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典型风力发电机组类型(典型风力发电机组类型有

来源:www.xrdq.net   时间:2023-01-26 08:09   点击:268  编辑:admin   手机版

1. 典型风力发电机组类型有哪些

早期的风电机组采用的是恒定转速/恒定频率的发电系统。也就是说,这种机组的发电机转速不随风速变化而变化,而是维持在保证输出频率达到电网要求的恒定转速上运行。由于恒定转速的机组在风速变化时经常无法达到最佳叶尖速比,因此这种机组风能利用效率比较低。

为了实现最大的风能捕获,提高效率,需要风轮转速随着风速变化而变化。因此,目前主流的并网型大型风力发电机组普遍采用的是变速恒频的发电系统。变速恒频发电系统主要有两种型式:双馈异步交流发电系统和永磁同步低速交流发电系统。

1、双馈异步交流发电系统

这种类型的发电系统采用双馈交流异步发电机,其转子由接到电网的变流器提供交流励磁。在发电机转速发生变化的时候,变流器以转差频率的电流来产生双馈电机转子励磁,此时,在定子中即可产生恒定频率的电动势。

这种变流器只需要转差功率大小的容量,容量较小,是目前兆瓦级风电机组的主流。但这种发电系统需要配合增速齿轮箱,把风轮转速升高到接近同步速度的水平。

2、永磁同步低速交流发电系统

永磁低速交流电机的转子采用多个极对数的永磁材料构成。由于极对数较多,同步转速非常低,接近于风轮的转速,因此,可以不经升速齿轮箱而直接由风轮驱动电机发电,传动效率高。发电机后面接全功率的变流器,以保证输出恒频的电动势。

这种发电系统电机往往比较大,也比较复杂,但其去掉了增速齿轮箱,可靠性得到了提升,在大型风电机组中也具有很大的市场。

3、还有一种半直驱型的机组,是融合了上述两种方案特点的一种型式。即传动系统采用较双馈机组更低增速比的齿轮箱,这可以减少增速箱的设计难度,相比双馈机组传动链具有更高的可靠性;发电系统采用较直驱机组更少极对数的发电机,但其同步速度远低于普通异步电机速度,通过变流器控制输出频率。半直驱即具备上面两者的优点,但同时具备上述两种型式的缺点。

总体来说,风电机组是通过变流器来保证输出电动势频率的,主要区别在于变流器类型和传动链的配置方式。

希望上述回答对您有帮助

2. 风电机组分类按发电机类型分

一、按风力发电机叶片分类

按照风力发电机主轴的方向分类可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。

二、按风力发电机的输出容量分类

可将风力发电机分为小型,中型,大型,兆瓦级 系列。

三、按风力发电机功率调节方式分类

可分为定桨距时速调节型,变桨距型,主动失速型和独立变桨型风力发电机。

四、按分离发电机的机械形式分类

可分为有齿轮箱的风力机,无齿轮的风力机和混合驱动型风力机。

五、按风力发电机组的发电机类型分类

可分为异步型风力发电机和同步型风力发电机

六、按齿轮箱和发电机相对位置分类

齿轮箱和发电机相对位置可分为紧凑型和长轴布置型。

七、按风力发电机的转速分类

按照发电机的转速及并网方式可以将发电机分为定速风机和变速风机。

八、按风力发电机塔架的不同分类

按照塔架的不同可分为塔筒式风力机和桁架式风力机

3. 常用风力发电机类型

尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:①水平轴风力发电机,风轮的旋转轴与风向平行;②垂直轴风力发电机,风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。

水平轴风力发电机

水平轴风力发电机科分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风装置,能随风向改变而转动。对于小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵,而对于大型的风力发电机,则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构。

4. 大型风力发电机组的组成

风力发电机是将风能转换为机械功,机械功带动转子旋转,最终输出交流电的电力设备。风力发电机一般有风轮、发电机(包括装置)、调向器(尾翼)、塔架、限速安全机构和储能装置等构件组成。

风力发电机的工作原理比较简单,风轮在风力的作用下旋转,它把风的动能转变为风轮轴的机械能,发电机在风轮轴的带动下旋转发电。广义地说,风能也是太阳能,所以也可以说风力发电机,是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发电机。

5. 风力发电机组的类型

规格有很多分类,首先以发电机种类不同,可以分为双馈风力发电机组和直驱风力发电机组。而以风机的的建造地区不同可以分为陆地风机和海上风机,其中陆地风机又可以分为高原和平原两种。当然,最直观的分类是以风机的型号等分为1.5兆瓦、2.0兆瓦、2.5兆瓦、3兆瓦等风机。

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