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2024年风力发电的心得体会(汇总15篇)

时间:2024-01-23 19:42:04 作者:琴心月2024年风力发电的心得体会(汇总15篇)

这次比赛的经历让我深刻认识到努力和坚持的重要性,也增加了我的自信心。在这些心得体会范文中,有些是关于学习方法和技巧的总结,有些是关于工作经验和职业规划的思考,还有一些是关于生活感悟和人生哲理的思考。

风力发电机组控制技术学习心得体会

在风力发电系统中,控制技术和伺服传动技术是其中的关键技术。这是因为自然风速的大小和方向是随机变化的,风力发电机组的切入和切出、输入功率的限制、风轮的主动对风以及对运行过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。同时,风力资源丰富的地区通常都是海岛或边远地区甚至海上,分散布置的风力发电机组通常要求能够无人值班运行和远程监控,这就对风力发电机组的控制系统的可靠性提出了很高的要求。

要研究一套可靠的风电控制系统,首先要了解风力机工作的基本原理,包括风力机的能量转换过程、空气动力特性、简化叶素动量理论和涡流理论等。掌握以上知识,才能知道在何种情况下应进行何种控制以及对哪些参数进行控制才能达到相应效果。

在对风力机的控制策略进行归纳后得出风力机的控制要素主要有以下几部分:转速、偏航、停机、发电机。其中转速控制分为定桨距控制和变桨距控制,变桨距控制又可分为恒速恒频和变速恒频控制。定桨距控制的策略是在风速过大时采取失速控制以防转速过大,变桨距控制则相对灵活主要通过调节桨距角和转速使风力机的运行符合要求。

目前风力发电机组的控制技术从机组的定桨距恒速运行发展到基于变速恒频技术的变速运行,对于风力机的变速恒频运行,除需要了解风力机的原理之外,还需掌握风电机组控制系统的特性。这种特性主要是风力机的功率因数与叶尖速比和桨距角的关系。对于某一固定的.桨距角,存在唯一的最佳速比使得功率因数最大。而对于任意的叶尖速比,桨距角为0度时功率因数相对最大,桨距角增大,功率因数明显减小。根据这种特性,变速恒频控制的策略就是在额定功率前都将桨距角置于最小的位置,一般3度左右,这时调节发电机的转速n,使得叶尖速比始终对应最佳功率因数点。当风速超过额定风速时,则增大桨距角使风力机的功率稳定在允许范围之内。

自制风力发电机心得体会

第一段:引言(200字)。

自制风力发电机是一项既有趣又具有挑战性的DIY项目,对于追求新鲜刺激的工程爱好者来说,它是一个极具吸引力的选择。我在过去的几个月里投入了大量时间和精力来设计和制作自己的风力发电机,目的是为了获得可再生能源并减少对传统能源的依赖。在这个过程中,我积累了许多宝贵的经验和体会,我希望在本文中与大家分享我的心得。

第二段:设计与制作过程(200字)。

首先,设计是制作风力发电机的关键。通过仔细研究已有的设计方案和原理图,我学习了如何选择适当的材料和部件,并将它们组装成一个高效和可靠的系统。同时,我还注意到了设计参数对发电机性能的影响,例如叶片角度、风轮直径和塔高等因素。在制作过程中,我遇到了一些困难和挑战,但是通过分析和解决问题,我不断提高了自己的技能和知识。

第三段:测试与优化(200字)。

设计和制作完成后,我进行了一系列的测试来评估自制风力发电机的性能。我使用风速计测量了风的速度,并使用多米诺测速仪来测量输出电压和电流。通过这些测试,我发现了一些问题,例如叶片的不平衡、电线接触不良等,这些问题都对发电机的效率和稳定性产生了负面影响。为了解决这些问题,我进行了一些优化措施,例如调整叶片角度、平衡叶片、增加输出电压稳定器等。这些优化措施大大提高了风力发电机的性能。

第四段:成果和应用(200字)。

通过不断地调整和改进,我最终成功地制作出了一个高效、稳定的自制风力发电机。在我的实验中,我可以通过它为电子设备提供足够的电力,例如充电宝、手机和小型灯具等。这个成果让我感到非常自豪,并激发了我继续探索清洁能源的动力。此外,我还希望能将这个自制风力发电机应用于实际生活中,为我们家庭的用电设备提供可再生能源。

第五段:总结与启示(200字)。

通过设计和制作自制风力发电机的过程,我深刻体会到了科学和工程的魅力。我不仅掌握了一些有关风力发电的知识和技能,而且还锻炼了自己的思考能力和解决问题的能力。此外,我还认识到清洁能源对于环境保护和可持续发展的重要性。我相信,通过我们每个人的努力和创新,我们必将找到更多的可再生能源解决方案,为人类的未来提供更好的生活条件。

总结:本文通过分享自制风力发电机的设计、制作、测试和优化过程,突出了科学和工程的重要性,以及可再生能源对于环境保护和可持续发展的发展。通过自己的实践和探索,我感受到了科学和工程带来的乐趣和成就感,并对未来的可再生能源技术发展抱有希望。

自制风力发电机心得体会

近年来,环保和可再生能源逐渐成为全球热门话题。作为一种可再生能源,风力发电逐渐受到人们的关注。自制风力发电机是一种简单而有效的方式,可以为个人和小规模使用者提供电力。下面将从自制风力发电机的设计、制作、优缺点以及未来应用等方面,分享我对于自制风力发电机的理解和体会。

首先,设计是制作自制风力发电机的关键步骤之一。在设计过程中,我通过了解风力发电的基本原理,选择了合适的材料和尺寸进行设计。风力发电的基本原理是通过风推动发电机的叶片旋转,从而产生电力。因此,在设计过程中,需要考虑叶片的材料和角度的选择,以确保风力的最大利用效果。此外,设计还需要考虑发电机的结构、转速控制和电力输出等因素,以便最大限度地提高自制风力发电机的效率和性能。

接下来是自制风力发电机的制作过程。制作过程中,我使用了一些常见的工具和材料,如木材、塑料、金属和电子元件等。制作风力发电机的关键步骤包括制作叶片、安装发电机和调试。制作叶片时,我根据设计的尺寸和材料,使用木材和塑料制作出坚固耐用,同时又具有良好承载风力的叶片。安装发电机时,需要将发电机固定在支架上,并确保发电机与叶片之间的连接牢固可靠。在调试过程中,我通过调整叶片角度和发电机转速,使风力发电机能够正常运行并产生稳定的电力输出。

自制风力发电机具有许多优点。首先,自制风力发电机可以利用自然界的资源,不依赖于传统能源的供应,因此对环境友好,有利于可持续发展。其次,自制风力发电机的制作成本相对较低,适合个人和小规模使用者。相比起商业化的风力发电设备,自制风力发电机更加灵活和经济。此外,自制风力发电机也可以在偏远地区和无电供应的地方提供电力,解决了部分地区的电力短缺问题。

当然,自制风力发电机也存在一些缺点。首先,自制风力发电机的效率较低。由于制作条件和材料的限制,自制风力发电机的转换效率低于商业化的风力发电设备。其次,自制风力发电机的可靠性和稳定性也有待提高。由于制作者的技术水平和材料的质量的不同,自制风力发电机的运行稳定性和寿命难以得到保证。因此,在使用自制风力发电机时,需要时刻注意安全和维护。

