《風(fēng)力發(fā)電技術(shù)》課件-第六章 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

第六章風(fēng)力發(fā)電技術(shù)1.原理簡(jiǎn)介風(fēng)力發(fā)電是將風(fēng)所蘊(yùn)含的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能的技術(shù)，簡(jiǎn)稱風(fēng)電。將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為電能的設(shè)備稱為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，筒稱風(fēng)電機(jī)組，由風(fēng)輪、傳動(dòng)系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、機(jī)艙、塔架和機(jī)組基礎(chǔ)等設(shè)備和系統(tǒng)構(gòu)成。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)2024/9/124Technologytrend失速調(diào)節(jié)主動(dòng)失速定速變速控制齒輪箱變距調(diào)節(jié)變速調(diào)節(jié)無(wú)齒輪箱

大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)展趨勢(shì)2024/9/125失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

定槳距失速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是通過(guò)風(fēng)輪葉片失速來(lái)控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在大風(fēng)時(shí)的功率輸出，以及通過(guò)葉尖擾流器來(lái)實(shí)現(xiàn)極端情況下的安全停機(jī)問(wèn)題。變槳距失速型（主動(dòng)失速型）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低風(fēng)速時(shí)通過(guò)改變槳距角或保持一定的槳距角，使其功率輸出增加，而在高風(fēng)速時(shí)通過(guò)改變?nèi)~片槳距角來(lái)控制功率輸出。2024/9/126失速型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2024/9/127首臺(tái)國(guó)產(chǎn)化率超過(guò)90%的600kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1999年國(guó)內(nèi)首臺(tái)國(guó)產(chǎn)化率到達(dá)到93%的風(fēng)電機(jī)組新疆金風(fēng)科技公司600KW主機(jī)，中航惠騰公司葉片2024/9/128

750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組750kW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

(新疆金風(fēng)科技股份有限公司)(浙江運(yùn)達(dá)風(fēng)力發(fā)電工程有限公司)750KW風(fēng)機(jī)2024/9/129雙饋?zhàn)兯俸泐l型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

雙饋?zhàn)兯俸泐l型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪葉片槳距角可以調(diào)節(jié)，同時(shí)采用雙饋型發(fā)電機(jī)，發(fā)電機(jī)可以變速，并輸出恒頻恒壓電能。在低于額定風(fēng)速時(shí)，它通過(guò)改變轉(zhuǎn)速和葉片槳距角使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在最佳尖速比下運(yùn)行，輸出最大的功率，而在高風(fēng)速時(shí)通過(guò)改變?nèi)~片槳距角使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率輸出穩(wěn)定在額定功率。2024/9/1210雙饋?zhàn)兯俸泐l型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2024/9/1211華銳（大連重工）1.5兆瓦風(fēng)機(jī)2024/9/12121.5MW變速恒頻雙饋型風(fēng)電機(jī)組東方汽輪機(jī)廠2024/9/1213直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是無(wú)齒輪箱的變槳距變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪軸直接與低速發(fā)電機(jī)連接。直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要采用全功率變流器。2024/9/1214直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)2024/9/1215直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組1基座2偏航系統(tǒng)3發(fā)電機(jī)定子4發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子輪轂6葉片2024/9/1216直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2024/9/1217ENERCONE112風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2024/9/12181.5MW直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組首臺(tái)樣機(jī)已于2005年5月安裝投入試運(yùn)行(國(guó)產(chǎn)化率40%)2007年，1.5MW直驅(qū)型風(fēng)機(jī)已裝官?gòu)d水庫(kù)33臺(tái)（其中有3臺(tái)用惠騰葉片）2024/9/1219混合型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

混合型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用單級(jí)齒輪箱和中速發(fā)電機(jī)，是直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和傳統(tǒng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的混合?；旌闲惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)組也要采用全功率變流器。2024/9/1220混合型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2024/9/12211軸承2單級(jí)行星齒輪3永磁發(fā)電機(jī)4電驅(qū)變距系統(tǒng)WinWinDWWD-1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2024/9/1222海上風(fēng)電場(chǎng)2024/9/1223海上風(fēng)電場(chǎng)2024/9/1224

丹麥海灘風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)海上風(fēng)電場(chǎng)2024/9/1225海上風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展2024/9/1226MultibridM5000風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2024/9/1227Repower5MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組2.風(fēng)力發(fā)電基礎(chǔ)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)

