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風力發電一圈幾度電篇一
是將風能轉換為機械功的動力機械,又稱風車。廣義地說,它是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質的熱能利用發動機。風力發電利用的是自然能源。相對柴油發電要好的多。但是若應急來用的話,還是不如柴油發電機。風力發電不可視為備用電源,但是卻可以長期利用。力發電的原理:是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。
現狀:風力發電正在世界上形成一股熱潮,風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行;我國風能資源十分豐富,我國也在西部地區大力提倡,管理滯后影響風電“進步”首先,我國對風能資源的普查、評價、規劃管理嚴重滯后,資源分散,缺少整合,沒有形成全國統一的國家級風電產業研機機構,缺少對產業資源的集中和整合。
其次,單位kw造價高,火電平均4500元/kw,風電平均每8000~9000元/kw,平均造價高于火電。火電平均電價0.36元/千瓦時,風電平均電價為0.56元/千瓦時,在我國南方地區電價,還要略高于北方地區。影響電網并網發電的積極性。第三,目前市場和產業化基本上沒有形成,風電機組和系統設計技術、設備性能、效率以及技術工藝水平與歐洲相比存在很大差距。國產風電關鍵部件,如液壓系統、聯合器、電控等可靠性差,技術不夠成熟。
改善“環境”加快風電步伐
前景:它的優勢不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運行成本低。;風力發電產業發展前景非常廣闊,為風力發電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣污染。
我國風能資源十分豐富,它是一種干凈的可再生能源;風力發電產業發展前景非常廣闊,優缺點:它的優勢不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運行成本低,我國風力資源豐富,缺點,效率低,造價昂貴,技術有待改進,管理不夠完善
風力發電的原理,是利用風力帶動風車葉片旋轉,再透過增速機將旋轉的速度提升,來促使發電機發電。依據目前的風車技術,大約是每秒三公尺的微風速度(微風的程度),便可以開始發電。風力發電正在世界上形成一股熱潮,因為風力發電沒有燃料問題,也不會產生輻射或空氣污染。風力發電在芬蘭、丹麥等國家很流行;我國也在西部地區大力提倡。小型風力發電系統效率很高,但它不是只由一個發電機頭組成的,而是一個有一定科技含量的小系統:風力發電機+充電器+數字逆變器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能;尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能;轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能;
機頭的轉子是永磁體,定子繞組切割磁力線產生電能。風力發電機因風量不穩定,故其輸出的是13~25v變化的交流電,須經充電器整流,再對蓄電瓶充電,使風力發電機產生的電能變成化學能。然后用有保護電路的逆變電源,把電瓶里的化學能轉變成交流220v市電,才能保證穩定使用。機械連接與功率傳遞水平軸風機槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯軸節相連,將轉矩傳遞到發電機的傳動軸,此聯軸節應按具有很好的吸收阻尼和震動的特性,表現為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移,并且聯軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅型風機槳葉不通過齒輪箱直接與電機相連風機電機類型