展望未来,自制风力发电机有着广阔的应用前景。随着技术的进步和材料的改进,自制风力发电机的效率和可靠性将得到提高。未来,自制风力发电机可以作为个人和小规模使用者的可靠的供电设备。同时,自制风力发电机也可以在一些发展中国家和偏远地区,提供可再生的电力资源,解决能源短缺问题。总之,自制风力发电机作为一种可再生能源利用的方式,具有广阔的前景和重要的意义。

综上所述,自制风力发电机是一种简单而有效的利用风能的方式。通过设计和制作,可以制作出实用的自制风力发电机。尽管自制风力发电机存在一些缺点,但其优点和前景使其成为环保和可持续发展的重要组成部分。相信随着科技的进步和人们对环保能源的需求,自制风力发电机将在未来得到广泛应用。

风力发电论文心得体会

近年来,随着环保意识的提高和可再生能源的发展,风力发电逐渐成为人们关注的热门话题。我在撰写风力发电论文的过程中,不仅深入了解了这一领域的理论知识和技术原理,还收获了许多宝贵的心得体会。在此,我将结合我的研究经验和思考分享我对风力发电的理解和认识。

首先,我了解到风力发电是一种重要的可再生能源。随着全球能源需求的不断增长和化石能源的枯竭,风力发电作为一种新兴的清洁能源逐渐崭露头角。在研究中,我发现风力发电具有环保、可持续等诸多优势。与传统燃煤和核能发电相比,风力发电不会产生二氧化碳等温室气体和有害物质的排放,对人类的健康和环境的影响较小。此外,风力资源是无穷的,通过科学规划和合理利用,可以实现永久供能,为我们的生活提供持续稳定的电力支持。

其次,我认识到风力发电技术的成熟与创新对行业发展的重要性。风力发电技术的关键是风机的设计和制造,其效率和可靠性直接影响发电效果和经济效益。在研究中,我发现风机的创新设计和制造技术是提高风力发电效率的关键。例如,通过优化叶片的形状和材料,提高风机的捕风面积和捕风效率;通过改进转子的动力学性能和机械结构,降低风机的噪音和振动,提高稳定性和可靠性。此外,我还了解到风力发电技术与智能控制技术的结合可以提高系统的安全性和运行效率。通过应用先进的监测和预测算法,可以实时监测风机的运行状态,并根据风力条件和负荷需求进行智能控制,实现最佳的发电效果。

再次,我意识到风力发电的发展离不开政策的支持和市场的需求。研究中,我对国内外风力发电政策和市场状况进行了广泛调研。我了解到各国政府通过制定支持政策和法规来鼓励风力发电的发展。例如,德国和丹麦等欧洲国家通过实施固定资金补贴和优惠税收政策,吸引了大量投资并促进了行业的快速发展。在中国,政府也出台了一系列支持政策和措施,加大对风力发电的扶持力度。此外,我还了解到风力发电在市场上具有广阔的应用前景。随着电力需求的不断增长和新能源发展的推进,风力发电的市场需求呈现出巨大潜力。因此,在未来的发展中,政府和企业应加大投入,进一步完善政策和市场机制,推动风力发电行业持续发展。

最后,我深刻认识到风力发电领域仍面临许多挑战和机遇。风力发电的可行性和经济效益主要取决于地理环境和风能资源的条件。在一些地区,地形和气候条件不利于风力发电的发展。此外,风力发电技术和设备的成本仍然较高,需要进一步降低和优化。同时,风力发电行业还面临着对发电设备的安全和环境保护的要求,需要加强技术创新和管理能力。然而,我相信随着科学技术的不断进步和政策的不断完善,风力发电行业将迎来更加美好的未来。

总之,通过撰写风力发电论文,我对这一领域的理论知识和技术原理有了更加深入的了解,也深刻认识到风力发电的重要性和挑战。我相信风力发电作为一种具有巨大潜力的清洁能源,将在未来的发展中发挥越来越重要的作用,为促进可持续发展和推动能源转型作出更大贡献。

风力发电发展心得体会

近年来,随着对环保和替代能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,逐渐成为全球各国重点发展的方向之一。我有幸参与了我国的风力发电项目,并亲身感受到了其发展的动力和前景。在这个过程中,我对风力发电的发展有了更深入的了解,并总结出了以下的心得体会。

首先,风力发电作为一种可再生能源,有着巨大的发展潜力。相比于传统的化石能源,风力发电具有取之不尽、利用不竭的优势。由于我国拥有着广大的陆地和海域,尤其是在西北地区和东南沿海地区,风力资源相当丰富。根据专家预测,我国的风力发电装机容量可达数百兆瓦,未来在风力发电领域的发展前景广阔。

其次,风力发电技术不断创新和进步。尽管风力发电在全球的发展速度非常快,但技术的进步仍然是风力发电产业向前发展的核心驱动力。近年来,我国在风力发电技术上取得了重大突破。从风力发电机组的设计到风力发电站的建设,从风电设备的制造到运维服务,我国风力发电产业已经具备了世界先进水平。尤其是在风力发电叶片的材料研发和制造技术上,我国已成为全球的领导者。这些成果的取得离不开各级政府和企事业单位的支持和推动,以及科研机构和企业间的紧密合作。

再次,风力发电对促进经济发展和改善能源结构发挥着至关重要的作用。在过去几十年里,我国能源消耗量一直呈现高速增长的趋势,主要依赖于煤炭、石油和天然气等传统的化石能源。然而,这种高度依赖化石能源的能源结构不仅给环境带来了巨大的压力,而且在石油价格剧烈波动的影响下,对我国能源安全也带来了不小的威胁。相较于传统的能源发电方式,风力发电无污染、可再生的特点赋予了它在能源结构调整中的至关重要地位。风力发电不仅能降低温室气体排放,减缓气候变化的影响,还能促进我国的经济发展和改善人民的生活。

最后,风力发电产业的持续健康发展需要创造良好的发展环境。在风力发电发展的初期阶段,许多国家通过电价补贴等激励政策促进风电的发展,取得了显著的成果。然而,随着风电技术的成熟和市场竞争的加剧,补贴减少、政策调整成为风电产业面临的一个重要问题。为了保持风力发电产业的持续健康发展,政府应该制定长期可持续的政策,加大对风力发电的支持力度。同时,应该加强国际合作与交流,吸取国外的经验和教训,不断推动风力发电技术的进步和创新,提高产业的整体竞争力。

综上所述,作为一种清洁、可再生的能源形式,风力发电具有广阔的发展潜力。通过技术创新和进步,能够推动风力发电产业的快速发展。风力发电因其对经济发展和能源结构调整的促进作用,将成为我国能源产业发展的重要方向之一。为了保持风力发电产业的健康可持续发展,政府需要制定长期可持续的政策,加大对风力发电的支持力度,并加强国际合作与交流。相信在各方共同努力下,风力发电必将在未来的可再生能源领域中发挥更重要的作用。

从事风力发电心得体会

风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,受到越来越多的关注和应用。我有幸从事风力发电工作多年,通过不断的实践和总结,我深刻体会到了这一行业的重要性和挑战性。在此,我将分享我在从事风力发电工作中的心得体会。

首先,对于风力发电的必要性和优势有了更深刻的认识。作为一种清洁能源形式,风能不会产生任何污染物,对环境友好。与传统的火力发电相比,无论是在减少碳排放还是资源消耗方面,风力发电都具备明显的优势。另外,风力是一种绝对的可再生能源,不像煤炭、石油等传统能源一样,随着时间的推移而逐渐消耗。因此,我深刻认识到发展风力发电对于解决能源问题和保护环境具有重要意义。