塔架的基礎(chǔ)實(shí)際上就是整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)，因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電機(jī)組的全部構(gòu)件都安裝在塔架頂端。對(duì)基礎(chǔ)的要求是，在受到極限風(fēng)力條件下塔架基礎(chǔ)必須保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不傾覆。塔架基礎(chǔ)塔架基礎(chǔ)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)基礎(chǔ)的要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)用于安裝、支承風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，平衡風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行過(guò)程中所產(chǎn)生的各種載荷，以保證機(jī)組安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。在設(shè)計(jì)塔架基礎(chǔ)之前，必須對(duì)機(jī)組的安裝現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，這是進(jìn)行塔架基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的先決條件。

安裝時(shí)需要應(yīng)用力學(xué)的方法來(lái)研究載荷作用下地基土的變形和強(qiáng)度問(wèn)題。地基基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)滿足以下三個(gè)基本條件:1.要求作用于地基上的載荷不超過(guò)地基容許的承載能力，以保證地基在防止整體破壞方面有足夠的安全儲(chǔ)備。2.控制基礎(chǔ)的沉降，使其不超過(guò)地基容許的變形值。以保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不因地基的變形而損壞或影響機(jī)組的正常運(yùn)行。3.滿足塔架在安裝時(shí)的連接尺寸和結(jié)構(gòu)要求。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)基礎(chǔ)所產(chǎn)生的載荷主要應(yīng)考慮機(jī)組自重與傾覆力矩。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組型號(hào)與自重不同，要求基礎(chǔ)承載載荷也各不相同。風(fēng)力發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)均為現(xiàn)澆鋼筋混凝土獨(dú)立基礎(chǔ)。根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址工程地質(zhì)條件和地基承載力以及基礎(chǔ)荷載、尺寸大小不同，從結(jié)構(gòu)的形式看，常用的基礎(chǔ)可分為:(一)平板塊狀基礎(chǔ)(二)樁基礎(chǔ)(三)桁架式塔架基礎(chǔ)基礎(chǔ)的分類

平板塊狀基礎(chǔ)，即實(shí)體重力式基礎(chǔ)，應(yīng)用廣泛。對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行動(dòng)力分析時(shí)，可以忽略基礎(chǔ)的變形，并將基礎(chǔ)作為剛性體來(lái)處理，而僅考慮地基的變形。

平板塊狀基礎(chǔ)按其結(jié)構(gòu)剖面又可分為“凹”形和“凸”形兩種。底座盤上的回填土是基礎(chǔ)重力的一部分，這樣可節(jié)省材料，降低費(fèi)用。平板塊狀基礎(chǔ)

平板形狀常用正方形、六角形、八角形或圓形。在地面以下幾米至幾十米設(shè)置一定面積的平板塊狀基礎(chǔ)，平板塊比塔架底面積大很多，利用機(jī)組、基礎(chǔ)及基礎(chǔ)上覆蓋層重量的偏心反作用力來(lái)抑制傾覆力矩。平板上有一個(gè)比塔架底面積稍大一些的柱狀體承臺(tái)，用于和塔架連接。平板塊狀基礎(chǔ)第一種為均勻平板塊，當(dāng)巖床距地面較近時(shí)選用。平板必須有足夠的厚度和合理的鋼筋網(wǎng)。第二種平板塊上面為錐形，可以節(jié)省材料。第三種將平板塊用巖石錨固裝置固定在巖層上，可以減小埋深及平板面積，但施工難度大。平板塊狀基礎(chǔ)

在地質(zhì)條件較差地方，柱狀的樁基礎(chǔ)比平板塊基礎(chǔ)能更有效地利用材料。從單個(gè)樁基受力特性看，又分為摩擦樁基和端承樁基兩種。1.摩擦樁基礎(chǔ):樁上的荷載由樁側(cè)摩擦力和樁端阻力共同承受，其特點(diǎn)是樁很長(zhǎng)，平面板塊梁面積較小。