風力發電一圈幾度電篇二
風力發電機
在風力發電中,當風力發電機與電網并聯運行時,要求風電頻率和電網頻率保持一致,即風電頻率保持恒定,因此風力發電系統分為恒速恒頻發電機系統(cscf 系統)和變速恒頻發電機系統(vscf 系統)。恒速恒頻發電機系統是指在風力發電過程中保持發電機的轉速不變從而得到和電網頻率一致的恒頻電能。恒速恒頻系統一般來說比較簡單,所采用的發電機主要是同步發電機和鼠籠式感應發電機,前者運行于由電機極數和頻率所決定的同步轉速,后者則以稍高于同步轉速的速度運行。變速恒頻發電機系統是指在風力發電過程中發電機的轉速可以隨風速變化,而通過其他的控制方式來得到和電網頻率一致的恒頻電能。1 恒速恒頻發電系統
目前,單機容量為600~750kw 的風電機組多采用恒速運行方式,這種機組控制簡單,可靠性好,大多采用制造簡單,并網容易、勵磁功率可直接從電網中獲得的籠型異步發電機。
恒速風電機組主要有兩種類型:定槳距失速型和變槳距風力機。定槳距失速型風力機利用風輪葉片翼型的氣動失速特性來限制葉片吸收過大的風能,功率調節由風輪葉片來完成,對發電機的控制要求比較簡單。這種風力機的葉片結構復雜,成型工藝難度較大。而變槳距風力機則是通過風輪葉片的變槳距調節機構控制風力機的輸出功率。由于采用的是籠型異步發電機,無論是定槳距還是變槳距風力發電機,并網后發電機磁場旋轉速度由電網頻率所固定,異步發電機轉子的轉速變化范圍很小,轉差率一般為3%~5%,屬于恒速恒頻風力發電機。
1.1 定槳距失速控制
定槳距風力發電機組的主要特點是槳葉與輪轂固定連接,當風速變化時,槳葉的迎風角度固定不變。利用槳葉翼型本身的失速特性,在高于額定風速下,氣流的功角增大到失速條件,使槳葉的表面產生紊流,效率降低,達到限制功率的目的。在低風速段運行的,采用小電機使槳葉縣有較高的氣動效率,提高發電機的運行效率。采用這種方式的風力發電系統控制調節簡單可靠,但為了產生失速效應,導致葉片重,結構復雜,機組的整體效率較低,當風速達到一定值時必須停機。
失速調節型的優點是失速調節簡單可靠,當風速變化引起的輸出功率的變化只通過槳葉的被動失速調節而控制系統不作任何控制,使控制系統大為減化。其缺點是葉片重晏大(與變槳距風機葉片比較),槳葉、輪載、塔架等部件受力較大,機組的整體效率較低。
1.2 變槳距調節方式
在目前應用較多的恒速恒頻風力發電系統中,一般情況要維持風力機轉速的穩定,這在風速處于正常范圍之中時可以通過電氣控制而保證,而在風速過大時,輸出功率繼續增大可能導致電氣系統和機械系統不能承受,因此需要限制輸出功率并保持輸出功率恒定。這時就要通過調節葉片的槳距,改變氣流對葉片攻角,從而改變風力發電機組獲得的空氣動力轉矩。
由于變槳距調節型風機在低風速時,可使槳葉保持良好的攻角,比失速調節型風機有更好的能量輸出,因此比較適合于平均風速較低的地區安裝。變槳距調節的另外一個優點是在風速超速時可以逐步調節槳距角,屏蔽部分風能,避免停機,增加風機發電量。對變槳距調節的一個要求是其對陣風的反應靈敏性。其調節方法為:當風電機組達到運行條件時,控制系統命令調節槳距角調到45”,當轉速達到一定時,再調節到0“,直到風力機達到額定轉速并網發電;在運行過程中,當輸出功率小于額定功率時,槳距角保持在0°位置不變,不作任何調節;當發電機輸出功率達到額定功率以后,調節系統根據輸出功率的變化調整槳距角的大小,使發電機的輸出功率保持在額定功率。
變槳距調節的優點是槳葉受力較小,槳葉做的較為輕巧。槳距角可以隨風速的大小而進行自動調節,因而能夠盡可能多的吸收風能轉化為電能,同時在高風速段保持功率平穩輸出。缺點是結構比較復雜,故障率相對較高。
1.3 主動失速調節
主動失速調節方式是前兩種功率調節方式的組合,吸取了被動失速和變槳距調節的優點。系統中槳葉設計采用失速特性,系統調節采用變槳距調節,從而優化了機組功率的輸出。系統遭受強風達到額定功率后,槳葉節距主動向失速方向調節,將功率調整在額定值以下,限制機組最大功率輸出。隨著風速的不斷變化,槳葉僅需微調即可維持失速狀態。另外調節槳葉還可實現氣動剎車。這種系統的優點是既有失速特性,又可變槳距調節,提高了機組的運行效率,減弱了機械剎車對傳動系統的沖擊。系統控制容易,輸出