其次,从事风力发电工作让我感受到技术创新和发展的迫切需求。在风力发电领域,技术水平的不断提升和创新是实现高效发电的关键。我参与过多个风电场项目,见证了技术的飞速发展。对于风机的设计、叶片材料的选择、控制系统的优化等,都需要不断地推陈出新,使得风力发电更加高效、可靠。这样的创新需要我们密切关注国内外最新的科技信息,积极参与科研和技术交流,不断提升自己的专业知识和技能。同时,我们还要在实践中不断总结经验,尝试新的工作方法和流程,以期更好地应对日益复杂和多样化的工作挑战。

第三,风力发电的建设和运维工作需要高度的团队合作。风力发电场建设和运维是一个庞大而复杂的系统工程,涉及到多个专业和不同层次的人员。只有大家紧密协作、密切配合,才能保证项目的顺利进行和风机的安全运行。在实际工作中,我意识到团队合作的重要性,通过与不同专业的人员合作,我学到了很多新知识和技能。同时,我们还要加强沟通和协调,做好各个环节之间的衔接工作,促进工作的高效和顺利进行。

第四,风力发电工作的成功与否与环境保护息息相关。风力发电的建设往往需要大面积占用土地资源,而风电场的建设对于土地和生态环境的保护显得尤为重要。在工作中,我深刻体会到了环境保护对于风电场的可持续发展的重要性。我们要明确环保意识,采取有效的环境保护措施,与当地政府、环保部门以及相关社会组织进行紧密合作,以实现风力发电与生态环境的和谐共生。

最后,从事风力发电工作让我更加珍惜和爱护自然。风力发电之所以能够成功,离不开自然力量的支持。在工作中,我深刻体会到大自然的伟力与美丽。每当站在风电场的高处,我都能感受到强风带来的冲击和能量。这让我更加珍惜大自然的恩赐,也更加意识到自己的责任,要尽自己的力量保护自然、推动可持续发展。

总而言之,从事风力发电工作让我深刻认识到清洁能源的重要性和未来发展前景。这一行业不仅是我的事业,更是我对未来世界的贡献。通过不断的学习和实践,我相信我们能够在风力发电领域做出更大的贡献,为我们的子孙后代留下一个更美好的地球家园。

从事风力发电心得体会

第一段引入:近年来,随着环保意识的提升和可再生能源的重要性日益凸显,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,正逐渐被世界各国广泛采用。作为一名从事风力发电工作多年的技术人员,我深感自己参与其中的重要性,下面我将分享一些自己的心得和体会。

第二段发展历程:风力发电是利用风能驱动风力涡轮机,将风能转化为电能。这项技术的应用可以追溯到数千年前的荷兰和希腊等地,但直到最近几十年才逐渐成为大规模利用的可再生能源。风力发电的发展经历了从初始的小型风力发电机到现在的大型风力发电机组的过程,技术逐渐成熟,效率也得到了大幅度提升。

第三段技术挑战:然而,我从事风力发电工作多年,深知其中的技术挑战。首先,风力发电受风速、风向、高度和地理条件等多个因素的影响,因此需要合理的选址和设计。其次,风力发电机组的风轮叶片需要经过复杂的设计和制造,要求在强风环境下保持稳定运行。此外,风力机组的安装和运维也对技术工作人员能力有较高要求。

第四段收获与感悟:尽管从事风力发电工作存在一定的困难和挑战,但我从中获得了很多收获和感悟。首先,通过实际操作,我不仅加深了对风力发电原理和技术的理解,更深刻地认识到清洁能源对保护环境和可持续发展的重要性。其次,我也结识了很多同行和专家,通过与他们的深入交流和合作,我不断提高自己的专业技能和解决问题的能力。最重要的是,看到风力发电站投入使用后为人们提供了大量清洁能源,为地球的未来发展做出了贡献,我深感自己的工作意义非凡。

第五段展望未来:随着科技的不断进步和全球对可再生能源需求的增加,风力发电技术将不断完善和发展。作为从事风力发电工作的人员,我希望能够不断学习,不断提高自己的专业技能,为推动风力发电事业的发展做出更大的贡献。同时,我也期待风力发电能够在更多国家和地区得到广泛应用,成为替代传统能源的重要选择,为建设美丽的家园贡献力量。

总结:作为一名从事风力发电工作多年的技术人员,我深感这项工作的重要性和意义,虽然其中存在技术挑战,但通过不断学习和努力,我获得了很多收获和感悟。我热切期待未来风力发电技术的进一步发展,为保护环境和推动可持续发展作出更大的贡献。

风力发电发展心得体会

引言:近年来,由于环境保护意识的提升和对可再生能源需求的增加,风力发电成为了重要的能源替代品。在参与和观察风力发电的发展过程中,我深刻地体会到了风力发电的优势和挑战。下面,我将结合自己的经验,总结出关于风力发电发展的心得体会。

风力发电作为一种可再生的能源,具有诸多的优势。首先,风力是一种广泛存在且免费的资源。无论是城市还是农村,无论是沿海还是内陆,都有丰富的风力资源。利用这种自然的能源不仅可以减少能源的消耗,也能够降低用户的用电成本。其次,风力发电是一种环保的能源。当风力发电机开始转动时,它不会产生任何排放,不会给大气环境和生态环境带来负面影响。此外,风力发电也是一种可持续的能源。只要风一直吹,风力发电机就能够持续地为我们提供能源。

然而,风力发电在发展过程中也面临诸多的挑战。首先,风力发电的经济性仍然存在争议。尽管风力发电的设备成本在逐渐降低,但由于设备的投资和维护成本较高,风力发电仍然需要政府的支持才能实现规模化发展。其次,由于风力发电受制于天气条件,日照和季节变化等因素,其发电效率存在一定的波动性。这对于电力系统的稳定性提出了一定的挑战。此外,风力发电的占地面积较大,如果不合理规划,可能会对生态环境造成破坏,影响人们的生活质量。

第三段:风力发电的规划和技术创新。

为了克服风力发电的挑战并实现可持续发展,需要进行科学合理的规划和技术创新。首先,要合理规划风电场的布局。应根据实际情况和自然资源来确定风电场的位置,避免对生态环境造成过大的影响。其次,需要加强对风力发电技术的研发。随着技术的不断创新,风力发电机的效率和稳定性将得到进一步提升。同时,应优化风力发电机的结构设计,以减小噪音和景观影响。此外,应注重风力发电与其他能源形式的混合利用,以提高供电的稳定性和灵活性。

第四段:政策和经济支持。

风力发电的发展需要政策和经济的支持。政府应制定相关的政策措施,提供优惠的税收政策和补贴政策,以激励企业和个人投资风力发电项目。此外,应加强与银行和金融机构的合作,提供便利的融资渠道,解决风力发电项目的资金问题。同时,也需要建立健全的电力市场机制,保障风力发电企业的电力上网权益。只有政府和市场的双重支持,风力发电才能够取得长足的发展。

第五段:结语。

风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,具有巨大的发展潜力。尽管在发展过程中面临诸多的挑战,但通过合理规划、技术创新和政策支持,风力发电将成为未来能源领域的重要组成部分。我相信,在不久的将来,风力发电将在推动能源革命和保护环境方面发挥巨大的作用。

风力安全心得体会

随着风力发电技术的不断发展和应用,风力发电已成为一种清洁、可再生的能源形式。然而,与此同时,我们也要认识到,在风力发电过程中存在一些安全隐患。本文将从风力发电安全的重要性、风力发电安全隐患、加强风力发电安全管理、培训员工意识以及强化安全监督执法五个方面探讨风力发电安全心得体会。