2.端承樁基礎(chǔ):樁上荷載主要由樁端阻力承受，其特點(diǎn)是樁較短，平面板塊梁面積較大。樁基礎(chǔ)樁基礎(chǔ)常用的三種結(jié)構(gòu)形式:1.框架式樁基礎(chǔ)，是樁基群與平面板塊梁帽的組合體，它是將幾個(gè)至幾十個(gè)圓柱形樁，利用一個(gè)平板塊形樁帽把它們連接起來(lái)，樁帽上設(shè)計(jì)有與塔架連接的承臺(tái)組成的基礎(chǔ)。樁基礎(chǔ)2.混凝土實(shí)心單樁基礎(chǔ)，由一個(gè)大直徑混凝土圓柱和其上面的與塔架連接的承臺(tái)組成。適用于水平面很低，且開(kāi)挖施工坑邊緣不會(huì)塌方時(shí)采用，但混凝土消耗量大、成本高。樁基礎(chǔ)

3.空心中空復(fù)合樁，它比混凝土實(shí)芯單樁基礎(chǔ)節(jié)省材料，但施工難度大。適用條件與混凝土實(shí)芯單樁基礎(chǔ)相同。樁基礎(chǔ)

桁架式塔架基礎(chǔ)的特點(diǎn)是腿之間的跨距相對(duì)很大，并且還可以使它們使用各自獨(dú)立的基礎(chǔ)。

一般在現(xiàn)場(chǎng)使用螺旋鉆孔機(jī)鉆孔后澆注混凝土樁，防止傾覆的作用力在樁上被簡(jiǎn)單地上提和下推，上提力和下推力被樁表面的摩擦力所抵抗。桁架式基礎(chǔ)組成塔架基礎(chǔ)的角鋼框架，應(yīng)提前進(jìn)行組裝，然后在給樁灌注混凝土?xí)r就地澆注。角鋼框架應(yīng)設(shè)置好間隔和傾斜度,以便上部桁架的安裝。桁架式基礎(chǔ)3.控制系統(tǒng)概述數(shù)據(jù)測(cè)量

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行控制中，信號(hào)測(cè)量的主要目的是監(jiān)控機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)、保護(hù)設(shè)備、控制運(yùn)行、調(diào)整狀態(tài)。1.需要監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)1.速度信號(hào):發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、偏航轉(zhuǎn)速和方向等。2.溫度信號(hào):主軸承溫度、齒輪箱油溫、液壓油油溫、齒輪箱軸承溫度發(fā)電機(jī)軸承溫度、發(fā)電機(jī)繞組溫度、環(huán)境溫度等。3.位置信號(hào):槳距角、葉尖擾流器位置、風(fēng)輪偏角等。4.電氣特性:電網(wǎng)電流、電壓、功率因數(shù)、電功率、電網(wǎng)頻率、接地故障、逆變器運(yùn)行信息等。5.液流特性:液壓或氣壓、液壓油位等。6.運(yùn)動(dòng)和力特性:振動(dòng)加速度、軸轉(zhuǎn)矩、齒輪箱振動(dòng)、葉根彎矩等。7.環(huán)境條件:風(fēng)速、風(fēng)向、濕度等。2.測(cè)量?jī)x表的分類及構(gòu)成模擬式:利用被測(cè)量驅(qū)動(dòng)指針運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生位移或偏角

特點(diǎn):簡(jiǎn)潔反應(yīng)被測(cè)量，但易引起測(cè)量誤差。數(shù)字式：特點(diǎn):精確度教高。

互感器是一種專供測(cè)量?jī)x表、控制及保護(hù)設(shè)備用的特殊變壓器。分為電壓互感器和電流互感器。1)電磁式電壓互感器:工作原理和結(jié)構(gòu)與電力變壓器相似，容量較小，通常只有幾十伏安或幾百伏安。2)電流互感器:將高壓電流和低壓大電流變換成電壓較低的小電流提供給儀表使用。3.基本電量測(cè)量（互感器）4.基本電量測(cè)量（電量變送器）

功能:將被測(cè)電量變換成標(biāo)準(zhǔn)的直流電信號(hào)(一般為4~20mA的電流信號(hào)或0~5V的電壓信號(hào))。目的:對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)出的電量進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)或?qū)︼L(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行自動(dòng)控制。電流、電壓變送器:有平均值變送器和有效值變送器(交流電壓電流測(cè)量)。5.基本電量測(cè)量（電壓與電流的測(cè)量）

