風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)

1、風(fēng)電場(chǎng)基礎(chǔ)知識(shí)一、風(fēng)力發(fā)電的基本原理并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功能是將風(fēng)中的動(dòng)能轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，輸送到電網(wǎng)中。對(duì)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本要求：在當(dāng)?shù)仫L(fēng)況、氣候和電網(wǎng)條件下能夠長(zhǎng)期安全運(yùn)行，取得最大的年發(fā)電量和最低的發(fā)電成本。二、風(fēng)電場(chǎng)的組成1. 升壓站部分升壓站的作用是把低電壓等級(jí)電壓轉(zhuǎn)化成高電壓等級(jí)電壓，降低電能損耗，從而經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定的完成電能的輸送。升壓站電壓等級(jí)：10KV 35KV 110KV 220KV 500KV 750KV 1000KV升壓站一次系統(tǒng)的組成： 主變壓器主變壓器原理：利用電磁感應(yīng)原理，把一個(gè)電壓等級(jí)轉(zhuǎn)化成另一等級(jí)。變壓器的分類：按冷卻方式分類：干式（自冷）

2、變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發(fā)冷卻）變壓器。按電源相數(shù)分類：?jiǎn)蜗嘧儔浩?、三相變壓器、多相變壓器?無功補(bǔ)償部分無功補(bǔ)償作用：當(dāng)電網(wǎng)中電壓不穩(wěn)定或電壓降低時(shí)，通過補(bǔ)償無功以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠.電容器分類：全補(bǔ)償式電容器、SVC自動(dòng)無功補(bǔ)償 風(fēng)機(jī)進(jìn)線部分 站用電部分2. 風(fēng)機(jī)部分風(fēng)機(jī)的組成: 葉輪 （ 葉片+輪轂） 、機(jī)艙、塔筒、基礎(chǔ)（如下圖） 葉輪葉輪由葉片和輪轂組成.葉片：主要材料有玻璃纖維增強(qiáng)塑料（GRP、碳纖維增強(qiáng)塑料（CFRP、木材、鋼和鋁等復(fù)合材料組成。葉片的剛度、固有特性和經(jīng)濟(jì)性是主要的，所以對(duì)材料的的選用很重要。主軸史u小山輪箱機(jī)艙偏航軸葉片軸承并步電機(jī)偏航控制裝置馬達(dá)

3、復(fù)合材料的優(yōu)點(diǎn)：復(fù)合材料的可設(shè)計(jì)性強(qiáng)易成型性好耐腐蝕性強(qiáng)維護(hù)少、易修補(bǔ)輪轂：輪轂是聯(lián)接葉片和主軸的重要部件，如下圖輪轂作用是傳遞風(fēng)輪的力和力矩到后面的機(jī)械結(jié)構(gòu)中去，由此葉片上的載荷可以傳遞到機(jī)艙或塔筒上輪轂的材料是鑄鋼也可以采用高強(qiáng)度的球墨鑄鐵塔筒塔筒的作用：支撐機(jī)艙達(dá)到所需要的高度，其上安置發(fā)電機(jī)和控制器之間的 動(dòng)力電纜、控制和通信電纜，還裝有供操作人員上下機(jī)艙的扶梯?；A(chǔ)基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況設(shè)計(jì)成不同的形式。 具中心預(yù)置 與塔筒連接的基礎(chǔ)部件，保證將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組牢牢固定在基礎(chǔ)上。 基礎(chǔ)周圍還要 設(shè)置預(yù)防雷擊的接地系統(tǒng)。機(jī)艙機(jī)艙由底盤和機(jī)艙罩組成，底盤上安裝初了控制器以外的

4、主要部件。機(jī)艙罩 后部的上方裝有風(fēng)速和風(fēng)向傳感器，底部與塔筒相連。三、并網(wǎng)型風(fēng)機(jī)的組成并網(wǎng)型風(fēng)機(jī)由變速傳動(dòng)系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組 成。1 .變速傳動(dòng)系統(tǒng)包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)。輪轂與主軸固定連接，將風(fēng)輪 的扭矩傳遞給齒輪箱。大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速一般在 10-30r/min范圍內(nèi)， 通過齒輪箱增速到發(fā)電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速 1500r/min,經(jīng)高速軸、聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī) 旋轉(zhuǎn)。如圖2 .偏航系統(tǒng)：功能就是跟蹤風(fēng)向的變化，驅(qū)動(dòng)機(jī)艙圍繞塔筒中心線旋轉(zhuǎn)，使 葉輪掃掠面積與風(fēng)向保持垂直。風(fēng)向標(biāo)是偏航系統(tǒng)的傳感器，將風(fēng)向信號(hào)交給控 制器，然后反饋給偏航電機(jī)，驅(qū)動(dòng)曉齒輪沿著與塔筒頂部

5、固定的大齒圈移動(dòng)， 經(jīng) 過偏航軸承使機(jī)艙轉(zhuǎn)動(dòng)，直到風(fēng)輪對(duì)準(zhǔn)風(fēng)向后停止。如圖偏航系統(tǒng)的組成：偏航軸承、偏航驅(qū)動(dòng)裝置、偏航制動(dòng)器、偏航計(jì)數(shù)器、紐 纜保護(hù)裝置、偏航液壓回路等幾部分組成。3 .液壓系統(tǒng)：(1) 定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)(葉尖剎車系統(tǒng))風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)和剎車機(jī)構(gòu)是一個(gè)整體。在定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)的主要任務(wù)是執(zhí)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的氣動(dòng)剎車和機(jī)械剎車。(2) 變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要控制變槳機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制、功率控制，同時(shí)也控制機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)。4. 安全系統(tǒng)：機(jī)組控制運(yùn)行安全保護(hù)系統(tǒng)。(1) . 大風(fēng)保護(hù)安全系統(tǒng)機(jī)組設(shè)計(jì)有

6、切入風(fēng)速，切出風(fēng)速，一般取10min，25m/s的 風(fēng)速停機(jī)；由于此時(shí)風(fēng)的能量很大，系統(tǒng)必須采取保護(hù)措施，在停機(jī)前對(duì)失速型風(fēng)機(jī)，葉輪葉片自動(dòng)降低風(fēng)能的捕獲，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率輸出仍然保持在額定功率左右，而對(duì)于變槳風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須調(diào)節(jié)葉片變槳角，實(shí)現(xiàn)功率輸出的調(diào)節(jié)，限制最大功率的輸出，保證發(fā)電機(jī)運(yùn)行安全。當(dāng)大風(fēng)停機(jī)時(shí)，機(jī)組必須按照安全程序停機(jī)。停機(jī)后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須90 度對(duì)風(fēng)控制。(2) . 參數(shù)越界保護(hù)(3) . 電壓保護(hù)(4) . 電流保護(hù)(5) . 振動(dòng)保護(hù)(6) 緊急停機(jī)安全鏈保護(hù)5. 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是以主動(dòng)或被動(dòng)的方式控制機(jī)組的運(yùn)行，使系統(tǒng)運(yùn)行在安全允許的規(guī)定范圍內(nèi)，且各項(xiàng)參數(shù)保持在