首先,风力发电安全对于保障人身安全和设备完整至关重要。风力发电是一项涉及高空作业的工作,需要工作人员穿越高大的塔楼来进行维护和硬件修复。因此,工作人员必须严格遵守安全标准,正确使用防护设备,并牢记自己的安全。此外,风力发电设备本身也具有一定的风险,如果操作不当,可能导致设备毁坏或事故发生。

然而,风力发电也存在一些安全隐患。高空作业意味着工作人员面临着坠落和撞击危险。而且,由于工作环境的特殊性,复杂的工作条件和极端的天气条件很容易给工作人员带来伤害。另外,风力发电设备的自身安全问题也是一个大问题,一旦设备发生故障或破坏,将对工作人员和设备造成严重的危害。

为了加强风力发电安全管理,必须注重员工意识。首先,公司应该提供必要的培训,确保员工了解相关安全标准和操作规程。同时,也应适时开展安全演练,提高员工应对紧急情况的能力。此外,员工还应养成自我保护和防范的良好习惯,关注自己的身体状况,减少疏忽和失误的发生。

此外,强化安全监督执法也是确保风力发电安全的重要措施之一。相关部门应制定详细的监督检查标准和方法,对风力发电厂进行定期检查,确保其符合安全标准。同时,也应加强对风力发电厂的隐患排查,及时发现问题,采取措施消除安全隐患。对于违反安全规定的企业和个人,必须进行执法处罚,以示警戒。

总之,风力发电作为一种绿色能源形式,在解决能源短缺和环境污染方面发挥着重要作用。然而,风力发电也带来了一些安全隐患。保障风力发电安全至关重要,必须加强风力发电安全管理,提醒工作人员加强安全意识培训,并加强安全监督执法。只有这样,我们才能更好地利用风能,并在保证人身安全和设备完好的前提下发展风力发电产业。

风力发电

目前,单机容量为600~750kw的风电机组多采用恒速运行方式,这种机组控制简单,可靠性好,大多采用制造简单,并网容易、励磁功率可直接从电网中获得的笼型异步发电机。

恒速风电机组主要有两种类型:定桨距失速型和变桨距风力机。定桨距失速型风力机利用风轮叶片翼型的气动失速特性来限制叶片吸收过大的风能,功率调节由风轮叶片来完成,对发电机的控制要求比较简单。这种风力机的叶片结构复杂,成型工艺难度较大。而变桨距风力机则是通过风轮叶片的变桨距调节机构控制风力机的输出功率。由于采用的是笼型异步发电机,无论是定桨距还是变桨距风力发电机,并网后发电机磁场旋转速度由电网频率所固定,异步发电机转子的转速变化范围很小,转差率一般为3%~5%,属于恒速恒频风力发电机。

1.1定桨距失速控制。

定桨距风力发电机组的主要特点是桨叶与轮毂固定连接,当风速变化时,桨叶的迎风角度固定不变。利用桨叶翼型本身的失速特性,在高于额定风速下,气流的功角增大到失速条件,使桨叶的表面产生紊流,效率降低,达到限制功率的目的。在低风速段运行的,采用小电机使桨叶县有较高的气动效率,提高发电机的运行效率。采用这种方式的风力发电系统控制调节简单可靠,但为了产生失速效应,导致叶片重,结构复杂,机组的整体效率较低,当风速达到一定值时必须停机。

失速调节型的优点是失速调节简单可靠,当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制,使控制系统大为减化。其缺点是叶片重晏大(与变桨距风机叶片比较),桨叶、轮载、塔架等部件受力较大,机组的整体效率较低。

1.2变桨距调节方式。

在目前应用较多的恒速恒频风力发电系统中,一般情况要维持风力机转速的稳定,这在风速处于正常范围之中时可以通过电气控制而保证,而在风速过大时,输出功率继续增大可能导致电气系统和机械系统不能承受,因此需要限制输出功率并保持输出功率恒定。这时就要通过调节叶片的桨距,改变气流对叶片攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩。

由于变桨距调节型风机在低风速时,可使桨叶保持良好的攻角,比失速调节型风机有更好的能量输出,因此比较适合于平均风速较低的地区安装。变桨距调节的另外一个优点是在风速超速时可以逐步调节桨距角,屏蔽部分风能,避免停机,增加风机发电量。对变桨距调节的一个要求是其对阵风的反应灵敏性。其调节方法为:当风电机组达到运行条件时,控制系统命令调节桨距角调到45”,当转速达到一定时,再调节到0“,直到风力机达到额定转速并网发电;在运行过程中,当输出功率小于额定功率时,桨距角保持在0°位置不变,不作任何调节;当发电机输出功率达到额定功率以后,调节系统根据输出功率的变化调整桨距角的大小,使发电机的输出功率保持在额定功率。

变桨距调节的优点是桨叶受力较小,桨叶做的较为轻巧。桨距角可以随风速的大小而进行自动调节,因而能够尽可能多的吸收风能转化为电能,同时在高风速段保持功率平稳输出。缺点是结构比较复杂,故障率相对较高。

1.3主动失速调节。

功率平稳,执行机构的功率相对较小。

恒速恒频风力发电机的主要缺点有以下几点:

1)风力机转速不能随风速而变,从而降低了对风能的利用率;

3)并网时可能产生较大的电流冲击。

目前的恒速机组,大部分使用异步发电机,在发出有功功率的同时,还需要消耗无功功率(通常安装电容器给以补偿)。而现代变速风电机组却能十分精确地控制功率因数,甚至向电网输送无功,改善系统的功率因数。由于以上原因,变速风电机组越来越受到风电界的重视,特别是在进一步发展的大型机组中将更为引人注目。当然,决定变速机组设计是否成功的一个关键是变速恒频发电系统及其控制装置的设计。将定桨距失速调节型与变桨距调节型两种风力发电机组相结合,充分吸取了被动失速和桨距调节的优点,桨叶采用失速特性,调节系统采用变桨距调节。在低风速肘,将桨叶节距调节到可获取最大功率位置,桨距角调整优化机组功率的输出;当风力机发出的功率超过额定功率后,桨叶节距主动向失速方向调节,将功率调整在额定值以下,限制机组最大功率输出,随着风速的不断变化,桨叶仅需要微调维持失速状态。制动刹车时,调节桨叶相当于气动刹车,很大程度上减少了机械刹车对传动系统的冲击。

利用变速恒频发电方式,风力机就可以改恒速运行为变速运行,这样就可能使风轮的转速随风速的变化而变化,使其保持在一个恒定的最佳叶尖速比,使风力机的风能利用系数在额定风速以下的整个运行范围内都处于最大值,从而可比恒速运行获取更多的能量。尤其是这种变速机组可适应不同的风速区,大大拓宽了风力发电的地域范围。即使风速跃升时,所产生的风能也部分被风轮吸收,以动能的形式储存于高速运转的风轮中,从而避免了主轴及传动机构承受过大的扭矩及应力,在电力电子装置的调控下,将高速风轮所释放的能量转变为电能,送入电网,从而使能量传输机构所受应力比较平稳,风力机组运行更加平稳和安全。

变速恒频风力机组可在风速低于额定风速时,通过调节发电机转子转速,尽可能最大地捕获风能,同时稳定发电机输出电能的频率;在风速高于额定风速时通过变桨距保持额定发电功率,仍可捕获“最大”能量。

