华体会登陆界面:风电机组选型_

发表时间:2024-05-14 02:46:12
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  双馈式:沟通励磁发电机又被人们称之为双馈发电机。双馈风电机组中,为了让风轮的转速和发电机的转速相匹配,有必要在风轮和发电机之间用齿轮箱来联接,这就添加了机组的总本钱;而齿轮箱噪音大、毛病率高、需求定时保护,并且添加了机械损耗;机组中选用的双向变频器结构和操控杂乱;电刷和滑环间也存在机械磨损。现在,世界各国正在针对这些缺陷改善机组或研制新式机组,如无刷双馈机组。

  现在,市场上干流的变速变桨恒频型风电机组技能分为双馈式和直驱式两大类。双馈式变桨变速恒频技能的首要特色是选用了风轮可变速变桨运转,传动体系选用齿轮箱增速和双馈异步发电机并网,而直驱式变速变桨恒频技能选用了风轮与发电机直接耦合的传动方法,发电机多选用多极同步电机,经过全功率变频设备并网。直驱技能的最大特色是牢靠性和功率都进一步得到了进步。

  双馈式风力发电机组的特色是选用了多级齿轮箱驱动有刷双馈式异步发电机。它的发电机的转速高,转矩小,重量轻,体积小,变流器容量小,但齿轮箱的运转保护本钱高且存在机械运转损耗。

  1)双馈风电机组具有很高的性价比,特别合适变速恒频风力发电体系,因而在未来一段时刻内仍然是风电职业的干流机型。

  2)永磁直驱风电机组牢靠性高、运转保护简略;电网运转质量大大进步。在技能经济条件老练时,永磁直驱风电机组有望Leabharlann Baidu为风电范畴更受欢迎的产品。

  现在,因为双馈风电机组技能非常老练,出产厂商较多,业主挑选性更强,运转经验丰厚,仍是风电场开发的干流机型。而直驱风电机组技能没有彻底老练,国内出产厂商较少,有些机型还处在规划研制阶段,并且已投人运转的机组运转时刻较短,其功能、工艺质量需要时日检测,更大兆瓦级直驱风电机组仍需在结构、资料、工艺等方面进一步研讨。此外,运用功能更好的变流器才会有更好的远景。

  永磁直驱风电机组,便是取消了贵重而又沉重的增速齿轮箱,风轮轴直接和发电机轴直接相连,转子的转速随来流风速的改动而改动,其沟通电的频率也随之改动,经过大功率电力电子变频器将频率不定的沟通电整流成直流电,再逆变成与电网同频率的沟通电输出。

  永磁直驱同步发电机体系存在的缺陷是:对永磁资料的功能安稳性要求高,电机重量和本钱添加。别的,IGBT逆变器的容量较大,一般要选发电机额定功率的120%以上。

  永磁直驱风电机组的设备总价比双馈风电机组的高,双馈机组在价格上占有必定的优势,但整体价格相差并不是很大。从修理本钱来看,直驱型占有相当大的优势。风力发电机风轮的受力状况极为恶劣,常常在急剧改动的重载荷下连继运转数十小时,选用双馈型机组时,风轮所遭到的各种载荷都经过主轴直接传递给齿轮箱的低速轴,所以齿轮箱成为毛病率最高的部件。有的风场齿轮箱损坏率高达40%~50%,单个品牌的齿轮箱替换率简直挨近100%。以大坂城风电场一场为例,由齿轮箱毛病或损坏导致的直接电量丢失年均约15万kW.h,占非常规保护作业量的40%以上。

  风轮输出功率操控方法分为失速调理和变桨距调理两种。两种操控方法各有利弊,各自习惯不同的运转环境和运转要求。从现在市场状况看,选用变桨距调理方法的风电机组居多。

  风电机组的运转方法分为变速运转与恒速运转。恒速运转的风力机的优点是操控简略,牢靠性好。缺陷是因为转速根本稳定,而风速常常改动,因而风力发电机组常常作业在风能运用系数(Cp)较低的点上,风能得不到充分运用。变速运转的风电机组一般选用双馈异步发电机或多极永磁同步发电机。变速运转方法经过操控发电机的转速,能使风力机的叶尖速比挨近最佳值,然后最大极限的运用风能,进步风力发电机组的运转功率。

