风机变桨控制系统简介培训用).pdf

风力发电机组 变桨系统介绍 1 一．风力发电机组概述 双馈风机 2 1. 风轮： 风轮一般由叶片、轮毂、盖板、连接螺栓组件和导流罩组成。风轮是风力机最 关键的部件，是它把空气动力能转变成机械能。大多数风力机的风轮由三个叶片组 成。叶片材料有木质、铝合金、玻璃钢等。风轮在出厂前经过试装和静平衡试验， 风轮的叶片不能互换，有的厂家叶片与轮毂之间有安装标记，组装时按标记固定叶 片。组装风轮时要注意叶片的旋转方向，一般都是顺时针。固定扭矩要符合说明书 的要求。 风轮的工作原理：风轮产生的功率与空气的密度成正比﹑与风轮直径的平方 成正比﹑与风速的立方成正比。风力发电机风轮的效率一般在0.35—0.45之间(理 论上最大值为0.593)。贝兹（Betz）极限。 2. 发电机与齿轮 双馈异步发电机 变频同步发电机 同步发电机风力发电机中很少采用(造价高﹑并网困难) 。同步发电机在并网时必 须要有同期检测装置来比较发电机侧和系统侧的频率﹑电压﹑相位, 对风力发电机进行调整,使发电机发出电能的频率与系统一致;操作自 动电压调压器将发电机电压调整到与系统电压相一致；同时,微调风力 机的转速,从周期检测盘上监视,使发电机的电压与与系统的电压相位 相吻合,就在频率﹑电压﹑相位同时一致的瞬间,合上断路器,将风力发 电机并入电网。 永磁发电机是一种将普通同步发电机的转子改变成永磁结构的发电机组。 异步发电机是异步电机处于发电状态,从其激励方式有电网电源励磁(他励)发电 和并联电容自励( 自励)发电两种情况。电网电源励磁(他励)发电是将异步 电机接到电网上, 电机内的定子绕组产生以同步转速转动的旋转磁场,再 用原动机拖动,使转子转速大于同步转速, 电网提供的磁力矩的方向必定 3 与转速方向相反,而机械力矩的方向则与转速方向相同,这时就将原动机的 机械能转化为电能. 异步电机发出的有功功率向电网输送, 同时又消耗电 网的有功功率作励磁,并供应定子与转子漏磁所消耗的无功功率,因此异步 发电机并网发电时,一般要求加无功补偿装置,通常用并联电容补偿的方 式。 异步发电机的起动﹑并网很方便,且便于自动控制﹑价格低﹑运行可靠﹑ 维修便利﹑运行效率也较高,因此在风力发电机并网机组基本上都是采用 异步发电机,而同步发电机则常用于独立运行. 3.偏航控制系统 风力机的偏航系统也称对风装置.其作用在于当风速矢量的方向变化时,能 够快速平稳地对准风向, 以便风轮获得最大的风能。 大中型风力机一般采用电动的偏航系统来调整风轮并使其对准风向. 偏航 系统一般包括感 应风向的风向标, 偏航电机, 偏航行星齿轮减速器, 回转体大 齿轮等。 4. 解缆：大多数风机的发电机输出功率的同轴电缆在风力机偏航时一同旋转,为了 防止偏航超出