风力发电机(培训课件)
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风力发电机ppt课件
1
目录
1
风力发电机概述
2
风电机组传动系统
3
偏航系统
4
变桨系统
2
风力机主要部件
风轮
叶片 轮毂
机舱
齿轮箱 发电机 偏航系统 制动系统
主要部件
Text in here
塔架
基础
3
风力发电机分类
按风轮 结构划分 水平轴风力叶机片围绕一个水平轴旋转，旋转平面 垂直轴风力风机轮围绕一个垂直轴进行旋转。
4
风力发电机分类
目前的大型兆瓦级风电机组普遍采用变桨距控制技术
7
水平轴风力机构造
8
风力机组传动系统
传动系统用来连接风轮与发电机，将风轮
产生的机械转矩传递给发电机，同时实现 图为一种目前风电机组较多采用的带齿轮 转速的变换。 箱风电机组的传动系统结构示意图。包括
风轮主轴（低速轴）、主轴轴承作、用增在速风齿
轮箱、高速轴（齿轮箱输出轴）轮联上轴的器各、
5
风力发电机分类
按功率调节方式划分:定桨距与变桨距
定桨距 风力机
叶片固定在轮毂上，桨距角 不变，风力机的功率调节完 全依靠叶片的失速性能。当
风速超过额定风速时，在叶
优点:
片后端结将构形简成单边界层分离，
使不升能力保系证数功下率降恒，定阻，力并系且数由
缺点:
增于加阻，力从增而大限,制导了致机叶组片功和率塔架 的等进部一件步承增受加的。载荷相应增大 6
17
高，发电质量好。
联轴器
齿轮箱高速轴与发电机轴的连接构件一 般采用柔性联轴器，以弥补机组运行过 程轴系的安装误差，解决主传动链的轴 系不对中问题。同时，柔性联轴器还可 以增加传动链的系统阻尼，减少振动的 传递。
目录
1
风力发电机概述
2
风电机组传动系统
3
偏航系统
4
变桨系统
2
风力机主要部件
风轮
叶片 轮毂
机舱
齿轮箱 发电机 偏航系统 制动系统
主要部件
Text in here
塔架
基础
3
风力发电机分类
按风轮 结构划分 水平轴风力叶机片围绕一个水平轴旋转，旋转平面 垂直轴风力风机轮围绕一个垂直轴进行旋转。
4
风力发电机分类
目前的大型兆瓦级风电机组普遍采用变桨距控制技术
7
水平轴风力机构造
8
风力机组传动系统
传动系统用来连接风轮与发电机，将风轮
产生的机械转矩传递给发电机，同时实现 图为一种目前风电机组较多采用的带齿轮 转速的变换。 箱风电机组的传动系统结构示意图。包括
风轮主轴（低速轴）、主轴轴承作、用增在速风齿
轮箱、高速轴（齿轮箱输出轴）轮联上轴的器各、
5
风力发电机分类
按功率调节方式划分:定桨距与变桨距
定桨距 风力机
叶片固定在轮毂上，桨距角 不变，风力机的功率调节完 全依靠叶片的失速性能。当
风速超过额定风速时，在叶
优点:
片后端结将构形简成单边界层分离，
使不升能力保系证数功下率降恒，定阻，力并系且数由
缺点:
增于加阻，力从增而大限,制导了致机叶组片功和率塔架 的等进部一件步承增受加的。载荷相应增大 6
17
高，发电质量好。
联轴器
齿轮箱高速轴与发电机轴的连接构件一 般采用柔性联轴器，以弥补机组运行过 程轴系的安装误差，解决主传动链的轴 系不对中问题。同时，柔性联轴器还可 以增加传动链的系统阻尼，减少振动的 传递。
培训风电基础PPT课件
•20
第三章 风力发电机组
➢ 而直驱型风机则另辟蹊径，配合采用了多项先进 技术，桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接 传递到发电机的传动轴，使风机发出的电能同样 能并网输出。这样的设计简化了装置的结构，减 少了故障几率，优点很多，现多用于大型机组上。
•21
第三章 风力发电机组
➢ 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为： ➢ “定桨距（失速型）机组”――桨叶与轮毂的连接
•3
第一章 风能开发的意义
什么是风能？
➢ 风能就是空气的动能,是指风所负载的能量，风能的大小决 定于风速和空气的密度。
风能来源于何处？
➢ 风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球 的能量是174,423,000,000,000千瓦，换句话说，地球每 小时接受了1.74 x 10^17瓦的能量。风能大约占太阳提供 总能量的百分之一，二，太阳辐射能量中的一部分被地球 上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物 能的50～100倍。
•2
第一章 风能开发的意义
发展风力发电具有什么优势？ ➢ 风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，
已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高， 发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环 境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。 风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、 安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比 拟的。投资规模灵活，有多少钱装多少机。对沿海岛屿， 交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电 网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解 决生产和生活能源的一种有效途径．
• 在齿轮箱后部的高速轴上安装有刹车盘， 其连接方式是采用胀紧式联轴器；液压制 动器通过螺栓紧固在齿轮箱体上；
第三章 风力发电机组
➢ 而直驱型风机则另辟蹊径，配合采用了多项先进 技术，桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接 传递到发电机的传动轴，使风机发出的电能同样 能并网输出。这样的设计简化了装置的结构，减 少了故障几率，优点很多，现多用于大型机组上。