变速恒频这种调节方式是目前公认的最优化调节方式,也是未来风电技术发展的主要方向。变速恒频的优点是大范围内调节运行转速,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率,但控制系统较为复杂。

风力发电机变速恒频控制方案一般有四种:鼠笼式异步发电机变速恒频风力发电系统;交流励磁双馈发电机变速恒频风力发电系统;无刷双馈发电机变速恒频风力发电系统;永磁发电机变速恒频风力发电系统。

2.1鼠笼式异步发电机变速恒频风力发电系统。

采用的发电机为鼠笼式转子,其变速恒频控制策略是在定子电路实现的。由于风速是不断变化的,导致风力机以及发电机的转速也是变化的,所以实际上鼠笼式风力发电机发出的电是频率变化的,即为变频的,通过定子绕组与电网之间的变频器把变频的电能转化为与电网频率相同的恒频电能。尽管实现了变速恒频控制,具有变速恒频的一系列优点,但由于变频器在定子侧,变频器的容量需要与发电机的容量相同,使得整个系统的成本、体积和重量显著增加,尤其对于大容量的风力发电系统。

类似。由于这种变速恒频控制方案是在转子电路实现的,流过转子电路的功率是由交流励磁发电机的转速运行范围所决定的转差功率,该转差功率仅为定子额定功率的一小部分,故所需的双向变频器的容量仅为发电机容量的一小部分,这样该变频器的成本以及控制难度大大降低。这种采用交流励磁双馈发电机的控制方案除了可实现变速恒频控制,减少变频器的容量外,还可实现对有功、无功功率的灵活控制,对电网而言可起到无功补偿的作用。缺点是交流励磁发电机仍然有滑环和电刷。

目前已经商用的有齿轮箱的变速恒频系统,大部分采用绕线式异步电机作为发电机,由于绕线式异步发电机有滑环和电刷,这种摩擦接触式结构在风力发电恶劣的运行环境中较易出现故障。而无刷双馈电机定子有两套级数不同绕组,转子为笼型结构,无须滑环和电刷,可靠性高。这些优点都使得无刷双馈电机成为当前研究的热点。但在目前,这种电机在设计和制造上仍然存在着一些难题。

近几年来,直接驱动技术在风电领域得到了重视。这种风力发电机组采用多极发电机与叶轮直接连接进行驱动,从而免去了齿轮箱这一传统部件,由于其具有很多技术方面的优点,特别是采用永磁发电机技术,其可靠性和效率更高,处于当今国际上领先地位,在今后风电机组发展中将有很大的发展空间。在德国2003年上半年所安装的风力机中,就有40.9%采用了无齿轮箱系统。直驱型变速恒频风力发电系统的发电机多采用永磁同步发电机,其转子为永磁式结构,无须外部提供励磁电源,提高了效率。其变速恒频控制也是在定子电路实现的,把永磁发电机发出变频的交流电通过变频器转变为与电网同频的交流电,因此变频器的容量与系统的额定容量相同。采用永磁发电机可做到风力机与发电机的直接耦合,省去了齿轮箱,即为直接驱动式结构,这样可大大减少系统运行噪声,提高了可靠性。尽管由于直接耦合,永磁发电机的转速很低,使发电机体积很大,成本较高,但由于省去了价格更高的齿轮箱,所以,整个系统的成本还是降低了。

另外,电励磁式径向磁场发电机也可视为一种直驱风力发电机的选择方案,在大功率发电机组中,它的直径大而轴向长度小。为了能放置励磁绕组和极靴,极距必须足够大,它输出的交流电频率通常低于50hz,必须配备整流逆变器。直驱式永磁风力发电机的效率高、极距小,况且永磁材料的性价比正得到不断提升,应用前景十分广阔。

通常离网型风力发电机组容量较小,均属小型发电机组。可按照发电容量的大小进行分类,其大小从几百w至几十kw不等。自20世纪80年代初开始,中国的小型风力机制造业,在政府的支持下,尤其是内蒙古自治区政府的大力扶植,得到了引人瞩目的发展,十几万台小型风力发电机的生产和推广应用,为远离电网的农牧民解决了基本的生活用电,尤其是照明和收听广播电视,作出了不可磨灭的贡献。据统计,在20世纪80年代初期,国内有近百家小型风力发电机制造企业。随着改革开放的不断深化以及社会经济的发展,这些小型风力发电机制造企业经过内部的调整和外部的整合,根据中国农村能源行业协会小型电源专委会的统计,到目前为止,全国有23家小型风力发电机生产企业,2005年共生产小型风力发电机32433台,装机容量为12020kw,产值8472万元,利税为993万元。国内生产的小型风力发电机,单机容量从60w到30kw不等。

小型风力发电机按照发电类型的不同进行分类,可分为直流发电机型、交流发电机型。较早时期的小容量风力发电机组一般采用小型直流发电机,在结构上有永磁式及电励磁式两种类型。永磁式直流发电机利用永磁铁提供发电机所需的励磁磁通;;电励磁式直流发电机则是借助在励磁线圈内流过的电流产生磁通来提供发电机所需要的励磁磁通,由于励磁绕组与电枢绕组连接方式的不同,又可分为他励与并励(或自励)两种形式。

发电机是通过与滑环接触的电刷与硅整流器的直流输出端相连,从而获得直流励磁电流。但是由于风力的随机波动会导致发电机转速的变化,从而引起发电机出口电压的波动,这将导致硅整流器输出直流电压及发电机励磁电流的变化,并造成励磁磁场的变化,这样又会造成发电机出口电压的波动。因此,为抑制这种连锁的电压波动,稳定输出,保护用电设备及蓄电池,该类型的发电机需要配备相应的励磁调节器。电容自励异步发电机是根据异步发电机在并网运行时,电网供给的励磁电流对异步感应电机的感应电动势而言是容性电流的特性而设计的。即在风力驱动的异步发电机独立运行时,未得到此容性电流,须在发电机输出端并接电容,从而产生磁场建立电压。为维持发电机端电压,必须根据负载及风速的变化调整并接电容的数值。

目前小风机产业的规模不大,年产量仅12mw,年产值仅8472万元。主要以几百w的小风机为主。无论是小型风力发电机的数量还是单机容量,主打产品的规格为200w和300w,约占了半壁江山。

变桨距风力机的起动风速较定桨距风力机低,停机时传动机械的冲击应力相对缓和。风机正常工作时主要采用功率控制,对功率调节的速度取决于风机桨距调节系统的灵敏度。在实际应用中,随着并网型风力发电机组容量的增大,大型风力机的单个叶片已重达数吨,操纵如此巨大的惯性体,并且响应速度要能跟得上风速变化是相当困难的。事实上,如果没有其他措施的话,只是通过变桨距来调节风力发电机组的功率对高风速变化仍然是无能为力的。因此,变桨距风力发电机组,除了对桨叶进行节距控制外,还须通过控制发电机输出功率来调节整个风力发电机组的转速,使之在一定范围内能够快速响应风速的变化,使风力机的叶尖速比达到最佳,以捕获最大的风能。这就是近年来所发展的变速恒频风力发电技术。比较来看,定桨距失速控制风力机结构简单,造价低,并具有较高的安全系数,利于市场竞争,但失速型叶片本身结构复杂,成型工艺难度也较大。随着功率增大,叶片加长,所承受的气动推力增大,叶片的失速动态特性不易控制,使制造更大机组受到限制。变桨距型风力机能使叶片的节距角随风速而变化,从而使风力机在各种工况(起动、正常运转、停机)下按最佳参数运行,可使发电机在额定风速以下的工作区段有较大的功率输出,而在额定风速以上的高风速区段不超载,无需过大容量的发电机等。当然,它的缺点是需要有一套比较复杂的变距调节结构。现在这两种功率调节方案都在大、中型风力发电机组中得到了广泛应用。目前中国风电发展面临两个突出的问题:一是风电发展规模迅速扩大,形成巨大的市场空间;二是国产机组缺乏竞争力,进口机组以压倒的优势占领了中国风电装机的主要份额。因此,大型风电机组的国产化是推动我国风电持续发展的根本途径。

