)能資源十分豐富,它是一種干凈的可再生能源;風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,優(yōu)缺點(diǎn):它的優(yōu)勢(shì)不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運(yùn)行成本低,我國(guó)風(fēng)力資源豐富,缺點(diǎn),效率低,造價(jià)昂貴,技術(shù)有待改進(jìn),管理不夠完善

風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù),大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行;我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的,而是一個(gè)有一定科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能;尾翼使葉片始終對(duì)著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;

機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定,故其輸出的是13~25v變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對(duì)蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220v市電,才能保證穩(wěn)定使用。機(jī)械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機(jī)槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性,表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移,并且聯(lián)軸器可阻止機(jī)械裝置的過載。另一種為直驅(qū)型風(fēng)機(jī)槳葉不通過齒輪箱直接與電機(jī)相連風(fēng)機(jī)電機(jī)類型

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)篇四

風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)

(十一)并網(wǎng)后需要關(guān)注的主要問題

電能質(zhì)量

根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),對(duì)電能質(zhì)量的要求有五個(gè)方面:電網(wǎng)高次諧波、電壓閃變與電壓波動(dòng)、三相電壓及電流不平衡、電壓偏差、頻率偏差。風(fēng)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響的主要有高次諧波和電壓閃變與電壓波動(dòng)。電壓閃變

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大多采用軟并網(wǎng)方式,但是在啟動(dòng)時(shí)仍然會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流。當(dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時(shí),風(fēng)機(jī)會(huì)從額定出力狀態(tài)自動(dòng)退出運(yùn)行。如果整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)所有風(fēng)機(jī)幾乎同時(shí)動(dòng)作,這種沖擊對(duì)配電網(wǎng)的影響十分明顯。容易造成電壓閃變與電壓波動(dòng)。

諧波污染

風(fēng)電給系統(tǒng)帶來諧波的途徑主要有兩種。一種是風(fēng)機(jī)本身配備的電力電子裝置可能帶來諧波問題。對(duì)于直接和電網(wǎng)相連的恒速風(fēng)機(jī),軟啟動(dòng)階段要通過電力電子裝置與電網(wǎng)相連,因此會(huì)產(chǎn)生一定的諧波,不過過程很短。對(duì)于變速風(fēng)機(jī)是通過整流和逆變裝置接入系統(tǒng),如果電力電于裝置的切換頻率恰好在產(chǎn)生諧波的范圍內(nèi),則會(huì)產(chǎn)生很嚴(yán)重的諧波問題,不過隨著電力電子器件的不斷改進(jìn),這個(gè)問題也在逐步得到解決。另一種是風(fēng)機(jī)的并聯(lián)補(bǔ)償電容器可能和線路電抗發(fā)生諧振,在實(shí)際運(yùn)行中,曾經(jīng)觀測(cè)到在風(fēng)電場(chǎng)出口變壓器的低壓側(cè)產(chǎn)生大量諧波的現(xiàn)象。當(dāng)然與閃變問題相比,風(fēng)電并網(wǎng)帶來的諧波問題不是很嚴(yán)重。

電網(wǎng)穩(wěn)定性

在風(fēng)電的領(lǐng)域,經(jīng)常遇到的一個(gè)的難題是:薄弱的電網(wǎng)短路容量、電網(wǎng)電壓的波動(dòng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻繁掉線。尤其是越來越多的大型風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后,對(duì)電網(wǎng)的影響更大。在過去的20年間,風(fēng)電場(chǎng)的主要特點(diǎn)是采用感應(yīng)發(fā)電機(jī),裝機(jī)規(guī)模較小,與配電網(wǎng)直接相連,對(duì)系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為電能質(zhì)量。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展,大量新型大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開始投入運(yùn)行,風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)達(dá)到可以和常規(guī)機(jī)組相比的規(guī)模,直接接入輸電網(wǎng),與風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)有關(guān)的電壓、無功控制、有功調(diào)度、靜態(tài)穩(wěn)定和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定等問題越來越突出。這需要對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行計(jì)算、評(píng)估。要根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu),負(fù)荷情況,決定最大的發(fā)電量和系統(tǒng)在發(fā)生故障時(shí)的穩(wěn)定性。國(guó)內(nèi)外對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性都非常重視,開展了不少關(guān)于風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行與控制技術(shù)方面的研究。

風(fēng)電場(chǎng)大多采用感應(yīng)發(fā)電機(jī),需要系統(tǒng)提供無功支持,否則有可能導(dǎo)致小型電網(wǎng)的電壓失穩(wěn)。采用異步發(fā)電機(jī),除非采取必要的預(yù)防措施,如動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償、否則會(huì)造成線損增加,送電距離遠(yuǎn)的末端用戶電壓降低。電網(wǎng)穩(wěn)定性降低,在發(fā)生三相接地故障,都將導(dǎo)致全網(wǎng)的電壓崩潰。由于大型電網(wǎng)具有足夠的備用容量和調(diào)節(jié)能力,一般不必考慮風(fēng)電進(jìn)入引起頻率穩(wěn)定性問題。但是對(duì)于孤立運(yùn)行的小型電網(wǎng),風(fēng)電帶來的頻率偏移和穩(wěn)定性問題是不容忽視的。

由于變頻技術(shù)的發(fā)展,我們可以利用交-直-交的變頻調(diào)節(jié)裝置的控制功能很容易地根據(jù)電網(wǎng)采集到的線路電壓波動(dòng)的情況、功率因數(shù)的狀況等、和電網(wǎng)的要求,來調(diào)節(jié)和控制變頻裝置的頻率、相位角和幅值使之達(dá)到調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率因數(shù),為弱電網(wǎng)提供無功能量的要求。

發(fā)電計(jì)劃與調(diào)度

傳統(tǒng)的發(fā)電計(jì)劃基于電源的可靠性以及負(fù)荷的可預(yù)測(cè)性,以這兩點(diǎn)為基礎(chǔ),發(fā)電計(jì)劃的制定和實(shí)施有了可靠的保證。但是,如果系統(tǒng)內(nèi)含有風(fēng)電場(chǎng),因?yàn)轱L(fēng)電場(chǎng)出力的預(yù)測(cè)水平還達(dá)不到工程實(shí)用的程度,發(fā)電計(jì)劃的制定變得困難起來。如果把風(fēng)電場(chǎng)看做負(fù)的負(fù)荷,不具有可預(yù)測(cè)性;如果把它看做電源,可靠性沒有保證。正因?yàn)槿绱?,有必要?duì)含風(fēng)電場(chǎng)電力系統(tǒng)的運(yùn)行計(jì)劃進(jìn)行研究。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)以后,如果電力系統(tǒng)的運(yùn)行方式不相應(yīng)地做出調(diào)整和優(yōu)化,系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力將不足以跟蹤風(fēng)電功率的大幅度、高頻率的波動(dòng),系統(tǒng)的電能質(zhì)量和動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性將受到顯著影響,這些因素反過來會(huì)限制系統(tǒng)準(zhǔn)入的風(fēng)電功率水平,因此有必要對(duì)電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的運(yùn)行方式和控制手段做出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和調(diào)整,研究隨機(jī)的發(fā)電計(jì)劃算法,以便

正確考慮風(fēng)電的隨機(jī)性和間歇性特性。

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