•21
第三章 风力发电机组
➢ 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为： ➢ “定桨距（失速型）机组”――桨叶与轮毂的连接
•3
第一章 风能开发的意义
什么是风能？
➢ 风能就是空气的动能,是指风所负载的能量，风能的大小决 定于风速和空气的密度。
风能来源于何处？
➢ 风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球 的能量是174,423,000,000,000千瓦，换句话说，地球每 小时接受了1.74 x 10^17瓦的能量。风能大约占太阳提供 总能量的百分之一，二，太阳辐射能量中的一部分被地球 上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物 能的50～100倍。
•2
第一章 风能开发的意义
发展风力发电具有什么优势？ ➢ 风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，
已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高， 发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环 境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。 风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、 安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比 拟的。投资规模灵活，有多少钱装多少机。对沿海岛屿， 交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电 网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解 决生产和生活能源的一种有效途径．
• 在齿轮箱后部的高速轴上安装有刹车盘， 其连接方式是采用胀紧式联轴器；液压制 动器通过螺栓紧固在齿轮箱体上；
风力发电机结构及原理培训课件
器等，确保电气性能良好。
常见故障及排除方法
叶片故障
叶片出现裂纹、变形或脱落，需要更换或修复叶 片。
齿轮箱故障
齿轮箱出现异常噪音、过热或漏油等现象，需要 进行检查和维修。
发电机故障
发电机出现电气故障或机械故障，需要进行相应 的电气维修或机械维修。
安全操作规程
操作前准备
在进行风力发电机维护和检修前，需要做好充分的安全准备，如 穿戴防护用品、检查工具设备等。
发电机发出的电能通过电缆传输到电网或负载，供用户使用。
04
风力发电机维护与保养
定期检查与维护
定期检查
风力发电机需要定期进行全面检 查，包括叶片、齿轮箱、发电机
、塔筒等关键部位。
润滑系统维护
定期对风力发电机的润滑系统进 行检查和补充，确保轴承、齿轮
等运动部件的正常运转。
电气系统检查
对风力发电机的电气系统进行检 查，包括电缆、接线端子、变压
安全警示标识
在风力发电机附近设置明显的安全警示标识，提醒无关人员远离危 险区域。
遵守操作规程
在进行风力发电机维护和检修时，必须严格遵守操作规程和安全规 范，确保人员安全和设备安全。
05
风力发电机未来发展
技术创新与改进
高效能风力发电机
通过改进设计、材料和制造工艺，提高风能转换效率和发电机组 性能。
详细描述
大型风电场通常由数百台甚至数千台风力发电机组成，可以提供大量的清洁能源。分布式风电系统则适用于城市 、乡村等地区，为当地提供稳定的电力供应，同时减少对传统能源的依赖。此外，风力发电机还可以应用于海洋 风电领域，利用海洋丰富的风能资源进行发电。
02
风力发电机结构
风轮
01
常见故障及排除方法
叶片故障
叶片出现裂纹、变形或脱落，需要更换或修复叶 片。
齿轮箱故障
齿轮箱出现异常噪音、过热或漏油等现象，需要 进行检查和维修。
发电机故障
发电机出现电气故障或机械故障，需要进行相应 的电气维修或机械维修。
安全操作规程
操作前准备
在进行风力发电机维护和检修前，需要做好充分的安全准备，如 穿戴防护用品、检查工具设备等。
发电机发出的电能通过电缆传输到电网或负载，供用户使用。
04
风力发电机维护与保养
定期检查与维护
定期检查
风力发电机需要定期进行全面检 查，包括叶片、齿轮箱、发电机
、塔筒等关键部位。
润滑系统维护
定期对风力发电机的润滑系统进 行检查和补充，确保轴承、齿轮
等运动部件的正常运转。
电气系统检查
对风力发电机的电气系统进行检 查，包括电缆、接线端子、变压
安全警示标识
在风力发电机附近设置明显的安全警示标识，提醒无关人员远离危 险区域。
遵守操作规程
在进行风力发电机维护和检修时，必须严格遵守操作规程和安全规 范，确保人员安全和设备安全。
05
风力发电机未来发展
技术创新与改进
高效能风力发电机
通过改进设计、材料和制造工艺，提高风能转换效率和发电机组 性能。
详细描述
大型风电场通常由数百台甚至数千台风力发电机组成，可以提供大量的清洁能源。分布式风电系统则适用于城市 、乡村等地区，为当地提供稳定的电力供应，同时减少对传统能源的依赖。此外，风力发电机还可以应用于海洋 风电领域，利用海洋丰富的风能资源进行发电。
02
风力发电机结构
风轮
01
风力发电机结构及原理培训课件
智能化
智能化风力发电机通过引入传感器、控制算法和通信技术， 实现风力发电机的远程监控、智能诊断和维护。智能化风力 发电机可以提高运行效率和可靠性，降低运维成本，并能够 更好地适应复杂多变的风资源环境。
海上风电发展
• 海上风电具有丰富的资源优势和广阔的发展前景，随着技术的进步和成本的降低，海上风电已成为全球风力发电的重要发 展方向。海上风电的建设和运营需要克服复杂的环境条件和较高的技术难度，因此需要加强技术创新和人才培养。
中风轮包括叶片和轮毂，叶片将风能转化为机械能，轮毂则将机械能传递给发电机。
风力发电机的分类
总结词