功率平穩,執行機構的功率相對較小。
恒速恒頻風力發電機的主要缺點有以下幾點:
1)風力機轉速不能隨風速而變,從而降低了對風能的利用率;
2)當風速突變時,巨大的風能變化將通過風力機傳遞給主軸、齒輪箱和發電機等部件,在這些部件上產生很大的機械應力;
3)并網時可能產生較大的電流沖擊。
目前的恒速機組,大部分使用異步發電機,在發出有功功率的同時,還需要消耗無功功率(通常安裝電容器給以補償)。而現代變速風電機組卻能十分精確地控制功率因數,甚至向電網輸送無功,改善系統的功率因數。由于以上原因,變速風電機組越來越受到風電界的重視,特別是在進一步發展的大型機組中將更為引人注目。當然,決定變速機組設計是否成功的一個關鍵是變速恒頻發電系統及其控制裝置的設計。將定槳距失速調節型與變槳距調節型兩種風力發電機組相結合,充分吸取了被動失速和槳距調節的優點,槳葉采用失速特性,調節系統采用變槳距調節。在低風速肘,將槳葉節距調節到可獲取最大功率位置,槳距角調整優化機組功率的輸出;當風力機發出的功率超過額定功率后,槳葉節距主動向失速方向調節,將功率調整在額定值以下,限制機組最大功率輸出,隨著風速的不斷變化,槳葉僅需要微調維持失速狀態。制動剎車時,調節槳葉相當于氣動剎車,很大程度上減少了機械剎車對傳動系統的沖擊。
主動失速調節型的優點是其言了定獎距失速型的特點,并在此基礎上進行變槳距調節,提高了機同頻率后并入電網。機組在葉片設計上采用了變槳距結構。其調節方法是:在起動階段,通過調節變槳距系統控制發電機轉速,將發電機轉速保持在同步轉速附近,尋找最佳并網時機然后平穩并網;在額定風速以下時,主要調節發電機反力轉矩使轉速跟隨風速變化,保持最佳葉尖速比以獲得最大風能;在額定風速以上時,采用變速與槳葉節距雙重調節,通過變槳距系統調節限制風力機獲取能量,保證發電機功率輸出的穩定性,獲取良好的動態特性;而變速調節主要用來響應快速變化的風速,減輕槳距調節的頻繁動作,提高傳動系統的柔性。變速恒頻發電系統
利用變速恒頻發電方式,風力機就可以改恒速運行為變速運行,這樣就可能使風輪的轉速隨風速的變化而變化,使其保持在一個恒定的最佳葉尖速比,使風力機的風能利用系數在額定風速以下的整個運行范圍內都處于最大值,從而可比恒速運行獲取更多的能量。尤其是這種變速機組可適應不同的風速區,大大拓寬了風力發電的地域范圍。即使風速躍升時,所產生的風能也部分被風輪吸收,以動能的形式儲存于高速運轉的風輪中,從而避免了主軸及傳動機構承受過大的扭矩及應力,在電力電子裝置的調控下,將高速風輪所釋放的能量轉變為電能,送入電網,從而使能量傳輸機構所受應力比較平穩,風力機組運行更加平穩和安全。
變速恒頻風力機組可在風速低于額定風速時,通過調節發電機轉子轉速,盡可能最大地捕獲風能,同時穩定發電機輸出電能的頻率;在風速高于額定風速時通過變槳距保持額定發電功率,仍可捕獲“最大”能量。
變速恒頻這種調節方式是目前公認的最優化調節方式,也是未來風電技術發展的主要方向。變速恒頻的優點是大范圍內調節運行轉速,來適應因風速變化而引起的風力機功率的變化,可以最大限度的吸收風能,因而效率較高;控制系統采取的控制手段可以較好的調節系統的有功功率、無功功率,但控制系統較為復雜。
風力發電機變速恒頻控制方案一般有四種:鼠籠式異步發電機變速恒頻風力發電系統;交流勵磁雙饋發電機變速恒頻風力發電系統;無刷雙饋發電機變速恒頻風力發電系統;永磁發電機變速恒頻風力發電系統。
2.1 鼠籠式異步發電機變速恒頻風力發電系統
采用的發電機為鼠籠式轉子,其變速恒頻控制策略是在定子電路實現的。由于風速是不斷變化的,導致風力機以及發電機的轉速也是變化的,所以實際上鼠籠式風力發電機發出的電是頻率變化的,即為變頻的,通過定子繞組與電網之間的變頻器把變頻的電能轉化為與電網頻率相同的恒頻電能。盡管實現了變速恒頻控制,具有變速恒頻的一系列優點,但由于變頻器在定子側,變頻器的容量需要與發電機的容量相同,使得整個系統的成本、體積和重量顯著增加,尤其對于大容量的風力發電系統。