交流儀表多用有效值標(biāo)定，直流儀表多用平均值標(biāo)定。電壓和電流測(cè)量一般測(cè)取線電壓和線電流。1)用指示式儀表測(cè)量:進(jìn)行電壓、電流測(cè)量時(shí)，常選用指示式電工儀表。2)用數(shù)字存儲(chǔ)示波器測(cè)量:變速恒頻控制接入變流器，對(duì)電壓電流測(cè)量要求提高。

數(shù)字存儲(chǔ)示波器可顯示被測(cè)電壓或電流波形、信號(hào)、頻率、周期、幅值、有效值、平均值等;可對(duì)信息和波形進(jìn)行數(shù)字存儲(chǔ)。3)用電量變送器測(cè)量:風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)需要對(duì)電壓和電流進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)、檢測(cè)與控制，因此，需要使用電壓、電流變送器。6.

基本電量測(cè)量（電功率測(cè)量）電功率的測(cè)量通常是指有功功率的測(cè)量。測(cè)量方法:功率表測(cè)量，功率變送器測(cè)量，用電壓電流信號(hào)計(jì)算7.轉(zhuǎn)速測(cè)量

光電式轉(zhuǎn)速傳感器可分為投射式和反射式兩種，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中主要采用投射式。1.光電轉(zhuǎn)速傳感器2.電感式接近開(kāi)關(guān)

7.轉(zhuǎn)速測(cè)量8.應(yīng)力測(cè)量目的:對(duì)風(fēng)力機(jī)葉片根部載荷、風(fēng)輪載荷、塔架載荷以及塔頂彎矩或扭矩等進(jìn)行測(cè)量。電阻應(yīng)變法原理：在外力作用下，物體內(nèi)部將產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)力表征了物體的受力情況。常使用應(yīng)變片測(cè)取物體應(yīng)變。

9.應(yīng)力測(cè)量應(yīng)變片的種類和特點(diǎn)：電阻絲式應(yīng)變片:電阻值與應(yīng)變呈線性變化。箔式應(yīng)變片:采用金屬箔柵電阻敏感元件制成應(yīng)變片。半導(dǎo)體應(yīng)變片:應(yīng)用單晶硅半導(dǎo)體的壓阻效應(yīng)制成的應(yīng)變片。

10.轉(zhuǎn)矩測(cè)量

發(fā)電機(jī)輸入機(jī)械轉(zhuǎn)矩，偏航變槳距執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸出轉(zhuǎn)矩測(cè)量，借助主軸進(jìn)行風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩、俯仰力矩測(cè)量。測(cè)功機(jī)法;校正過(guò)的直流電機(jī)法;轉(zhuǎn)矩儀法;電阻應(yīng)變法等。11.溫度測(cè)量檢溫計(jì):熱電阻、熱電偶和半導(dǎo)體熱敏電阻等。12.振動(dòng)開(kāi)關(guān)振動(dòng)激活傳感器的微動(dòng)開(kāi)關(guān)，改變內(nèi)部繼電器的狀態(tài)。通常用在安全鏈中。13.監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)全風(fēng)場(chǎng)風(fēng)機(jī)狀況的監(jiān)視與啟、停操作，它包括大型監(jiān)控軟件及完善的通訊網(wǎng)絡(luò)。4.電氣系統(tǒng)與發(fā)電機(jī)

風(fēng)電機(jī)組中涉及電能生產(chǎn)、輸出、分配和使用的設(shè)備及電氣回路的總稱,包括發(fā)電系統(tǒng)和自用電系統(tǒng)。電氣系統(tǒng)把機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔懿⑤斔徒o電網(wǎng),其核心部件包括發(fā)電機(jī)、變流器、變壓器和開(kāi)關(guān)柜等。發(fā)電系統(tǒng)