风力发电机根据不同的分类标准可以分为多种类型，如按功率大小可分为小型、中型和大型风力发电机，按运行 方式可分为并网型和离网型风力发电机等。
详细描述
根据功率大小，风力发电机可分为小型、中型和大型风力发电机，不同功率的风力发电机适用于不同的应用场景。 此外，根据运行方式，风力发电机可分为并网型和离网型风力发电机，并网型风力发电机可以并入电网运行，而 离网型风力发电机则独立运行。
发电机效率
发电机的效率直接影响风力发 电机的输出功率和能源利用率。
塔筒
塔筒概述
塔筒是支撑整个风力发电机的基础结 构，包括塔架和基础部分。
塔筒结构
塔筒通常由圆形或多边形的塔架和混 凝土基础组成，塔架高度根据风能资 源和地形条件确定。
塔筒材料
塔筒材料要求具有高强度、耐腐蚀和 良好的稳定性，常用的材料包括钢材、 混凝土等。
风的动能转化为机械能
风力发电机利用风的动力，通过 风车叶片的旋转，将风的动能转
化为机械能。
当风吹向风车叶片时，叶片受到 风的压力和升力作用，使叶片旋
转，从而驱动风车转子旋转。
智能化风力发电机通过引入传感器、控制算法和通信技术， 实现风力发电机的远程监控、智能诊断和维护。智能化风力 发电机可以提高运行效率和可靠性，降低运维成本，并能够 更好地适应复杂多变的风资源环境。
海上风电发展
• 海上风电具有丰富的资源优势和广阔的发展前景，随着技术的进步和成本的降低，海上风电已成为全球风力发电的重要发 展方向。海上风电的建设和运营需要克服复杂的环境条件和较高的技术难度，因此需要加强技术创新和人才培养。
中风轮包括叶片和轮毂，叶片将风能转化为机械能，轮毂则将机械能传递给发电机。
风力发电机的分类
总结词
风力发电机根据不同的分类标准可以分为多种类型，如按功率大小可分为小型、中型和大型风力发电机，按运行 方式可分为并网型和离网型风力发电机等。
详细描述
根据功率大小，风力发电机可分为小型、中型和大型风力发电机，不同功率的风力发电机适用于不同的应用场景。 此外，根据运行方式，风力发电机可分为并网型和离网型风力发电机，并网型风力发电机可以并入电网运行，而 离网型风力发电机则独立运行。
发电机效率
发电机的效率直接影响风力发 电机的输出功率和能源利用率。
塔筒
塔筒概述
塔筒是支撑整个风力发电机的基础结 构，包括塔架和基础部分。
塔筒结构
塔筒通常由圆形或多边形的塔架和混 凝土基础组成，塔架高度根据风能资 源和地形条件确定。
塔筒材料
塔筒材料要求具有高强度、耐腐蚀和 良好的稳定性，常用的材料包括钢材、 混凝土等。
风的动能转化为机械能
风力发电机利用风的动力，通过 风车叶片的旋转，将风的动能转
化为机械能。
当风吹向风车叶片时，叶片受到 风的压力和升力作用，使叶片旋
转，从而驱动风车转子旋转。
风力机培训课件
③螺钉把合牢靠 ④编码器的调试（跳动控制在0.02mm以内） ⑤编码器的固定牢靠
时检查风扇是否与转子引出线干涉。 D 动平衡：保证转子不平衡量、振动值在图纸规定的范围内。 E 成品转子：注意对转子的保护。 F 定子清理，穿线：清理必须干净，穿线时注意对标识线的 保护确认。 G 定子入座：注意对线圈的保护及定子方向的确认。 H 布线：要求线要绑扎牢靠，三相线准确无误。 （目前我们所生产电机顺时针旋转定子三相为：U：U1 U1 W2 W2 V: V1 V1 U2 U2 W: W1 W1 V2 V2 逆时针旋转三相为：U: U1 U1 V2 V2 V: V1 V1 W2 W2 W: W1 W1 U2 U2)
熔断器
林肯油泵操作说明
1）工作原理
接通电源后计时器开始工作， 计时至泵间隔时间结束时，泵开始 工作，润滑油通过泵芯升压、经安 全阀后通过一个分配器，最后到各 个润滑点。当泵运行至分配器信号 反馈后，即进入泵停止间隔时间 （循环次数设为1），当间隔时间 到后，泵又开始工作，如此循环。 当管内压力超过安全阀设定压 力后安全阀将自动泄压。
1.5MW风力发电机总装工艺
培训课件六
主讲：陈继革
目录
一、1.5MW电机在总装工段的主要工艺流程
1）主要工序质量点控制 2）部分部套件实际装配过程
二、总装配的主要工艺流程
1）端盖组装的注意事项 2）轴承装配 3）监控与供应 4）林肯油泵操作说明
一、1.5MW电机在总装工段的主要工艺流程
轴承加热温度都必须控制在120℃以内
传动端深沟球轴承
滚柱轴承内圈
深沟球 轴承
端盖装配
11
1
12
11
10
风力发电ppt较详细PPT课件
市场推广
通过宣传和教育，提高公 众对风力发电的认识和接 受度，促进市场需求增长。
竞争环境
建立公平的市场竞争机制， 打破行业垄断，吸引更多 企业参与风力发电项目的 投资和建设。
技术瓶颈与解决方案
风能利用率
提高风能利用率，降低风能成本， 是当前面临的主要技术瓶颈之一。 通过研发更高效的风力发电机组 和优化风电场布局，可以提高风
能利用率。
储能技术
发展储能技术，解决风能发电的 间歇性问题。例如，利用电池、 抽水蓄能、压缩空气储能等技术， 实现风电场的有功无功调节和调
峰填谷。
输电技术
加强智能电网建设和特高压输电 技术的研究，提高风电并网和远
距离输送的能力，降低损耗。
环境保护与可持续发展
减少对环境的影响
合理规划风电场的位置和规模，避免对生态环境造成破坏。同时，加强风电设备 的噪声和视觉污染治理，降低对周边居民的影响。
海上风电发展
海上风电资源丰富，未来 将有更多的海上风电项目 建成并投入运营。
风力发电与其他可再生能源的结合
太阳能与风能结合
太阳能和风能在时间和地域上具有互补性，结合使用可提高可再 生能源的利用效率。
风能与水能结合
风能和水能在动力转换上具有协同效应，结合使用可实现能源的更 高效利用。
多种可再生能源的综合利用
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生能源，利用风能发电有助于减少化石燃料的消耗和温室气体 排放；风能分布广泛，可利用风能资源丰富；风力发电技术成熟，经济效益逐 渐提高。
局限性
风能是一种间歇性能源，受天气和季节影响较大；风力发电机组占地面积较大， 对土地资源有一定需求；风力发电在建设、维护和拆除过程中可能对环境产生 一定影响。
《风力发电系统培训》课件
机舱
安装风轮轴、齿轮箱和发电机 等关键设备，实现能量的转换 和传输。
齿轮箱