2.2 雙饋式變速恒頻風力發電系統
雙饋式變速恒頻風力發電系統常采用的發電機為轉子交流勵磁雙饋發電機,其結構與繞線式異步電機
類似。由于這種變速恒頻控制方案是在轉子電路實現的,流過轉子電路的功率是由交流勵磁發電機的轉速運行范圍所決定的轉差功率,該轉差功率僅為定子額定功率的一小部分,故所需的雙向變頻器的容量僅為發電機容量的一小部分,這樣該變頻器的成本以及控制難度大大降低。這種采用交流勵磁雙饋發電機的控制方案除了可實現變速恒頻控制,減少變頻器的容量外,還可實現對有功、無功功率的靈活控制,對電網而言可起到無功補償的作用。缺點是交流勵磁發電機仍然有滑環和電刷。
目前已經商用的有齒輪箱的變速恒頻系統,大部分采用繞線式異步電機作為發電機,由于繞線式異步發電機有滑環和電刷,這種摩擦接觸式結構在風力發電惡劣的運行環境中較易出現故障。而無刷雙饋電機定子有兩套級數不同繞組,轉子為籠型結構,無須滑環和電刷,可靠性高。這些優點都使得無刷雙饋電機成為當前研究的熱點。但在目前,這種電機在設計和制造上仍然存在著一些難題。
2.3 直驅型變速恒頻風力發電系統
近幾年來,直接驅動技術在風電領域得到了重視。這種風力發電機組采用多極發電機與葉輪直接連接進行驅動,從而免去了齒輪箱這一傳統部件,由于其具有很多技術方面的優點,特別是采用永磁發電機技術,其可靠性和效率更高,處于當今國際上領先地位,在今后風電機組發展中將有很大的發展空間。在德國2003 年上半年所安裝的風力機中,就有40.9%采用了無齒輪箱系統。直驅型變速恒頻風力發電系統的發電機多采用永磁同步發電機,其轉子為永磁式結構,無須外部提供勵磁電源,提高了效率。其變速恒頻控制也是在定子電路實現的,把永磁發電機發出變頻的交流電通過變頻器轉變為與電網同頻的交流電,因此變頻器的容量與系統的額定容量相同。采用永磁發電機可做到風力機與發電機的直接耦合,省去了齒輪箱,即為直接驅動式結構,這樣可大大減少系統運行噪聲,提高了可靠性。盡管由于直接耦合,永磁發電機的轉速很低,使發電機體積很大,成本較高,但由于省去了價格更高的齒輪箱,所以,整個系統的成本還是降低了。
另外,電勵磁式徑向磁場發電機也可視為一種直驅風力發電機的選擇方案,在大功率發電機組中,它的直徑大而軸向長度小。為了能放置勵磁繞組和極靴,極距必須足夠大,它輸出的交流電頻率通常低于50 hz,必須配備整流逆變器。直驅式永磁風力發電機的效率高、極距小,況且永磁材料的性價比正得到不斷提升,應用前景十分廣闊。
2.4 混合式變速恒頻風力發電系統
直驅式風力發電系統不僅需要低速、大轉矩電機而且直驅式風力發電系統不僅需要低速、大轉矩電機而且需要全功率變流器,為了降低電機設計難度,帶有低變速比齒輪箱的混合型變速恒頻風力發電系統得到實際應用。這種系統可以看成是全直驅傳動系統和傳統解決方案的一個折中。發電機是多極的,和直驅設計本質上一樣,但它更緊湊,相對來說具有更高的速度和更小的轉矩。離網型風力發電機系統
通常離網型風力發電機組容量較小,均屬小型發電機組。可按照發電容量的大小進行分類,其大小從幾百w 至幾十kw 不等。自20 世紀80 年代初開始,中國的小型風力機制造業,在政府的支持下,尤其是內蒙古自治區政府的大力扶植,得到了引人矚目的發展,十幾萬臺小型風力發電機的生產和推廣應用,為遠離電網的農牧民解決了基本的生活用電,尤其是照明和收聽廣播電視,作出了不可磨滅的貢獻。據統計,在20 世紀80 年代初期,國內有近百家小型風力發電機制造企業。隨著改革開放的不斷深化以及社會經濟的發展,這些小型風力發電機制造企業經過內部的調整和外部的整合,根據中國農村能源行業協會小型電源專委會的統計,到目前為止,全國有23 家小型風力發電機生產企業,2005 年共生產小型風力發電機32 433 臺,裝機容量為12 020 kw,產值8 472 萬元,利稅為993 萬元。國內生產的小型風力發電機,單機容量從60w 到30 kw 不等。