發(fā)電機(jī)輸出電壓等級(jí)一般AC,690V,風(fēng)電場(chǎng)集電線路電壓等級(jí)一般為AC,10kVAC,35kV,發(fā)電機(jī)輸出的電能首先通過(guò)機(jī)組變壓器升壓后才能并入風(fēng)電場(chǎng)輸電線路。利用定子和轉(zhuǎn)子間的氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生感生電流相互作用的交流發(fā)電機(jī)，也稱感應(yīng)發(fā)電機(jī)。異步發(fā)電機(jī)典型特點(diǎn)：轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)和定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)并不同步。異步發(fā)電機(jī)可以分為籠型和繞線型兩種。定子由鐵芯和定子繞組組成，轉(zhuǎn)子采用籠形結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子鐵芯兩端將導(dǎo)條短接，不需要外加勵(lì)磁，沒(méi)有集電環(huán)和電刷。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，冷卻風(fēng)扇與轉(zhuǎn)子同軸。。籠型異步發(fā)電機(jī)定子由鐵芯和定子繞組組成，與籠型相同。轉(zhuǎn)子電流通過(guò)集電環(huán)和電刷流入流出。繞線型異步發(fā)電機(jī)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速較低，需經(jīng)過(guò)增速齒輪箱提升轉(zhuǎn)速達(dá)到適合異步發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速，一般異步發(fā)電機(jī)為4極或6極。雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子繞組直接接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組經(jīng)變流器后接入電網(wǎng)，定、轉(zhuǎn)子都能向電網(wǎng)饋電，故簡(jiǎn)稱雙饋電機(jī)。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時(shí)（亞同步），僅定子發(fā)電，轉(zhuǎn)子需從電網(wǎng)吸收無(wú)功能量，即勵(lì)磁高于同步轉(zhuǎn)速時(shí)（超同步），定子轉(zhuǎn)子都發(fā)電。雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組

風(fēng)輪將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，通過(guò)齒輪箱增速驅(qū)動(dòng)異步發(fā)電機(jī)，通過(guò)勵(lì)磁整流器勵(lì)磁而將定子產(chǎn)生電能輸入電網(wǎng)。機(jī)組采用交流勵(lì)磁，勵(lì)磁電流幅值、頻率、相位可調(diào)，可以實(shí)現(xiàn)變速恒頻運(yùn)行。雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組齒輪箱增速容易讓發(fā)電機(jī)高轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)易于控制，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的頻率和電壓輸出。但齒輪箱成本隨機(jī)組功率增加而升高，切需要經(jīng)常維護(hù)、噪聲大。

雙饋異步電機(jī)轉(zhuǎn)子上有集電環(huán)和電刷，轉(zhuǎn)速與勵(lì)磁頻率直接相關(guān)，內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜增加維護(hù)工作量和故障率。雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組優(yōu)點(diǎn)：允許發(fā)電機(jī)在同步轉(zhuǎn)速上下±30%的范圍內(nèi)運(yùn)行，機(jī)組控制靈活、方便，調(diào)速應(yīng)力小、調(diào)整裝置簡(jiǎn)單，機(jī)組效率高。整流器容量較小，成本低，可實(shí)現(xiàn)有功、無(wú)功的獨(dú)立調(diào)節(jié)。雙饋異步發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組定子由鐵芯和三相繞組組成，與異步發(fā)電機(jī)定子相同。轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子鐵芯、勵(lì)磁繞組、集電環(huán)和轉(zhuǎn)子軸等組成。轉(zhuǎn)子上有集電環(huán)和電刷，通過(guò)直流勵(lì)磁電流建立磁場(chǎng)。定子磁場(chǎng)由轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)引起，且二者始終保持等速同步關(guān)系。同步發(fā)電機(jī)

電能由發(fā)電機(jī)定子輸出,經(jīng)過(guò)變流器調(diào)頻調(diào)壓再經(jīng)過(guò)變壓器升壓后并入電網(wǎng)。同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組機(jī)組采用多極永磁發(fā)電機(jī)直接連接風(fēng)力機(jī)，不使用齒輪箱，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速變化，輸出交流電頻率也隨之變化。

并網(wǎng)：經(jīng)過(guò)大功率整流器，將交流電整為直流電，再逆變?yōu)橥l率交流電輸出并網(wǎng)。變流器容量=額定容量1.直驅(qū)永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

優(yōu)點(diǎn)：可靠性高、噪聲小機(jī)組效率高（無(wú)齒輪箱）。雖然發(fā)電機(jī)直徑大、成本高、變流器投資大，但省去了成本更高的已損壞的齒輪箱，因此總體投資成本更低。1.直驅(qū)永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

在直驅(qū)永磁式機(jī)組上增設(shè)一級(jí)行星齒輪傳動(dòng)并適當(dāng)增速，齒輪箱增速比較小。

此機(jī)組介于高傳動(dòng)比齒輪箱型和直接驅(qū)動(dòng)式之間，故稱為半直接驅(qū)動(dòng)式。2.半直驅(qū)永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于適當(dāng)增速，定子磁極對(duì)數(shù)可適當(dāng)降低，故可減小發(fā)電機(jī)尺寸和成本，行星齒輪副與發(fā)電機(jī)集成發(fā)電單元。