连接风轮轴和发电机，实现转 速的匹配和提升，提高发电效 率。
发电机
将机械能转换为电能，通过电 磁感应原理实现。
风力发电机组的维护与保养
定期检查
对风力发电机组的各部件进行定期检查，确 保正常运行。
紧固与调整
检查并紧固各部件的连接螺栓和螺母，确保 安全可靠。
设备安装与调试
将风电机组、电气系统和控制系统等 设备安装到指定位置，并进行调试和 试运行，确保设备正常运行。
并网发电
将风电场与电网连接，实现并网发电 ，确保电力输送和分配的可靠性和经 济性。
运行维护与管理
对风电场进行日常运行维护和管理， 确保风电场的安全、稳定和经济运行 。
PART 04
风力发电系统的运行与维 护
部件等。
风力发电系统的维护与保养
定期维护与保养
介绍定期对风力发电系统各部件进行检查、清洁、润滑等保养工 作，以及定期对系统进行性能测试和校准。
应急维护与抢修
阐述在系统出现突发故障时，如何迅速组织人员进行维护和抢修， 尽快恢复系统正常运行。
维护与保养记录管理
介绍如何对维护与保养工作进行记录和管理，以便对系统进行跟踪 和追溯，提高管理效率。
技术创新
随着科技的不断进步，风力发电技术将不断改进和创新，提高发 电效率和可靠性。
规模化发展
未来风力发电将向规模化、集中化方向发展，形成大规模风电基 地，降低成本。
海上风电崛起
海上风电资源丰富，未来将逐渐成为风力发电的重要领域。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看Βιβλιοθήκη REPORTING原理
安装风轮轴、齿轮箱和发电机 等关键设备，实现能量的转换 和传输。
齿轮箱
连接风轮轴和发电机，实现转 速的匹配和提升，提高发电效 率。
发电机
将机械能转换为电能，通过电 磁感应原理实现。
风力发电机组的维护与保养
定期检查
对风力发电机组的各部件进行定期检查，确 保正常运行。
紧固与调整
检查并紧固各部件的连接螺栓和螺母，确保 安全可靠。
设备安装与调试
将风电机组、电气系统和控制系统等 设备安装到指定位置，并进行调试和 试运行，确保设备正常运行。
并网发电
将风电场与电网连接，实现并网发电 ，确保电力输送和分配的可靠性和经 济性。
运行维护与管理
对风电场进行日常运行维护和管理， 确保风电场的安全、稳定和经济运行 。
PART 04
风力发电系统的运行与维 护
部件等。
风力发电系统的维护与保养
定期维护与保养
介绍定期对风力发电系统各部件进行检查、清洁、润滑等保养工 作，以及定期对系统进行性能测试和校准。
应急维护与抢修
阐述在系统出现突发故障时，如何迅速组织人员进行维护和抢修， 尽快恢复系统正常运行。
维护与保养记录管理
介绍如何对维护与保养工作进行记录和管理，以便对系统进行跟踪 和追溯，提高管理效率。
技术创新
随着科技的不断进步，风力发电技术将不断改进和创新，提高发 电效率和可靠性。
规模化发展
未来风力发电将向规模化、集中化方向发展，形成大规模风电基 地，降低成本。
海上风电崛起
海上风电资源丰富，未来将逐渐成为风力发电的重要领域。
2023 WORK SUMMARY
THANKS
感谢观看Βιβλιοθήκη REPORTING原理
《风力发电培训》ppt课件
;
风电场产品
十一、GDF-1500兆瓦级双馈异步风力发电机变流器
GDF-1500 为适用于 1.5 MW 双馈风力发电机组的变 流器，以最先进的 IPM 模块组成背靠背式双 PWM 变流器，具备四象限运转才干，控制器采用成熟可 靠的控制算法和战略，在变速恒频和功率解耦根底 上实现最大风能追踪和平安并网，具备低电压穿越 功能。
;
风电场产品
一、风电场一体化综合监控系统 系统构造
;
风电场产品
一、风电场一体化综合监控系统系统功能
● 实现风电场升压变电站监控； ● 实现风电场有功功率和无功功率的优化调理和协调控制； ● 实现风电场发电功率预测; ● 实现风电场电能质量在线监测，并完成分析诊断； ● 实现风机机群有功、无功、电压、电流等电气量的PMU丈量，为调度主站运转监控、电能
电能量采集系统等； ●实现与调度中心、风电公司及其它第三方系统通讯，上传风电场机组运转数据、升压站电
气数据、风功率预测结果等，并接纳调度调理指令和方案曲线等
;
风电场产品
二、风电场升压站监控系统
站控层引见 间隔层引见 远动设备 数字式综合测控安装
;
风电场产品
升压站监控系统系统构造
;
;
;
质量评价、调峰控制支持； ● 实现风电场全厂箱变智能监控，包括上下压侧电气量采集、开关的遥控分合功能； ●实现对全厂风力发电机的振动、温度、压力和电气参数等进展7×24小时延续不延续在线监
测，并完成分析与缺点诊断； ● 提供一体化集中综合监控功能，包括实时数据采集、设备形状监控、历史数据存储、数据
统计计算等； ●实现风电场功能子系统的建立和接入，包括风机监控系统、无功补偿系统、风资源系统、
储能双向变流器〔Power Convert System，简称PCS〕 其主要功能是实现电网与储能元件间以充电和放电 的方式进展交直流能量的双向流动。
风电场产品
十一、GDF-1500兆瓦级双馈异步风力发电机变流器
GDF-1500 为适用于 1.5 MW 双馈风力发电机组的变 流器，以最先进的 IPM 模块组成背靠背式双 PWM 变流器，具备四象限运转才干，控制器采用成熟可 靠的控制算法和战略，在变速恒频和功率解耦根底 上实现最大风能追踪和平安并网，具备低电压穿越 功能。
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风电场产品
一、风电场一体化综合监控系统 系统构造
;
风电场产品
一、风电场一体化综合监控系统系统功能
● 实现风电场升压变电站监控； ● 实现风电场有功功率和无功功率的优化调理和协调控制； ● 实现风电场发电功率预测; ● 实现风电场电能质量在线监测，并完成分析诊断； ● 实现风机机群有功、无功、电压、电流等电气量的PMU丈量，为调度主站运转监控、电能
电能量采集系统等； ●实现与调度中心、风电公司及其它第三方系统通讯，上传风电场机组运转数据、升压站电
气数据、风功率预测结果等，并接纳调度调理指令和方案曲线等
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风电场产品