风力发电考试

1、风能的大小与风速的立方程正比。

2、风能的大小与空气的密度成正比。

3、风力发电机风轮吸收的能量多少主要取决于空气速度的变化。

4、按照年平均定义确定的平均风速叫年平均风速。

5、风力发电机达到额定功率是输出的风速叫额定风速。

6、在正常工作条件下,风力发电机组设计要达到的最大连续输出功率叫额定功率。

7、风力发电机开始发电轮毂高度处的最低风速叫切入风速。

8、在某一时间内风力发电机实际发电量与理论发电量的比值叫做容量系数。

9、严格按照厂家提供的维护日期表对风机进行的预防性维护叫定期维护。

10、在指定叶片径向位置叶片弦线与风轮旋转平面的夹角叫桨距角。

风力发电简历

1、风能为洁净的能量来源。

2、风能设施日趋进步,大量生产降低成本,在适当地点,风力发电成本已低于其它发电机。

3、风能设施多为不立体化设施,可保护陆地和生态。

4、风力发电是可再生能源,很环保,很洁净。

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风力基础心得体会

随着能源问题日益突出,人们开始寻找可再生能源的替代方案。风力能源作为一种清洁、可再生的能源,备受关注。而风力发电作为其中的重要组成部分,其基础建设是保证风力发电系统高效稳定运行的关键。在我参与风力基础施工的过程中,我深感到了这个领域的重要性,并从中获得了宝贵的经验和体会。

第一段:对风力基础的认识和重要性。

风力基础是风力发电系统中的核心部分,它承载风机的重量,并将风机的力量传递给土壤。其安全稳定的设计和施工对风电站的运行效率和持续稳定发电能力至关重要。风力基础的建设需要考虑地貌、土壤与岩石的性质、地下水位等多种因素,并且要满足不同的地质条件。只有科学合理地设计和建造风力基础,风电站才能安全稳定地发电。

风力基础设计和施工过程中,我们面临了很多挑战。首先是选址问题。选取地势相对平坦、土层稳定的地方建造风电场是一个重要的前提。然后是勘察与测量工作,精确地测量地质地形,获得地质构造和土壤的详细信息,为基础设计提供准确的数据。接着是基础施工问题,包括混凝土浇筑、钢筋工程、预应力工程等。最后是基础检测与验收,通过静载试验、动载试验和振动试验等手段对基础进行全面检测,确保其安全稳定。

第三段:团队合作与沟通的重要性。

在风力基础施工过程中,团队合作和良好的沟通起着至关重要的作用。无论是设计师、工程师还是施工人员,都需要相互协作,共同完成项目。设计师需要理解施工人员的实际情况,合理的设计是基础成功的前提。而施工人员则需要及时反馈实地情况,与设计师沟通并解决碰到的问题。通过团队合作和良好的沟通,风力基础施工才能高效进行,保证项目的顺利完成。

第四段:风力基础的创新和发展。

随着科技的不断进步,风力基础的创新和发展也呈现出新的趋势。例如,通过斜拉桩的建造,如钢管法桩、高强度桩等,可以提高风电基础的承载能力和稳定性。同时,利用新材料和新工艺,如超高性能混凝土、粘胶材料等,能够提高风力基础的抗风、抗震和耐久性能。这些创新和发展将进一步提高风力基础工程的可靠性和经济性。

第五段:风力基础的未来前景和思考。

随着可再生能源的推广和应用,风力基础建设将在未来取得更大的发展和应用。在设计和施工中,我们应当不断总结经验,吸取教训,改进设计和施工方法,为风力基础工程提供更好的解决方案。同时,借鉴其他国家的经验和技术,加强与风力基础相关的科学研究和标准制定,提高我国风力发电产业的核心竞争力。

通过对风力基础施工过程的深入了解,我认识到其重要性和挑战。在未来的工作中,我将继续努力,不断提升自己的专业能力,为风力基础工程的发展贡献一份力量。

发电心得体会

发电是现代社会中不可或缺的一项基础设施,它的重要性不言而喻。近年来,随着技术的不断进步和对环境保护的要求日益提高,人们对发电方式和效率有着更高的期望。作为一个从事发电行业多年的工程师,我深深感受到了发电技术的发展和变革。在这一过程中,我积累了一些宝贵的心得体会。

第二段:不断学习和接受新技术。

在发电行业中,新技术的涌现是不可避免的。作为一名从业者,要保持与时俱进的态度和学习的姿态十分重要。过去,燃煤发电是主流,然而随着环保意识的提高,清洁能源发电逐渐崭露头角。我意识到必须接受新能源技术,学习太阳能、风能等发电方式,以保持自身的竞争力。通过参加各种研讨会和培训课程,我了解到新技术的最新进展,掌握了先进的发电设备的操作和维护知识。不断学习和接受新技术,让我在发电领域中保持了领先的地位。

第三段:加强设备维护和管理。

作为一个发电设备的维护工程师,设备的维护和管理是我非常重要的工作内容。尽管新技术的应用可能提高了设备的可靠性和效率,但仍然需要定期的检查和保养,以保证其正常运行。在我的工作中,我注重设备的定期检查和维护,以发现并解决潜在的问题。此外,我还积极采用先进的管理系统,对设备进行实时监控和数据分析,以提前预防故障。通过加强设备的维护和管理,我成功地提高了发电厂的设备运行效率,减少了故障停机的次数。

第四段:保持良好的沟通和协作。

在发电行业中,良好的团队合作和沟通是十分重要的。作为一名工程师,我经常需要与其他领域的专业人员进行交流和合作,以解决问题。然而,不同领域的专业知识和术语会给沟通带来一定的困难。我善于倾听和理解不同领域专家的意见,并通过简洁明了的语言表达自己的观点。在团队合作中,我积极主动地与队员沟通,确保工作在正确的方向上进行。保持良好的沟通和协作,让我在解决问题和完成任务时更加高效。

第五段:持续改进和创新。

在发电行业中,没有停止的时刻。为了赶超竞争对手并提高发电效率,持续改进和创新是必不可少的。在我的工作中,我时刻关注新技术和市场趋势,并不断思考如何改进我们的发电过程。我积极参与创新项目和研发工作,寻找新的发电方式和优化设备性能。通过实施改进和创新措施,我成功地提高了发电效率,降低了成本,使企业保持了良好的竞争力。

总结:

在发电行业中,不断学习和接受新技术、加强设备维护和管理、保持良好的沟通和协作以及持续改进和创新是我多年发电工程工作的心得体会。在今后的工作中,我将继续努力学习和探索,为发电行业的发展做出更大的贡献。通过不断提高自身的能力和素质,我相信我能在发电行业中取得更大的成就。

