1. 并网型风力发电机组的整体结构
风电变流器,是双馈风力发电机中,加在转子侧的励磁装置。 其主要功能是在转子转速n变化时,通过变流器控制励磁的幅值、相位、频率等,使定子侧能向电网输入恒频电。 包括功率模块、控制模块、并网模块。
变流器采用三相电压型交-直-交双向变流器技术,核心控制采用具有快速浮点运算能力的“双DSP的全数字化控制器”;在发电机的转子侧变流器实现定子磁场定向矢量控制策略,电网侧变流器实现电网电压定向矢量控制策略;系统具有输入输出功率因数可调、自动软并网和最大功率点跟踪控制功能。 功率模块采用高开关频率的IGBT功率器件,保证良好的输出波形。 这种整流逆变装置具有结构简单、谐波含量少等优点,可以明显地改善双馈异步发电机的运行状态和输出电能质量。 这种电压型交-直-交变流器的双馈异步发电机励磁控制系统,实现了基于风机最大功率点跟踪的发电机有功和无功的解耦控制,是目前双馈异步风力发电机组的一个代表方向。
2. 并网型风力发电机组的整体结构有哪些
风力发电机组包括风轮、发电机;风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成;它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。
风力发电机组进行发电时,都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。 要保证风电的频率恒定,一种方式就是保证发电机的恒定转速,即恒速恒频的运行方式,因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转,所以这种方式无疑要恒定风力机的转速,这种方式会影响到风能的转换效率;另一种方式就是发电机转速随风速变化,通过其它的手段保证输出电能的频率恒定,即变速恒频运行。
3. 风力发电并网系统设计
一、风电场选址
业主方进行实际现场考察,确定风电场规划建设范围,根据风机布点间距要求,场区实际可利用情况确定风电场规划开发范围,利用GPS确定风电场范围拐点坐标。
主要考虑选址风能质量好、风向基本稳定、风速变化小、风垂直切变小、揣流强度小、交通方便、靠电网近、对环境影响最小、地质条件满足施工的地区。
二、与地方政府签订开发协议
与政府相关部门确定项目开展前期工作函(根据省份要求办理),收集相关资料后签订风电开发协议,主要包括风电开发区域、近期开发容量、远期规划、年度投资计划、工程进展的时间要求等。
需相关地区发展和改革委员会盖章批复同意此风电场开展前期工作(将拟选风电场范围坐标进行盖章确认),通常本文有效期为1年,同时文件抄送省国土厅、环保厅、国网电力公司。
三、风能资源测量
委托相关单位进行该风场测风塔设立并进行测风服务,安装地点应选址该风电场有代表性的地方,数量一般不少于2座,若条件许可,对于地形相对复杂的地区应增加至4~8座,测风仪应安装在10m、30m、50m、70m的高度进行测风,现场测风应连续进行,时间至少1年以上。
四、风资源评估
委托相关单位进行风资源评估分析,编制风资源评估报告(根据地方要求及业主需求)。
①业主协助相关单位收集临近气象站资料(气象站同期测风数据、累年平均风速、多年平均风速、盛行风向及风能情况);
②委托单位对收集的风数据进行分析(数据完整性、合理性、缺测及不合理数据处理、代表年分析、湍流强度分析、风切变分析、威布尔分布情况等);
③风资源条件判断(分析测风塔代表年风资源判断,盛行风向及盛行风能方向,可利用小时数,发电量初步估算);
④根据风资源评估情况,判定拟选风电场风机类型,判定该风电场是否具有开发使用价值,给出合理化风资源建议。
4. 风力发电机组基本结构
风力发电机组是由风轮、传动系统、偏航系统、液压系统、制动系统、发电机、控制与安全系统、机舱、塔架和基础等组成。
各主要组成部分功能简述如下:
(1)叶片 叶片是吸收风能的单元,用于将空气的动能转换为叶轮转动的机械能。
(2)变浆系统 变浆系统通过改变叶片的桨距角,使叶片在不同风速时处于最佳的吸收风能的状态,当风速超过切出风速时,使叶片顺桨刹车。
(3)齿轮箱 齿轮箱是将风轮在风力作用下所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。
(4)发电机 发电机是将叶轮转动的机械动能转换为电能的部件。转子与变频器连接,可向转子回路提供可调频率的电压,(金属加工真不错)输出转速可以在同步转速±30%范围内调节。
(5)偏航系统 偏航系统采用主动对风齿轮驱动形式,与控制系统相配合,使叶轮始终处于迎风状态,充分利用风能,提高发电效率。同时提供必要的锁紧力矩,以保障机组安全运行。
(6)轮毂系统 轮毂的作用是将叶片固定在一起,并且承受叶片上传递的各种载荷,然后传递到发电机转动轴上。轮毂结构是3个放射形喇叭口拟合在一起的。
(7)底座总成 底座总成主要有底座、下平台总成、内平台总成、机舱梯子等组成。通过偏航轴承与塔架相连,并通过偏航系统带动机舱总成、发电机总成、变浆系统总成。
5. 并网风力发电机组类型
集中式,组串式,户用型逆变器(包含微型逆变器)
其中集中式逆变器一般功率会超过250KW以上,直流侧需要增加汇流箱,MPPT路数较少,交流侧通过中压变压器直接并网。
组串式一般功率在20KW到80KW之间,直流侧具有多路MPPT,PV无需经过直流汇流箱,直接接入逆变器。逆变器通常采用双级式架构。前级DCDC,后级为DC-AC;
户用型逆变器一般只功率在12KW以下,家庭屋顶使用,一般接入单相电。通常采用的架构也是双级式。涉及到家庭屋顶,因此对安全的要求较高。还有安规要求也很高,差的逆变器轻则导致家里电器操作不灵,重则损坏电器,因此建议选用大厂家逆变器。
6. 并网型风力发电机组的整体结构是什么
风力发电有两种不同的类型,即:独立运行的——离网型和接入电力系统运行的——并网型。离网型的风力发电规模较小,通过蓄电池等储能装置或者与其他能源发电技术相结合(如风电/水电互补系统、风电——柴油机组联合供电系统)可以解决偏远地区的供电问题。并网型的风力发电是规模较大的风力发电场,容量大约为几兆瓦到几百兆瓦,由几十台甚至成百上千台风电机组构成。并网运行的风力发电场可以得到大电网的补偿和支撑,更加充分的开发可利用的风力资源,是国内外风力发电的主要发展方向。在日益开放的电力市场环境下,风力发电的成本也将不断降低,如果考虑到环境等因素带来的间接效益,则风电在经济上也具有很大的吸引力。 风电并网国家标准的内容包括风机控制技术、功率预测技术和储能技术等。此外,新国标还对并网风机和风电场的技术指标、运行性能等方面提出了详细的规定和要求。 为配合风电并网国家标准的实施,在并网方面,国家将推出风电并网检测认证制度,满足风电设备认证的检测要求,可为风电设备制造企业独立进行试验提供场地和测试设施。