  直驱式风力发电机组在传动链中省掉了齿轮箱,将风轮与低速同步发电机直接衔接,然后经过变流器全变流上网,降低了机械毛病的概率和定时保护的本钱,一起进步了风电转化功率和运转牢靠性,可是电机体积大、价格高。

  永磁直驱尽管发电机体积大、本钱高,但因为省去了贵重的齿轮箱,电能出产的机械传动途径缩短了,避免了因齿轮箱旋转发生的机械损耗、噪声以及资料的磨损乃至漏油等问题使机组的作业寿数更有保证,也更合适于环境保护的要求;发电机外围面积大,易散热,因为没有电励磁,转子损耗近似为零,可选用自然通风冷却,结构简略牢靠;沟通一直流一沟通变频设备能够依据要求进行有功功率、无功功率及频率输出的恣意调理,谐波重量低,具有很强的低电压穿越才能,以习惯电网扰动,完成高功率发电。由此能够看出,永磁资料的运用使直驱风电机组的优势愈加杰出。

  上表中各数据应用于轮毂高度,其间V ref为10min均匀参阅风速,A表明较高湍流特性,B表明中等湍流特性,C表明较低湍流特性,Iref为湍流强度15m/s时的特性。在轮毂高度处,15m/s风速区间的湍流强度值不大于0.12,极大风速为28.2m/s。依据世界电工协会IEC61400-1(2005)规范判定本风电场工程70~90m轮毂高度合适挑选IECⅢC及以上等级的风力发电机组。

  怀宁属北亚热带湿润气候区,气候特色为四季清楚、日照足够、热量丰厚、雨量充分、无霜期长,年均匀温度16.4℃、历年极点最高气温:39.9℃、历年极点最低气温:-15.1℃。因而,风机的挑选可选用常温型机组。

  依据国家电网公司关于《国家电网公司风电场接入电网技能规则(修订版)》,结合风电场输电特色、场区地势、地貌、地质条件、机组装置及运送等要素,进步土地归纳运用率,本工程选用直驱型和双馈型风力发电机进行经济比选。

  直驱风电机组是近几年开展起来的新式机组,代表了未来风电技能的开展方向。跟着永磁新资料的运用,新结构发电机和电力电子变流器的结合,有望大幅削减大功率低速直驱风电机组的空间尺度,能够预见直驱风电机组特别是永磁直驱风电机组的市场占有率将不断增加。

  从国外技能开展上来看,选用永磁直驱技能是大型风力发电产品开展必定的趋势,并且稀土永磁资料在我国的储量最大,原资料本钱远小于国外,更应该考虑选用永磁直驱技能。有必要留意的是永磁电机占直驱机组的本钱31%,而双馈电机只占双馈发电机组的6%,这样的话选用直驱式风力发电机组的计划赢利空间会更大。

  风电场机型挑选应考虑合适风电场场址的风资源条件,有利于进步风电场的发电效益。跟着国内外风力发电设备制作技能日趋老练,针对不同区域风资源条件,各风机设备制作厂家现已开宣布不同结构型式、不同操控调理方法的风力发电机组可供挑选。依照IEC61400-1规范(风电机组规划要求),风电场机组按50年一遇极大风速可分为I、II、III三个规范等级,每个等级按15m/s风速区间的湍流强度可分为A、B、C三个规范等级,为特别风况和外部条件规划的为S级。因而,依据怀宁风电场场址的地势、交通运送状况、风资源条件和风况特征,结合国内外商品化风电机组的制作水平、技能老练程度以及风电机组本地化率的要求,进行风电场机组型式挑选。

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