二、风电场升压站监控系统
站控层引见 间隔层引见 远动设备 数字式综合测控安装
;
风电场产品
升压站监控系统系统构造
;
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质量评价、调峰控制支持； ● 实现风电场全厂箱变智能监控，包括上下压侧电气量采集、开关的遥控分合功能； ●实现对全厂风力发电机的振动、温度、压力和电气参数等进展7×24小时延续不延续在线监
测，并完成分析与缺点诊断； ● 提供一体化集中综合监控功能，包括实时数据采集、设备形状监控、历史数据存储、数据
统计计算等； ●实现风电场功能子系统的建立和接入，包括风机监控系统、无功补偿系统、风资源系统、
储能双向变流器〔Power Convert System，简称PCS〕 其主要功能是实现电网与储能元件间以充电和放电 的方式进展交直流能量的双向流动。
风力发电机组培训教材PPT课件
• 是发电还是电动取决于转差率S, 当S为负值，则为发 电机，对风电S为-1%至-2%
• 转差率S是同步旋转速度Ns和
实际转子转速N间的相对差，即
风厂力S=发(N电s -N)/Ns
2. 鼠笼风电机组的构成
3. 应用范围
❖ 单一鼠笼感应机在MW级以下的定速风机中获得了广泛的应用； ❖ 带有单一具备双速绕组的鼠笼感应机；通过改变绕组改变极对数。
一、鼠笼感应风力发电机组
1. 原理 2. 构成 3. 应用范围 4. 优缺点
1. 鼠笼机原理
• 转子类似鼠笼，定子类似同步电机定子。
• 定子通电后，旋转磁场在转子鼠笼条中产生感应电流；
• 转子电流与气隙旋转磁场相互作用，从而在转子上产 生转矩，这就是电动机原理；如果外力拖动转子，当转 速超过同步速时，反电势就会在定子中感生出电流。
四、绕线式同步机的直驱机组
1. 原理 2. 构成 3. 特点 4. 全功率PEC的主要功能 5. 优点与局限
1. 原理
❖ 直驱风机中，大直径凸极转子直接连到风机转子上，以在同步速 旋转。因为风速的变化，风机的机械转子转速以及发电机机端的 电气频率也是变化的。
❖ 因为电气频率与电网的频率不匹配，所以发电机需要与电网解耦。 因此，要求WRSG的定子通过4象限工作的PEC与电网连接。
5. 优点与局限（1）
5.1 优点 ❖ 由于转子电流可调，转速可以在有效范围内变化，同时可以利用
足够的有效能量。 ❖ 由于PEC可以控制转子电压，所以DFIG可以吸收和输出无功功率。
在电压可能出现波动的脆弱电网中，可以控制DFIG从电网吸收或 向电网输出大量的无功功率。从而使设备在严重的电压波动时可 以继续并网运行，有利于电网稳定。 ❖ 基于PWM的PEC也可用来进行频率调节。 ❖ 现成的WRIG可以被用来改装成DFIG。
• 转差率S是同步旋转速度Ns和
实际转子转速N间的相对差，即
风厂力S=发(N电s -N)/Ns
2. 鼠笼风电机组的构成
3. 应用范围
❖ 单一鼠笼感应机在MW级以下的定速风机中获得了广泛的应用； ❖ 带有单一具备双速绕组的鼠笼感应机；通过改变绕组改变极对数。
一、鼠笼感应风力发电机组
1. 原理 2. 构成 3. 应用范围 4. 优缺点
1. 鼠笼机原理
• 转子类似鼠笼，定子类似同步电机定子。
• 定子通电后，旋转磁场在转子鼠笼条中产生感应电流；
• 转子电流与气隙旋转磁场相互作用，从而在转子上产 生转矩，这就是电动机原理；如果外力拖动转子，当转 速超过同步速时，反电势就会在定子中感生出电流。
四、绕线式同步机的直驱机组
1. 原理 2. 构成 3. 特点 4. 全功率PEC的主要功能 5. 优点与局限
1. 原理
❖ 直驱风机中，大直径凸极转子直接连到风机转子上，以在同步速 旋转。因为风速的变化，风机的机械转子转速以及发电机机端的 电气频率也是变化的。
❖ 因为电气频率与电网的频率不匹配，所以发电机需要与电网解耦。 因此，要求WRSG的定子通过4象限工作的PEC与电网连接。
5. 优点与局限（1）
5.1 优点 ❖ 由于转子电流可调，转速可以在有效范围内变化，同时可以利用
足够的有效能量。 ❖ 由于PEC可以控制转子电压，所以DFIG可以吸收和输出无功功率。
在电压可能出现波动的脆弱电网中，可以控制DFIG从电网吸收或 向电网输出大量的无功功率。从而使设备在严重的电压波动时可 以继续并网运行，有利于电网稳定。 ❖ 基于PWM的PEC也可用来进行频率调节。 ❖ 现成的WRIG可以被用来改装成DFIG。
风力发电培训ppt课件
风电场产品
七、CSC-855W风电机组震动监测与故障诊断装置
CSC-855W风电机组振动状态监测与故障诊断装置适 用于风力发电机组主轴、齿轮箱、发电机驱动端等 传动链部件的在线监测、状态诊断和故障定位。
风电场产品
八、CSC-830W风电场箱变保护装置
CSC-830W系列风电场箱变保护装置使运维人员在中 控室内掌握全场箱变的运行参数，并实现远程遥控 开关分合，同时为箱变区域提供数字式保护和录波 功能。
风电场产品
九、CSC-850E电能质量监测装置
CSC-850E电能质量监测装置针对风电场电力系统进 行高精度数据测量（50KHZ）、波形采集、故障录波， 并基于监测数据进行电能质量分析，包括稳态下谐 波、频率偏差、电压偏差、电压波动与闪变、三相 不平衡，暂时或瞬态过电压、波形畸变（谐波）、 电压骤降、中断、骤升以及供电连续性等，对风电 场的电能质量不稳定情况进行全面的监测与诊断， 并提供坚实可靠的分析报告，为更好的实现厂网友 好性提供保障
风电场产品
四、风电功率预测系统
短期预测 超短期预测 预测误差统计分析 人工修改 预测值上传 对比图表
风电场产品
五、风电场功率控制
通过对分接头、逆变器、风机、ＳＶＣ／ＳＶＧ无 功补偿设备的协调控制，完成对风电场并网点有有 功无功的自动控制 CSC-800WG（自动发电控制器）有功控制器，通过调 节逆变器来调节有功功率，作用在频率上。（AGC） CSC-800WV（自动电压控制器）无功控制器，通过调 节逆变器和SVG，作用在电压上。（AVC） CSC-861F
调度（集控）侧光伏产品
二、广域光伏发电控制系统 系统结构
调度（集控）侧光伏产品
三、CSC2000/WPFS光伏功率预测主站