KW风力发电

20世纪90年代,,bhowink,machromoum,等学者对双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用进行了理论、仿真分析和试验研究,为双馈电机在风力发电系统中的应用打下了理论基础。同时,电力电子技术和计算机技术的高速发展,使得采用电力电子元件(igbt等)和脉宽调制(pwm)控制的变流技术在双馈电机控制系统中得到了应用,这大大促进了双馈电机控制技术在风电系统中的应用。八十年代以后,功率半导体器件发展的主要方向是高频化、大功率、低损耗和良好的可控性,并在交流调速领域内得到广泛应用,使其控制性能可以和直流电机媲美。九十年代微机控制技术的发展,加速了双馈电机在工业领域的应用步伐。近十年来是双馈电机最重要的发展阶段,变速恒频双馈风力发电机组已由基本控制技术向优化控制策略方向发展。其励磁控制系统所用变流装置主要有交交变流器和交直交变流器两种结构形式:(1)交交变流器的特点是容量大,但是输出电压谐波多,输入侧功率因数低,使用功率元件数量较多。(2)采用全控电力电子器件的交直交变流器可以有效克服交交变流器的缺点,而且易于控制策略的实现和功率双向流动,非常适用于变速恒频双馈风力发电系统的励磁控制。

为了改善发电系统的性能,国内外学者对变速恒频双馈发电机组的励磁控制策略进行了较深入的研究,主要为基于各种定向方式的矢量控制策略和直接转矩控制策略。我国科研机构从上世纪九十年代开始了对变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究,但大多数研究还仅限于实验室,只有部分研究成果在中,在小型风力发电机的励磁控制系统中得到应用。因此,加快双馈机组的励磁控制技术的研究进度对提高我国风电机组自主化进程具有重要意义。

除了上面提到的双馈风力发电系统励磁控制技术研究以外,变速恒频双馈风力发电系统还有许多研究热点包括:。

软并网和软解列是目前风力发电系统的一个重要部分。一般的,当电网容量比发电机的容量大得多的时候,可以不考虑发电机并网的冲击电流,鉴于目前并网运行的发电机组已经发展到兆瓦级水平,所以必须要限制发电机在并网和解列时候的冲击电流,做到对电网无冲击或者冲击最小。

(2)无速度传感器技术在双馈异步风力发电系统应用的研究。

近年,双馈电机的无位置以及无速度传感器控制成了风力发电领域的一个重要研究方向,在双馈异步风力发电系统中需要知道电机转速以及位置信息,但是速度以及位置传感器的采用提高了成本并且带来了一些不便。理论上可以通过电机的电压和电流实时计算出电机的转速,从而实现无速度传感器控制。如果采用无传感器控就可以使发电机和逆变器之间连线消除,降低了系统成本,增强了控制系统的抗干扰性和可靠性。

(3)电网故障状态下风力发电系统不间断运行等方面。

并网型双馈风力发电机系统的定子绕组连接电网上,在运行过程中,各种原因引起的电网电压波动、跌落甚至短路故障会影响发电机的不间断运行。电网发生突然跌落时,发电机将产生较高的瞬时电磁转矩和电磁功率,可能造成发电机系统的机械损坏或热损坏,所以三相电网电压突然跌落时的系统持续运行控制策略的研究是目前研究焦点问题之一。

此外,双馈风力发电系统的频率稳定以及无功极限方面也是目前研究的热点。

在大型风力发电系统运行过程中,经常需要把风力发电机组接入电力系统并列运行。发电机并网是风力发电系统正常运行的“起点”,也是整个风力发电系统能够良好运行的前提。其主要要求是限制发电机在并网时的瞬变电流,避免对电网造成过大的冲击,并网过程是否平稳直接关系到含风电电网的稳定性和发电机的安全性。当电网的容量比发电机的容量大的多(大于25倍)的时候,发电机并网时的冲击电流可以不考虑。但风力发电机组的单机容量越来越大,目前己经发展到兆瓦级水平,机组并网对电网的冲击已经不能忽视。比较严重的后果不但会引起电网电压的大幅下降,而且还会对发电机组各部件造成损害;而且,长时间的并网冲击,甚至还会造成电力系统的解列以及威胁其它发电机组的正常运行。

因此必须通过合适的发电机并网方式来抑制并网冲击电流。

目前,实现发电机并网的方式主要有两种,一种被称为准同期方式,另一种被称为自同期方式。准同期方式是将已经励磁的发电机在达到同期条件后并入电网;自同期方式则是将没有被励磁的发电机在达到额定转速时并入电网,随即给发电机加上励磁,接着转子被拉入同步。自同期方式由于当发电机合闸时,冲击电流较大,母线电压跌落较多而很少采用。因此,现在发电机的主要并网方式为准同期方式,它能控制发电机快速满足准同期条件,从而实现准确、安全并网。

异步发电机投入运行时,由于靠转差率来调整负荷,其输出的功率与转速近乎成线性关系,因此对机组的调速要求不像同步发电机那么严格精确,不需要同步设备和整步操作,只要转速接近同步转速时就可并网。但异步发电机的并网也存在一些问题。例如直接并网时会产生过大的冲击电流(约为异步发电机额定电流的4~7倍),并使电网电压瞬时下降。随着风力发电机组电机容量的不断增大,这种冲击电流对发电机自身部件的安全以及对电网的影响也愈加严重。过大的冲击电流,有可能使发电机与电网连接的主回路中自动开关断开;而电网电压的较大幅度下降;则可能会使低压保护动作,从而导致异步发电机根本不能并网。另外,异步发电机还存在着本身不能输出无功功率、需要无功补偿、过高的系统电压会造成发电机磁路饱和等问题。

目前,国内外采用异步发电机的风力发电机组并网方式主要有以下几种。

(1)直接并网方式。

这种并网方法要求并网时发电机的相序与电网的相序相同,当风力机驱动的异步发电机转速接近同步转速(90%一100%)时即可完成自动并网,见图(2-6)所示,自动并网的信号由测速装置给出,然后通过自动空气开关合闸完成并网过程。这种并网方式比同步发电机的准同步并网简单,但并网瞬间存在三相短路现象,并网冲击电流达到4~5倍额定电流,会引起电力系统电压的瞬时下降。这种并网方式只适合用于发电机组容量较小或与大电网相并的场合。

(2)准同期并网方式。

与同步发电机准同步并网方式相同,在转速接近同步转速时,先用电容励磁,建立额定电压,然后对已励磁建立的发电机电压和频率进行调节和校正,使其与系统同步。当发电机的电压、频率、相位与系统一致时,将发电机投入电网运行,见图(2-7)所示。采用这种方式,若按传统的步骤经整步到同步并网,则仍须要高精度的调速器和整步、同期设备,不仅要增加机组的造价,而且从整步达到准同步并网所花费的时间很长,这是我们所不希望的。该并网方式合闸瞬间尽管冲击电流很小,但必须控制在最大允许的转矩范围内运行,以免造成网上飞车。

(3)降压并网方式。

降压并网是在异步发电机和电网之间串接电阻或电抗器或者接入自祸变压器,以便达到降低并网合闸瞬间冲击电流幅值及电网电压下降的幅度。因为电阻、电抗器等元件要消耗功率,在发电机进入稳态运行后必须将其迅速切除。显然这种并网方法的经济性较差。

(4)晶闸管软并网方式。

这种并网方式是在异步发电机定子与电网之间通过每相串入一只双向晶闸管连接起来,来对发电机的输入电压进行调节。双向晶闸管的两端与并网自动开关k2的动合触头并联,如图2-9所示。