小型風力發電機按照發電類型的不同進行分類,可分為直流發電機型、交流發電機型。較早時期的小容量風力發電機組一般采用小型直流發電機,在結構上有永磁式及電勵磁式兩種類型。永磁式直流發電機利用永磁鐵提供發電機所需的勵磁磁通;;電勵磁式直流發電機則是借助在勵磁線圈內流過的電流產生磁通來提供發電機所需要的勵磁磁通,由于勵磁繞組與電樞繞組連接方式的不同,又可分為他勵與并勵(或自勵)兩種形式。
隨著小型風力發電機組的發展,發電機類型逐漸由直流發電機轉變為交流發電機。主要包括永磁發電機、硅整流自勵交流發電機及電容自勵異步發電機。其中,永磁發電機在結構上轉子無勵磁繞組,不存在勵磁繞組損耗,效率高于同容量的勵磁式發電機;轉子沒有滑環,運轉時更安全可靠;電機重量輕,體積小,工藝簡便,因此在離網型風力發電機中被廣泛應用,但其缺點是電壓調節性能差。硅整流自勵交流
發電機是通過與滑環接觸的電刷與硅整流器的直流輸出端相連,從而獲得直流勵磁電流。但是由于風力的隨機波動會導致發電機轉速的變化,從而引起發電機出口電壓的波動,這將導致硅整流器輸出直流電壓及發電機勵磁電流的變化,并造成勵磁磁場的變化,這樣又會造成發電機出口電壓的波動。因此,為抑制這種連鎖的電壓波動,穩定輸出,保護用電設備及蓄電池,該類型的發電機需要配備相應的勵磁調節器。電容自勵異步發電機是根據異步發電機在并網運行時,電網供給的勵磁電流對異步感應電機的感應電動勢而言是容性電流的特性而設計的。即在風力驅動的異步發電機獨立運行時,未得到此容性電流,須在發電機輸出端并接電容,從而產生磁場建立電壓。為維持發電機端電壓,必須根據負載及風速的變化調整并接電容的數值。
目前小風機產業的規模不大,年產量僅12 mw,年產值僅8 472 萬元。主要以幾百w 的小風機為主。無論是小型風力發電機的數量還是單機容量,主打產品的規格為200w 和300w,約占了半壁江山。
我國的小型風力發電機產業總體上是在向好的方向發展,小型風力發電機及其與太陽能的互補系統在解決邊遠地區無電問題上作出了不可磨滅的貢獻。它的功率比同類太陽能系統來得大,能為更多的負載甚至小型生產性負載提供電力,它的價位更易為廣大農牧民所接受,如果政府采用小風電或風光互補系統來解決農村無電問題,則政府的投入將比相同功率的太陽能系統少得多。但是,小型風力發電機及其行業在發展中也同樣面臨著困難和挑戰。這些困難和挑戰,既來自產業的內部,也來自產業的外部環境。4 結語
變槳距風力機的起動風速較定槳距風力機低,停機時傳動機械的沖擊應力相對緩和。風機正常工作時主要采用功率控制,對功率調節的速度取決于風機槳距調節系統的靈敏度。在實際應用中,隨著并網型風力發電機組容量的增大,大型風力機的單個葉片已重達數噸,操縱如此巨大的慣性體,并且響應速度要能跟得上風速變化是相當困難的。事實上,如果沒有其他措施的話,只是通過變槳距來調節風力發電機組的功率對高風速變化仍然是無能為力的。因此,變槳距風力發電機組,除了對槳葉進行節距控制外,還須通過控制發電機輸出功率來調節整個風力發電機組的轉速,使之在一定范圍內能夠快速響應風速的變化,使風力機的葉尖速比達到最佳,以捕獲最大的風能。這就是近年來所發展的變速恒頻風力發電技術。比較來看,定槳距失速控制風力機結構簡單,造價低,并具有較高的安全系數,利于市場競爭,但失速型葉片本身結構復雜,成型工藝難度也較大。隨著功率增大,葉片加長,所承受的氣動推力增大,葉片的失速動態特性不易控制,使制造更大機組受到限制。變槳距型風力機能使葉片的節距角隨風速而變化,從而使風力機在各種工況(起動、正常運轉、停機)下按最佳參數運行,可使發電機在額定風速以下的工作區段有較大的功率輸出,而在額定風速以上的高風速區段不超載,無需過大容量的發電機等。當然,它的缺點是需要有一套比較復雜的變距調節結構。現在這兩種功率調節方案都在大、中型風力發電機組中得到了廣泛應用。目前中國風電發展面臨兩個突出的問題:一是風電發展規模迅速擴大,形成巨大的市場空間;二是國產機組缺乏競爭力,進口機組以壓倒的優勢占領了中國風電裝機的主要份額。因此,大型風電機組的國產化是推動我國風電持續發展的根本途徑。