风力发电机培训课件
变频器主回路
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
变频器关键器件简介
• 绝缘栅双极晶体管：IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor）
• 金属氧化物半导体场效应晶体管： MOSFET （metallic oxide semiconductor field effect transistor）
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
IGBT 的优势
• 发电机控制系统除了控制发电机“获取最 大能量”外，还要使发电机向电网提供高 品质的电能。因此发电机通过IGPT控制系 统可获得：①尽可能产生较低的谐波电流， ②能够控制功率因数，③使发电机输出电 压适应电网电压的变化，④向电网提供稳 定的功率
变速恒频变桨控制的 理论依据
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
Cp、β、λ的关系曲线
β
β
β
病原体侵入机体，消弱机体防御机能 ，破坏 机体内 环境的 相对稳 定性， 且在一 定部位 生长繁 殖，引 起不同 程度的 病理生 理过程
沿运动轨道的切线方向，故又称切向速度。它是描述作曲
线运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲
线运动时所具有的即时速度，其方向沿运动轨道的切线方
向。在匀速圆周运动中，线速度的大小等于运动质点通过 的弧长（S）和通过这段弧长所用的时间（△T）的比值。 即V=S/△T，在匀速圆周运动中，线速度的大小虽不改变， 但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是V=ωR。线 速度的单位是米/秒。
风力发电机知识PPT课件
. 2019/10/21
16
二、风力发电机结构特点及工作原理
2、双馈风力发电机结构特点及工作原理
双馈异步风力发电机系统组成如下图所示，图中 省略了变压器、滤波器等构件。其中转子通过变频器 接入电网，当系统检查到定子电压、频率及相位与电 网一致时，定子通过并网开关直接接入电网，转子上 装配有编码器。
1、笼型风力发电机工作原理
定子由定子绕组、定子铁心和机座组 成。定子绕组是导电部分，有三相绕组， 在空间上彼此相差120°电角度，绕组一 般是叠绕组，毎相绕组匝数相同，定子可 结成三角形或星形。
. 2019/10/21
7
1、笼型风力发电机工作原理
定子铁心是电机的磁路部分，由经过 冲制的硅钢片叠成 。
定子绕组嵌在定子铁心槽内，嵌线完 成进行浸漆（主要是真空压力浸漆），最 后热套在机座内进行联线。
. 2019/10/21
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二、风力发电机结构特点及工作原理
1、笼型风力发电机结构特点及工作原 理
转子是转子铁心、转子绕组和转轴 等组成。转子铁心是电机中的磁路部分， 由硅钢片叠成，安装在转轴上。转子绕 组采用铜条端环焊接成笼型结构。
. 2019/10/21
3
2、绕线式双馈风力发电机
1.5MW水冷双馈 1.5MW空空冷双馈 2MW空空冷双馈 3MW水冷双馈 2.5空水冷双馈 3MW水冷双馈 5MW空水冷双馈
. 2019/10/21
4
3.永磁风力发电机
1.5MW直驱； 2.5MW直驱； 3 MW直驱； 3 MW半直驱整机； 3 MW高速永磁整机； 1.5 MW高速永磁整机； 2.5 MW高速永磁整机。
. 2019/10/21
《风力发电教程》课件
风力发电的发展历程与现状
发展历程
自20世纪70年代以来，随着能源危机和环境问题的日益严重，风能作为一种清洁、可再生的能源得 到了广泛关注。经过几十年的发展，风力发电技术不断成熟，已经成为全球范围内快速发展的可再生 能源产业。
现状
目前全球风力发电装机容量已经达到了数亿千瓦，中国、美国、欧洲等国家和地区都在大力发展风能 产业。随着技术的进步和规模化发展，风力发电成本不断降低，已经成为最具竞争力的可再生能源之 一。同时，各国政府也出台了一系列政策措施，鼓励和支持风能产业的发展。
风力发电在分布式能源系统中的应用案例
通过具体案例分析，如某个城市的分布式能源系统建设、某个工业园区的分布式 能源系统建设等，介绍风力发电在其中的应用模式、技术方案以及经济性分析。
海上风电的发展与实践
海上风电的发展现状与趋势
介绍全球海上风电的发展历程、现状以及未来发展趋势，阐述海上风电的优势和挑战。
适合大规模并网发电，单机容 量大，发电效率高。
小型风力发电机组
适合分布式发电和小规模应用 ，安装灵活，成本较低。
风力发电机组的工作流程
风能捕获
风轮叶片受到风力作用 ，旋转轮毂驱动齿轮箱
。
机械能转换
齿轮箱将低速旋转的机 械能转换为高速旋转的
机械能。
电能产生
高速旋转的机械能驱动 发电机转动，通过电磁
感应原理产生电能。
储能技术
储能技术分类
储能技术包括物理储能、 化学储能和电磁储能等， 在风力发电中常用的是化 学储能技术。
储能系统组成
化学储能系统主要包括电 池、充电和放电控制装置 等部分。
储能技术的应用
储能技术的应用能够解决 风能发电的间歇性问题， 提高电力系统的稳定性和 可靠性。
电机学chap13风力发电机课件
c）切向式转子磁路结构 d）混合转子磁路结构
b）磁极凹入式
图13-5 径向磁通永磁风力发电机
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
二、直驱式永磁风力发电机——结构类型
图13-6 轴向磁通永磁风力发电机
图13-7 横向磁通永磁风力发电机
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
3）同步运行状态：此时n =ns, f2为零，转子中的电流为直流，电网与转子绕组之 间无功率交换，励磁变换器向转子提供直流励磁，此时可等效为同步发电机。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
