第二章风力发电机组的选型与部件运输.pptx

;第二章 风力发电机组的选型与部件运输; 2.1.1 风力发电机组选型的意义 2.1.2 风力发电机组选型的原则 2.1.3 影响风力发电机组选型的主要因素; 1、风力发电机组的价格是决定风力发电场投资多少的决定性因素。 2、风力发电机组选型的好坏不仅影响风力发电场投资的多少，还影响投产后的发电量和运行成本，最终影响上网电价。 因此，在风力发电项目固定资产投资中，风力发电机组的选型具有总要意义。;风力发电特点： 1、风力发电的输出受风力发电场的风速分布影响； 2、风力发电虽然运行费用较低、建设工期短，但建场的一次性投资大； 3、风力发电项目需要较长的资本回收期，投资风险大。 风力发电设备选型同时决定了建场投资和发电量，风机选型就是要在这两者之间选择一个最佳配合，这就是风力发电机组与风力发电场的优化匹配。;二、风力发电机组选型的原则 1、性能价格比最优 以最低的价格购买到性能、质量最好的风力发电机组产品。 2、发电成本最小为指标 考虑了发电机投入和产出的效益 在一些特殊情况下，如果风力发电机组的发电量间的相差不大，则风力发电机组选型时发电成本最小原则就可转化为容量系数最大原则。; （一）与风能资源有关的因素 （二）与风力发电机组类型有关的因素 （三）风力发电机组单机容量大小的影响 （四）风力发电机组的低电压穿越能力 （五）经济因素;（一）与风能资源有关的因素 1、与风力发电机组额定风速的关系 风力发电设备选型的一个重要技术指标就是确定其额定风速。理论推荐值：陆地上额定风速为12-13m/s，海上额定风速：15-16m/s 不同风力发电机组的出力差别主要集中在额定风速以下的区间，因此对额定风速的确定直接关系到风力发电机组的出力指标 风力发电机组的额定风速与风力发电场的年平均风速越接近，则风力发电机组的满载发电率越高。;2、与风力发电机组的极限风速的关系 风力发电设备选型的另一个重要技术指标就是确定其极限风速，它主要关系到风力发电机组的安全性。 若风力发电场的极限风速超过风力发电机组的极限风速，则风力发电机组可能被破坏。;;;2003年9月2日???强台风“杜鹃”对风电场造成的破坏 ; 2006年8月10日超强台风“桑美”对风电场造成的破坏;;;;;;2、与风力发电机组的极限风速的关系 （1）保证风力发电机组在风力发电场的极限风速下不会破坏，机组的结构强度和刚度都必须按极限风速的要求进行设计。 （2）若盲目追求安全性，不恰当地选择极限风速过高的风力发电机组产品，则会毫无意义地增加投资。 在考虑极限风速时，安全性和投资是相互矛盾的，因此必须综合考虑当地历史气象数据并结合风场综合考虑。 ;3、与风力发电机组的切出风速的关系 切出风速——风力发电机组并网发电的最大风速，超出此风速机组将切出电网。 由额定风速到切出风速之间风力发电机组处于满功率发电状态，选择切出风速高的产品有利于多发电。 切出风速高的产品在额定风速到切出风速的控制增加需要增加投入，投资者必须根据风力发电场的风能资源特点综合考虑利弊得失。 一般情况下，若发电场在切出风速前的一段风速出现概率大于50%，则选择切出风速高的产品较好。;（二）与风力发电机组类型有关的因素 1、定桨距与变桨距（轮毂与叶片的连接方式） 2、被动失速与主动失速（输出功率控制方式） 3、恒速恒频与变速恒频（风电机组运行方式）;1、定桨距与变桨距 定桨距风电机组——叶片安装好以后不能转动，靠叶片的失速来调节功率的输出，额定风速较高。 优点： （1）机械结构简单，易于制造； （2）控制原理简单，易于实施； （3）故障率较低。 缺点： （1）额定风速高，风轮转换效率低； （2）转速恒定，机电转换效率低； （3）叶片复杂，重量大，制造较难，不宜作大容量风机。 ;;定桨距风电机组 1、适合于在野外缺少维护的环境下工作； 2、适用于中小功率风电系统，通常不大于1000kW； 3、强阵风来时，转速不变，机械承受应力大，要求坚固，所以又称“刚性”风力发电。 变桨距风电机组 1、适用于大功率发电场合，通常大于1000kW ； 2、减小发电机电磁转矩脉动和机械承受的应力，减轻机械强度要求，又称“弹性”风力发电； 3、在强风来时倾角控制器才工作，对倾角控制的响应速度大大降低、动作次数显著减少、机构寿命得以延长。 ;定桨距与变桨距（轮毂与叶片的连接方式） 结论：国内现在MW级以上风力发电机基本采用变桨距连接方式。;2、被动失速与主动失速 被动失速——无变桨轴承，叶片无法变桨。通过叶片的气动设计，在大风速下，叶片气动性能变差，确保机组在不同风速下，功率仍可以在一个稳定的范围内。定桨距风力发电机组即采用被动失速原理 。 主动失速——叶片通过变桨轴承连接到轮毂，可以根据风速的大小调整当前桨矩角，