風力發電一圈幾度電篇三
風力發電
風能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國的重視。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等,而現在,人們感興趣的是如何利用風來發電。風是一種潛力很大的新能源,十八世紀初風力發電圖,橫掃英法兩國的一次狂暴大風,吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船,并有數千人受到傷害,二十五萬株大樹連根拔起。人估計過,地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦,幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此,國內外都很重視利用風力來發電,開發新能源。利用風力發電的嘗試,早在二十世紀初就已經開始了。三十年代,丹麥、瑞典、蘇聯和美國應用航空工業的旋翼技術,成功地研制了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機,廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用,它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過,當時的發電量較低,大都在5千瓦以下
風力發電所需要的裝置,稱作風力發電機組。這種風力發電機組,大體上可分風輪(包括尾舵)、發電機和鐵塔三部分。
優點
1、清潔,環境效益好;
2、可再生,永不枯竭;
3、基建周期短;
4、裝機規模靈活。
缺點
1、噪聲,視覺污染;
2、占用大片土地;
3、不穩定,不可控;
4、目前成本仍然很高。
5、影響鳥類。
風力發電一圈幾度電篇四
引言:我國是一個風能資源比較豐富的國家據探明風能理論儲量為32.26億kw,而陸地可開發利用風能為2.53億kw,近海可利用風能為7.5億kw,居世界前列.隨著我國經濟的持續快速增長,對能源的需求與傳統化石能源對環境污染的矛盾越來越突出,發展新 的清潔可再生能源成為解決矛盾的有效方法.在目前許多新能源的開發利用中,風力發電憑借其技術的優勢和單機容量的高速增長使得風能成為目前世界上增長速度最快最具有競爭力的可利用新能源。[1]本文主要介紹風電場并網對電力系統的影響。
一、對調峰、調頻與備用的影響
大規模風電并網的重要制約因素是電網可為風電提供的調峰能力,必須利用全網的調峰、調頻能力進行統一平衡,時,常規機組減少出力為風電提供空間。電接入電網功率。風電的反調峰特性,例如,東北電網受冬季火電機組供熱影響,反調峰特性,使得系統調峰異常困難,進入制風電出力,最多時限制近
二、對電壓與無功功率控制的影響風電機組類型不同,無功功率特性差異很大。早期的風電場多采用的是固定轉速風電機組—異步發電機,吸收系統無功且無功不可控,功控制。風機的無功功率不可控,必然導致電壓忽高忽低,無功補償裝置頻繁投切。風電對系統的電壓要求很高(電壓偏差不得超過應用的變速風電機組—雙饋異步電機和直驅風電機組在1.0,不向系統吸收無功,解決了部分無功電壓問題,但不具備恒電壓調節能力。區域性無功電壓調節問題還需要通過安裝svc等動態無功補償裝置、輸電通道動態無功補償設備以及頻繁投切的低容低抗來實現。[5]風電功率波動影響主網潮流分布,同時電壓波動使無功補償設備頻繁投切。風電場的利用小時數很低一般在電場送出線路長時間會處于輕載狀態,電壓必然偏高,低抗將長時間投入運行。