三、双馈式异步风力发电机——基本方程
1.假定条件 2.基本方程
U 1 E1 I1(r1 jx1 )
3. 比较永磁风力发电机和双馈式异步发电机的结构差异。 4. 试分析直驱式永磁发电机中采用永磁材料所带来的问题。
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
2
定速度，45段对应恒功率阶段。 0
1
ωs
并网阶段
恒功率阶段
4
5
3
ωn
ω
图13-20 双馈式异步发电机的运行区间
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
13.风力发电机
➢思考题
1. 低速运行对直驱式永磁风力发电机的设计提出了什么样 的要求？
2. 为什么双馈式异步发电系统变流器的体积、容量一般要 小于同功率等级直驱式风力发电系统变流器？
➢ 直驱式永磁风力发电机由定子 和转子两部分组成，定、转子 之间为气隙。
➢ 电机定子包括铁心和绕组，绕 组为三相对称绕组，各相绕组 轴线空间相差120角度。
➢ 电机转子包括转轴、转子轭和 永磁材料。
风机发电机知识培训ppt课件
构成线段的笔一定是奇数个中枢是什么级别，走势就是什么级别。
在趋势中才有背驰段，即c段才有背驰，b段没有。
二买高于一买，不是新低,最低点一定是一买笔必须有5根新笔：通过包含处理后。
一笔由4根K线组成。
一般来说：向上走势中的中枢中第一根线段是向下的。
向下走势反之。
不过，中枢的严格定义还是看三段重叠。
看图看复权MACD的这种结构对应到图形上有的时候可以形成标准的笔构成的类中枢，而有的时候又不能，有的时候一次拐头后只形成图形上的一笔但同样对应MACD上放出红柱即白线骑上黄线（以下跌段为例），而有的时候MACD白线骑上黄线的时候可以形成N笔，也就是说在MACD 形成几个头过程中所对应的走势图上形成的图形的级别是不能确定完全一致的，当然，如果一致的话，那恭喜你，你判断对了线段结束，但不一致的时候，恭喜你，你准备迎接所谓的背了又背吧。
这里可以给出一个经验性的东西，就是所谓的MACD几个头这种形态在中枢震荡中判别线段结束有效性很大，但在中枢移动中，基本上处于完全无效的状态。
一般情况下，相应级别的线段在MACD上都会实现对0轴的回拉和穿越，特殊情况下并不一定能拉回0轴。
因此并不能用是否穿越MACD的0轴来倒推线段成立与否，只能作为对力度大小的一种参考罢了。
走势中枢：某级别走势类型中，被至少三个连续次级别走势类型所重叠的部分。
中枢：1。
在走势中中枢是有方向的。
向上的走势中，中枢3段是下上下。
向下的走势中，中枢3段是上下上。
所以在走势中确定中枢区间，通常需要至少5段。
头尾是离开中枢的两段作为连接前后中枢用的（分别看作：一段是向上离开，一段是向下离开），中间3段构成中枢。
类似于1笔至少需5根K线，即底分与顶分之间至少有一根K线是当成一笔的最基本要求。
这里说的中枢，指的是趋势行情的情况，即上涨或下跌。
对于盘整就不同了，盘整中枢的连接不需要连接段。
2。
类中枢：当走势只有3段时，称为类中枢。
走势终完美：有背驰、有ABC段区分级别：按级别最大的线段中枢的级别来定义缺口算一笔二三买重合：笔中枢构成线段，线段中枢构成走势。
风力发电教程PPT课件
3、叶素上的受力分析 • 在W的作用下，叶素受到一个气动合力元dR，可分解为平行于W的阻力元dD和垂直于
W的升力元dL。 • 另一方面，dR还可分解为推力元dF和扭矩元dT，由几何关系可得：
dF＝dLcos + dDsin dT＝r(dLsin - dD cos )
• 由于可利用阻力系数CD和升力系数Cl 分别求得dD和dL: 2 dL = 1/2 CLW C dr 2 dD = 1/2 CD W C dr 故dF和dT可求。
• 安装角：桨叶剖面上的翼 弦线与旋转平面的夹角， 又称桨距角，记为。
• 半径r处叶片截面的几何桨距：在r处几何螺旋线的螺距。 可以从几个方面来理解：
—几何螺旋线的描述：半径r，螺旋升角。 —此处的螺旋升角为该半径处的安装角r。 —该几何螺旋线
与r处翼剖面 的弦线相切。 —桨距值： H=2r tg r
—气动力矩：合力R对（除自己的作用点外）其它点的力矩，记为M。又称扭转力矩。
• 为方便使用，通常用无量刚数值表示翼剖面的气动特性，故定义几个气动力系数： 2 升力系数： CL=L / (1/2 V C) 2 阻力系数： CD=D / (1/2 V C) 22 气动力矩系数： CM=M / (1/2 V C )
—厚度分布：沿着翼弦方向的厚度变化。 • 弯度：翼型中弧线与翼弦间的距离。
—弯度分布：沿着翼弦方向的弯度变化。
2、作用在翼型上的气动力
重要概念：攻角 气流速度与翼弦间所夹的角度，记做，又称迎角。 M
V C
L
R
• 由于机翼上下表面所受的压力差，实际上存在着一个指向上翼面的合力，记为R。
—阻力与升力：R在风速方向的投影称为阻力，记为D；而在垂直于风速方向上的投影称 为升力，记为L。
W的升力元dL。 • 另一方面，dR还可分解为推力元dF和扭矩元dT，由几何关系可得：
dF＝dLcos + dDsin dT＝r(dLsin - dD cos )
• 由于可利用阻力系数CD和升力系数Cl 分别求得dD和dL: 2 dL = 1/2 CLW C dr 2 dD = 1/2 CD W C dr 故dF和dT可求。
• 安装角：桨叶剖面上的翼 弦线与旋转平面的夹角， 又称桨距角，记为。
• 半径r处叶片截面的几何桨距：在r处几何螺旋线的螺距。 可以从几个方面来理解：
—几何螺旋线的描述：半径r，螺旋升角。 —此处的螺旋升角为该半径处的安装角r。 —该几何螺旋线
与r处翼剖面 的弦线相切。 —桨距值： H=2r tg r
—气动力矩：合力R对（除自己的作用点外）其它点的力矩，记为M。又称扭转力矩。
• 为方便使用，通常用无量刚数值表示翼剖面的气动特性，故定义几个气动力系数： 2 升力系数： CL=L / (1/2 V C) 2 阻力系数： CD=D / (1/2 V C) 22 气动力矩系数： CM=M / (1/2 V C )
—厚度分布：沿着翼弦方向的厚度变化。 • 弯度：翼型中弧线与翼弦间的距离。
