风力发电技术介绍（ 课件）.ppt

风力发电技术;;1. 风力发电概述;1.1 风力发电的意义;1.1 风力发电的意义;1.1 风力发电的意义;1. 风力发电概述;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;9、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。*** 10、低头要有勇气，抬头要有低气。**** 11、人总是珍惜为得到。***** 12、人乱于心，不宽余请。**** 13、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。***** 14、抱最大的希望，作最大的努力。**** 15、一个人炫耀什么，说明他内心缺少什么。。***** 16、业余生活要有意义，不要越轨。*** 17、一个???即使已登上顶峰，也仍要自强不息。****;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;1.2 风力发电的发展;2. 风力发电设备;2. 风力发电设备;2. 风力发电设备;2. 风力发电设备;3. 风力发电机组的原理;3.1 风力发电机组的分类;3.1 风力发电机组的分类;3.1 风力发电机组的分类;3.1 风力发电机组的分类;3.1 风力发电机组的分类;3.1 风力发电机组的分类;风力发电系统的分类——按风轮桨叶分类 失速型：高风速时，因桨叶形状或因叶尖处的扰流器动作，限制风力机的输出转矩与功率； 变桨型：高风速时，调整桨距角，限制输出转矩与功率。 风力发电系统的分类——按风轮转速分类 定速型：风轮保持一定转速运行，风能转换率较低； 变速型：包括以下两种方式 双速：可在两个设定转速下运行，改善风能转换率； 连续变速：连续可调，可捕捉最大风能功率。;风力发电系统的分类——按发电机分类 异步型：笼型单速异步发电机、笼型双速变极异步发电机；绕线式异步发电机。 同步型：电励磁同步发电机；永磁同步发电机。 风力发电系统的分类——按传动机构分类 升速型：用齿轮箱连接低速风力机和高速发电机。 直驱型：将低速风力机和低速发电机直接连接。 按叶轮转速是否恒定分：恒速发电机、变速发电机 ;3. 风力发电机组的原理;3.2 风力发电的基本原理;3.2 风力发电的基本原理;理想风轮与贝兹（Betz）理论： 前后空气体积相等：S1v1=Swv=S2v2 根据牛顿第二定律，单位时间内风轮上的受力 F= mv1-mv2= ρSwv(v1-v2) 风轮吸收的功率P=Fv= ρSwv2 (v1-v2) 风轮吸收的功率又等于风轮前后气流动能（单位时间）的变化： ;3.2 风力发电的基本原理;3.2 风力发电的基本原理;恒速恒频风力发电机系统: 1. 同步发电机系统 2. 笼型异步发电机系统 3. 双速笼型异步发电机系统 4. 绕线转子RCC异步发电机系统 变速恒频风力发电机系统: 5. 变速恒频鼠笼异步发电机系统（高速） 6. 变速恒频双馈异步发电机系统（高速） 7. 变速恒频电励磁同步发电机系统（中、低速） 8. 变速恒频永磁同步发电机系统（中、低速）;三要素： （1）同步发电机 （2）调速器 （3）励磁调节器;同步风力发电机的定、转子结构;3.2 风力发电的基本原理;3.2 风力发电的基本原理;同步风力发电机的并网条件: “同相序、同幅值、同频率、同相位” 同相序：由正确的旋转方向保证 同幅值：由励磁调节器自动保证 同频率：由调速器保证，桨距调节可用作并网调速器 同相位：由调速器微调实现;同步风力发电机系统的主要问题: （1）并网问题：并网控制复杂，对调速器要求过高，并网过程长，成功率较低，冲击电流不易控制，不适合于频繁脱、并网的风力发电机。 （2）运行问题：转子转速受电网频率的钳制，发电机呈现刚性机械特性。转子受到的冲击应力大，电磁功率波动快，风力机的风能转换率偏低。 （3）过载问题：高风速时，对变桨调节的动态响应要求高，无法利用转子惯量缓冲。留给过速保护的响应时间太短。 恒速恒频同步风力发电机系统极少被采用！;三要素： （1）异步发电机 （2）调速器 （3）无功补偿器;2. 恒速恒频笼型异步发电机系统;3.2 风力发电的基本原理;笼型异步风力发电机的工作原理 —旋转磁场 向对称三相绕组中通入对称三相交流电流，可形成行波磁场； (2) 如果绕组分布在圆周上，则行波磁场为旋转磁场； (3) 旋转磁场在一个圆周内，呈现出的磁极（N、S极）数目称为极数，用2p表示。 (4) 旋转磁场的转向取决于三相电流的相序，转速n1取决于电流的频率f 和极对数p：;笼型异步风力发电机的工作原理—电磁感应 （1）定子三相电流产生旋转磁场，以同步转速n1 旋转 （2）旋转磁场在转子导条中产生感应电动势e 和电流i （3）i 在磁场中受力f，产生电磁转矩T （4）若转子以转速nn1