三、對電能質量的影響有相當一部分風電機組直接并入配電網,由此帶來的電能質量問題尤為突出。電壓波動和閃變:風力發電機組大多采用軟并網方式,但是在啟動時仍會產生較大的沖擊電流。當風速超過切出風速時,乎同時動作,這種沖擊對配電網的影響十分明顯。都會導致風機出力的波動,而其波動正好處在能夠產生電壓閃變的頻率范圍之內(低于hz),因此,風機在正常運行時也會給電網帶來閃變問題,影響電能質量。電給系統帶來諧波的途徑主要有兩種。接和電網相連的固定轉速風電機組,定的諧波,不過過程很短,發生的次數也不多,通常可以忽略。但是對于變速風電機組則不然,變速風電機組通過整流和逆變裝置接入系統,諧波的范圍內,則會產生很嚴重的諧波問題,逐步得到解決。另一種是風力發電機的并聯補償電容器可能和線路電抗發生諧振,行中,曾經觀測到風電場出口變壓器的低壓側產生大量諧波的現象。才能保證全額接受風電和電網安全穩定運行。風電功率具有不確定性,將導致負荷峰谷差增大,使得系統調峰異常困難。火電機組固有的調峰能力大為下降,2008 年冬季以后,多次因低谷調峰問題被迫限400 mw。[6]
需后期改造以配備相應的補償裝置來進行無10%),但它本身就是一個無功干擾源。目前普遍—永磁同步機能夠保證風機功率因數avc 等系統手段來實現。風電場提高電壓控制手段一般通過2 100~2 400 h,機組出力小于額定功率
如果整個風電場所有風機幾不但如此,風速的變化和風機的塔影效應一種是風力發電機本身配備的電力電子裝置。軟啟動階段要通過電力電子裝置與電網相連,如果電力電子裝置的切換頻率恰好在產生隨著電力電子器件的不斷改進,當風電功率增加5%的概率最大,所以風[6]諧波污染:風這一問題也在[4][2]
[5]25 對于直會產生一在實際運系統調峰裕度必須大于風加之風電的風機會從額定出力狀態自動退出運行。
四、對發電計劃與調度的影響
風能的不可控性使得對風電不可能像對其他傳統電源一樣可以進行可靠預測。風電場并 網以后,電網的可用調峰容量減去用于平衡負荷波動的備用容量后,剩余的可用調峰容量都能夠用于為風電調峰,但如果整個電網可用于風電的調峰容量有限,則風電場的實際運行就會受到一定的限制,在電網無法完全平衡風電場的功率波動時,需要限制風電注人電網的功率。[4]由于當前我國電網中風電的比例不高,因此在電網調度工作中一般不把風電納入電網調度.且由于尚未開展風電功率預測的研究與應用,因此風電功率的波動對于電網而言完全是隨機的,最嚴重的情況就等于整個風電裝機容量大小的風電功率在短時間內的波動,雖然發生這種情況的概率較小,但是在實際運行中仍無法排除發生這種情況的可能性由于系統需要有與風 電場額定容量相當的備用容量,在風停時替代風電場,這使得風電上網成本增加。目前,我國相關省區電網調度根據風由各省自行平衡,基本上不安排風電的發電調度計劃。
結語
隨著氣候的變遷,環境的惡化資源的短缺發展新的清潔可再生能源已成為一種趨勢合理地開發和利用風能成為解決矛盾的一種方法,的成果,對我國電網進一步的改造和開發新技術以支撐風電的大規模并網.的快速穩步發展。
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電場實際發電出力對網內其他電廠出力進行調整,年第,
風力發電一圈幾度電篇五
1.風力發電機主機及風葉:主要發電核心,通過風葉旋轉帶動風力發電機轉子旋轉切割磁力線,從而把旋轉動能轉化成電能。
2.控制器:通常風力發電機發出的電為不穩定三相交流電,如果直接使用會造成用電器的損壞,控制器的作用除了把風力發電機發出的不穩定三相電通過整流輸出可以給蓄電池充電的直流電,同時控制器也實時檢測風力發電機與蓄電池的電壓,避免風力發電機在大風時電壓過高導致損壞,也防止蓄電池由于過充導致損壞。
3.蓄電池:儲存風力發電機發出的電力以便在需要時使用。
4.逆變器:把蓄電池里的直流電轉換成交流電供給交流負載使用。(直流負載不需要逆變器,可以直接接蓄電池使用)
5.塔架:幫助支撐及固定風力發電機到地面或任何足夠牢固能安裝風力發電機的介質。
6.太陽能板(選配):由于風力資源屬于不穩定的自然資源,在部分地區單單依靠風能發電不能完全滿足客戶的用電需求。此時客戶可以按照需求結合太陽能發電,把系統打造成風光互補系統,科學使用各種自然資源有效增加系統發電量。
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