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讲师:王鹏;
?为什么风力发电机组叶轮越来越大?
?风力发电机的工作原理?
?双馈为什么要有齿轮箱直驱却没有?
?变流器的作用?;
目录;
01;
风车最早出现在三千年前,当时主要用于碾米和提水,在17世纪发展到高潮
在人们开始使用汽轮机和水轮机发电的时候,就有人提出把风车用来发电;
1887-1888年冬,Brush安装了一台被现代人认为是
第一台自动运行的且用于发电的风力机。它是个宠然大物——叶轮直径是17米,有144个由雪松木制成的叶片。风力机运行了约20年,用来给他家地窑里的蓄电池充电。这台发电机仅为12千瓦。这是因为低转速风机效率不可能太高。;
第一次世界大战之后,气动理论及相关技术发展到
了一定水平,积累的大量经验促进了风电技术的进一步发展。1920年德国人AlbertBetz提出了风机从风中获得最大能量的物理学准则。;
发展过程;
在20世纪70年代连续出现两次能源危机使得化石原料价格一路上涨,加之日益严重的环境问
题。各个国家开始建立政府项目推动风力发电,由于风机建造和运维管理经验不足,没有一;
1985-1995
国外风电商在中国建立风场进行试运行
1995-2003
国内风机部件大多来自国外;
02;
风力发电机的分类;
(a)
(b)
(c)
(d);
03;
风力发电机原理;
叶轮;
动量理论采用如下假设:
1.空气是无粘的、不可压缩的理想气体
2.视叶轮为一个无厚度的桨盘,流过桨盘的气流为均匀滑流。
沿流管方向的质量流量处处相等,所以有:
PA∞U∞=PAdUd=PAWUW
其中,下角符号∞代表上游无穷远处的情况;d代表在圆盘处的情况;w代表在尾流远端的情况;
一个很重要的公式
叶片吸收的风能=
CP:风能利用系数,最大为0.593,即贝茨极限P:空气密度,和海拔有关
A??风轮面积,和叶片长度有关,
U∞:风速
对叶片吸收风能影响程度大小依次为:风速、叶片长度、空气密度、风能利用系数;
?升力与阻力;
风能利用系数Cp是叶尖速比λ、桨距角β综合函数,即Cp(λ,#)
1.一个特定的桨距角具有唯一的可使Cp达最大值的叶尖速比,称为最佳叶尖速比,其对应的Cp为最大风能利用系数Cpmax;
最佳功率曲线
λ=Rw/v
在某一固定的风速下,随着风力发电机转速w的变化,使其风力机输出功率P发生变化。不同风速下风力机功率-转速曲线上最大功率点Popt的连线称为最佳功率曲线。;
如何控制机组才能实现最大功率输出?
监测风速?
监测功率输出?
当风速v3→v2,输出功率仍为POA,多余的机械功率迫使转速上升,风力机输出机械功率沿BC上升,发电机的电磁功率沿AC上升,最后重新平衡于C点
不同风速下风力机输出机械功率与转速关系;
齿轮箱;
发电机;
发电机;
发电机;
发电机;
变流器
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