并網(wǎng)：經(jīng)過(guò)大功率整流器，將交流電整為直流電，再逆變?yōu)橥l率交流電并網(wǎng)。2.半直驅(qū)永磁式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括供電系統(tǒng)和各種用電設(shè)備。自用電系統(tǒng)自用電系統(tǒng)供電系統(tǒng)各種用電設(shè)備電源系統(tǒng)配電系統(tǒng)用于產(chǎn)生和調(diào)節(jié)電能用來(lái)分配和管理電能照明、通信、控制、加熱、冷卻用電氣設(shè)備電源系統(tǒng)電網(wǎng)電源系統(tǒng)備用電源系統(tǒng)

為了確保風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)斷電情況下能夠及時(shí)安全停機(jī),配備了備用電源。一種是為控制系統(tǒng)及通信系統(tǒng)提供電源的備用不間斷電源(UPS)；另一種是為變槳系統(tǒng)提供電源的蓄電池。風(fēng)電場(chǎng)升壓變電站站用電系統(tǒng)某風(fēng)電場(chǎng)電氣主接線5.《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》

中國(guó)用于規(guī)定風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)的技術(shù)要求,規(guī)范風(fēng)電場(chǎng)的接入及運(yùn)行特性,保證并網(wǎng)風(fēng)電場(chǎng)安全穩(wěn)定、可靠運(yùn)行的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB/T19963-2011,于2012年6月1日起實(shí)施,是中國(guó)第一部關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》

適用于通過(guò)110(66)kV及以上電壓等級(jí)線路與電力系統(tǒng)連接的新建或擴(kuò)建風(fēng)電場(chǎng)。對(duì)于通過(guò)其他電壓等級(jí)與電力系統(tǒng)連接的風(fēng)電場(chǎng),也可以參照?qǐng)?zhí)行。適用范圍有功功率功率預(yù)測(cè)無(wú)功容量電壓控制電能質(zhì)量仿真模型和參數(shù)接入系統(tǒng)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容風(fēng)電場(chǎng)輸入到并網(wǎng)點(diǎn)的有功功率。風(fēng)電場(chǎng)有功功率

基于維持系統(tǒng)頻率穩(wěn)定,防止輸電線路過(guò)載,確保故障情況下系統(tǒng)穩(wěn)定的考慮,需要對(duì)風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制提出要求。要求包括:①控制有功功率變化②在電網(wǎng)特殊情況下限制風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率控制風(fēng)電場(chǎng)有功輸出的方式包括：調(diào)節(jié)風(fēng)電機(jī)組的有功功率輸出水平切除風(fēng)電機(jī)組切除整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)。對(duì)風(fēng)電場(chǎng)未來(lái)某一確定時(shí)段內(nèi)發(fā)出的有功功率的預(yù)先推測(cè)。風(fēng)電場(chǎng)功率預(yù)測(cè)

風(fēng)電場(chǎng)應(yīng)配置風(fēng)電功率預(yù)測(cè)系統(tǒng),系統(tǒng)具有0~72h短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)以及15min~4h超短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)功能。

風(fēng)電場(chǎng)每15min自動(dòng)向電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)滾動(dòng)上報(bào)未來(lái)15min~4h的風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)曲線,預(yù)測(cè)值的時(shí)間分辨率為15min。15min~4h超短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)

風(fēng)電場(chǎng)每天按照電力系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)規(guī)定的時(shí)間上報(bào)次日0~24時(shí)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電功率預(yù)測(cè)曲線,預(yù)測(cè)值的時(shí)間分辨率為15min。0~72h短期風(fēng)電功率預(yù)測(cè)風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)無(wú)功電源吸收或者發(fā)出無(wú)功功率的能力。風(fēng)電場(chǎng)無(wú)功容量

風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功容量應(yīng)按照分(電壓)層和分(電)區(qū)基本平衡的原則進(jìn)行配置,并滿足檢修備用要求。風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功容量配置需求與風(fēng)電場(chǎng)容量規(guī)模及所接入電網(wǎng)的強(qiáng)度有密切關(guān)系,對(duì)不同