接入双向晶闸管的目的是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。图(2-9)示出软并网装置的原理。通过采集us和is的幅值和相位,对晶闸管的导通角进行控制。具体的并网过程是:当风力发电机组接收到由控制系统微处理机发出的启动命令后,先检查发电机的相序与电网的相序是否一致,若相序正确,则发出松闸命令,风力发电机组开始启动;当发电机转速接近同步转速时(约为99%-100%同步转速),双向晶闸管的控制角同时由180度到0度逐渐同步打开,与此同时,双向晶闸管的导通角则同时由0度到180度逐渐增大,此时并网自动开关k2未动作,动合触点未闭合,异步发电机即通过晶闸管平稳地并入电网,随着发电机转速的继续升高,电机的转差率趋于零,当转差率为零时,双向晶闸管已全部导通,并网自动开关k2动作,短接双向晶闸管,异步发电机的输出电流将不再经双向晶闸管,而是通过已闭合的自动开关k2流入电网。在发电机并网后,应立即在发电机端并入补偿电容,将发电机的功率因数(cos}p)提高到0.95以上。由于风速变化的随机性,在达到额定功率前,发电机的输出功率大小是随机变化的,因此对补偿电容的投入与切除也需要进行控制,一般是在控制系统中设有几组容量不同的补偿电容,根据输出无功功率的变化,控制补偿电容的分段投入或切除。这种并网方法的特点是通过控制晶闸管的导通角,来连续调节加在负载上的电压波形,进而改变负载电压的有效值。目前,采用晶闸管软切入装置((softcut-in)已成为大型异步风力发电机组中不可缺少的组成部分,用于限制发电机并网以及大小电机切换时的瞬态冲击电流,以免对电网造成过大的冲击。

不利。

目前,适合交流励磁双馈风力发电机组的并网方式主要是基于定子磁链定向矢量控制的准同期并网控制技术,包括空载并网方式,独立负载并网方式,以及孤岛并网方式。另外,对于垂直轴型的双馈机组,由于不能自动起动,所以必须采用“电动式”并网方式。下面对各种并网方式的实现原理分别给予了简要介绍。

(1)空载并网技术。

所谓空载并网就是并网前双馈发电机空载,定子电流为零,提取电网的电压信息(幅值、频率、相位)作为依据提供给双馈发电机的控制系统,通过引入定子磁链定向技术对发电机的输出电压进行调节,使建立的双馈发电机定子空载电压与电网电压的频率、相位和幅值一致。当满足并网条件时进行并网操作,并网成功后控制策略从并网控制切换到发电控制。如图(2-10)所示。

(2)独立负载并网技术。

独立负载并网技术的基本思路为:并网前双馈电机带负载运行(如电阻性负载),根据电网信息和定子电压、电流对双馈电机和负载的值进行控制,在满足并网条件时进行并网。独立负载并网方式的特点是并网前双馈电机已经带有独立负载,定子有电流,因此并网控制所需要的信息不仅取自于电网侧,同时还取自于双馈电机定子侧。

负载并网方式发电机具有一定的能量调节作用,可与风力机配合实现转速的控制,降低了对风力机调速能力的要求,但控制较为复杂。

(3)孤岛并网方式。

孤岛并网控制方案可分为3个阶段。第一阶段为励磁阶段,见图(2-12)所示,从电网侧引入一路预充电回路接交—直—交变流器的直流侧。预充电回路由开关k1、预充电变压器和直流充电器构成。

当风机转速达到一定转速要求后,k1闭合,直流充电器通过预充电变压器给交—直—交变流器的直流侧充电。充电结束后,电机侧变流器开始工作,供给双馈电机转子侧励磁电流。此时,控制双馈电机定子侧电压逐渐上升,直至输出电压达到额定值,励磁阶段结束。

第二阶段为孤岛运行阶段。首先将kl。

断开,然后启动网侧变流器,使之开始升压运行,将直流侧。

升压到所需值。此时,能量在网侧变流器,电机侧变流器以及双馈电机之间流动,它们共同组成一个孤岛运行方式。

第三阶段为并网阶段。在孤岛运行阶段,定子侧电压的幅值、频率和相位都与电网侧相同。此时闭合开关k2,电机与电网之间可以实现无冲击并网。并网后,可通过调节风机的桨距角来增加风力机输入能量,从而达到发电的目的。

(4)“由动式”并网方式。

前面介绍的几种并网方式都是针对具有自起动能力的水平轴双馈风力发电机组的准同期并网方式,对于垂直轴型的双馈机组(又称达里厄型风力机)由于不具备自启动能力,风力发电机组在静止状态下的起动可由双馈电机运行于电动机工况来实现。

如图(2-13)所示,为实现系统起动在转子绕组与转子侧变频器之间安装一个单刀双掷开关k3,在进行并网操作时,首先操作k3将双馈发电机转子经电阻短路,然后闭合k1连接电网与定子绕组。在电网电压作用下双馈电机将以感应电动机转子串电阻方式逐渐起动。通过调节转子串电阻的大小,可以提高起动转矩减小起动电流,从而缓解机组起动过程的暂态冲击。当双馈感应发电机转速逐渐上升并接近同步转速时,转子电流将下降到零。在此条件下,操作k3断开串联电阻后将转子绕组与转子侧变频器相连接,同时触发转子侧变频器投入励磁。最后在成功投入励磁后,调节励磁使双馈发电机迅速进入定子功率或转速控制状态,完成机组起动过程。

这种并网方式实现方法简单,通过适当的顺序控制就能够实现不具备自起动能力的双馈发电机组的起动与并网的需要,如果电机转子侧安装有“crowbarprotection”保护装置,则通过控制器投切“crowbarprotection”就可以实现系统的起动与准同期并网。

空载并网方式并网前发电机不带负载,不参与能量和转速的控制,所以为了防止在并网前发电机的能量失衡而引起的转速失控,应由原动机来控制发电机组的转速。独立负载并网方式并网前接有负载,发电机参与原动机的能量控制,表现在一方面改变发电机的负载,调节发电机的能量输出,另一方面在负载一定的情况下,改变发电机转速的同时,改变能量在电机内部的分配关系。前一种作用实现了发电机能量的粗调,后一种实现了发电机能量的细调。可以看出,空载并网方式需要原动机具有足够的调速能力,对原动机的要求较高;独立负载并网方式,发电机具有一定的能量调节作用,可与原动机配合实现转速的控制,降低了对原动机调速能力的要求,但控制复杂,需要进行电压补偿和检测更多的电压、电流量。孤岛并网方式是一种近年来才提出的比较新颖的一种并网方式,在并网前形成能量回路,转子变换器的能量输入由定子提供,降低了并网时的能量损耗。

其中空载并网方式由于具有控制策略简单,控制效果好,而在实际机组中广泛采用,而负载并网方式、孤岛并网方式以及“电动式”并网方式由于存在控制系统较为复杂,系统稳定性差等缺点目前仍然停留在理论探索阶段。

双馈发电机并网控制与功率控制的切换。

并网成功后一方面变桨距系统将桨叶节距角置于0以获得最佳风能利用系数,与此同时转子励磁系统开始进行最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking,mppt)控制,以捕获最大风能。并网切换前后控制策略有较大差异,如果直接切换,则控制系统重新从零开始调节,必然引起转子电压的突变,从而造成并网瞬间系统产生振荡,这种振荡可能短时间内使系统输出有很大的偏差,致使控制量超过系统可能的最大允许范围,容易造成发电机损坏,而这在实际的并网过程中是十分不利的。为此,要达到发电机顺利、安全并网的目的还必须实现控制策略的无扰切换,使转子输出电压平稳的过渡到新的稳定状态。

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