—弯度分布：沿着翼弦方向的弯度变化。
2、作用在翼型上的气动力
重要概念：攻角 气流速度与翼弦间所夹的角度，记做，又称迎角。 M
V C
L
R
• 由于机翼上下表面所受的压力差，实际上存在着一个指向上翼面的合力，记为R。
—阻力与升力：R在风速方向的投影称为阻力，记为D；而在垂直于风速方向上的投影称 为升力，记为L。
风力发电机PPT课件
整流器 转子励磁绕组 定子三相绕组
励磁调节器
蓄电池组
2024/1/12
图3-18硅整流自励式交流同步发电机电路原理图
第30页/共119页
（4）电容自励式异步发电机
电容自励式异步发电机是在异步发电机定子绕组的输出端接上电
容，以产生超前于电压的容性电流建立磁场，从而建立电压。其电路
示意图如下图所示。
A B
2024/1/12
第34页/共119页
2024/1/12
第35页/共119页
2024/1/12
双馈异步发电机工作原理：
异步发电机中定、转子电流产生的旋转磁场始终是相对静止的，当
发电机转速变化而频率不变时，发电机转子的转速和定、转子电流的频
率关系可表示为：
f1
p n 60
f2
式中
f1——定子电流的频率（Hz），f1=pn1/60，n1 为同步转速；
风力等级与风速的关系： N 0.1 0.824N 1.505
式中 VN——N级风的平均风速(m/s)； N——风的级数。
2024/1/12
第10页/共119页
4、风能
（1） 风能密度，空气在一秒钟内以速度ν流过单位面积产生的动
能。
E 0.5 3
表达式为：
（2） 风能，空气在一秒钟时间内以速度ν流过面积为S截面的动能。
SSW S
SSE
2024/1/12
第9页/共119页
2、风速
由于风时有时无、时大时小，每一瞬时的速度都不相同，所以 风速是指一段时间内的平均值，即平均风速。
3、风力
风力等级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象， 按风力的强度等级来估计风力的大小。国际上采用的为蒲福风级， 从静风到飓风共分为13个等级。
励磁调节器
蓄电池组
2024/1/12
图3-18硅整流自励式交流同步发电机电路原理图
第30页/共119页
（4）电容自励式异步发电机
电容自励式异步发电机是在异步发电机定子绕组的输出端接上电
容，以产生超前于电压的容性电流建立磁场，从而建立电压。其电路
示意图如下图所示。
A B
2024/1/12
第34页/共119页
2024/1/12
第35页/共119页
2024/1/12
双馈异步发电机工作原理：
异步发电机中定、转子电流产生的旋转磁场始终是相对静止的，当
发电机转速变化而频率不变时，发电机转子的转速和定、转子电流的频
率关系可表示为：
f1
p n 60
f2
式中
f1——定子电流的频率（Hz），f1=pn1/60，n1 为同步转速；
风力等级与风速的关系： N 0.1 0.824N 1.505
式中 VN——N级风的平均风速(m/s)； N——风的级数。
2024/1/12
第10页/共119页
4、风能
（1） 风能密度，空气在一秒钟内以速度ν流过单位面积产生的动
能。
E 0.5 3
表达式为：
（2） 风能，空气在一秒钟时间内以速度ν流过面积为S截面的动能。
SSW S
SSE
2024/1/12
第9页/共119页
2、风速
由于风时有时无、时大时小，每一瞬时的速度都不相同，所以 风速是指一段时间内的平均值，即平均风速。
3、风力
风力等级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象， 按风力的强度等级来估计风力的大小。国际上采用的为蒲福风级， 从静风到飓风共分为13个等级。
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• 这就是交流励磁发电机变速恒频运
行的基本原理
变浆变频技术关键点
• 变桨矩的目的是为了在任何风速下保持风 力发电机获得最大Cp值，提高不同风速下 的平均Cp值，而不是追求Cp的极限值。 • 追求最佳叶尖速比和最大风能捕获能力 • 通过变流变频技术，双向调整励磁电流和 频率，使发电机的频率始终与电网保持
风力发电机组的 控制策略
变速恒频变桨控制的 理论依据
Cp、β、λ的关系曲线
β
β
β
关键控制策略之一
• 围绕如何控制风力发电机组的Cp值完成对机组的 吸收风能的调整控制 • 通过控制β和电机转速ωr 都可改变风机吸收的风 能。由空气动力学的相关知识可知，Cp 最大可达 59.3%，称为贝兹极限。从图 中看出Cp 与λ， β 的关系曲线。当β一定时，Cp 存在最大值Cpmax， 控制电机转速ωr ，使λ达到最优，可实现风机的 输出功率最大化；当β变化时，Cpmax 也相应变 化。理想状态下， β =0°对应最大Cpmax，实际 系统中，由于桨叶中杂质和气流等的影响，最优β 值一般在0°附近，可通过现场调试获得。
风力发电技术培训
北京国华爱地风电运行维护技术 服务有限公司
二00九年十二月
•风力发电的理论依据
• 能量守恒定律 • 动能:物体由于运动而具有的能量。 • 势能:物体由于被举高而具有的能量。动能 的转化 • 动能公式：P=1/2 m V ² • 势能公式 ： E＝mg h
与风力发电机组（动能） 功率有关的因数
• 在风速小于切入风速时，机组不产生电能，桨距 角保持在90°；在风速高于切入风速后，桨距角 转到0°，机组开始并网发电，并通过控制变频器 调节发电机励磁电流（电磁转矩）使风轮转速跟 随风速变化，捕获最大风能，使风能利用系数保 持最大；在风速超过额定值后，变桨机构开始动 作，增大桨距角，减少叶轮的风能捕获，降低风 能利用系数Cp值，使发电机的输出功率稳定在额 定值；在风速大于切除风速时，桨距角变到90°， 机组停机，以保护机组不被大风损坏。
60
np
• 式中 f1为定子电流频率，n1为转子转速，p为电 机的极对数； f2为转子励磁电流的频率。 • 当发电机的转速n1小于定子旋转磁场的同步转速 n2时，处于亚同步运行状态，此时变频器向发电 机转子提供交流励磁，定子发出电能给电网，式 中 f2取正号；当n1大于n2，时，处于超同步运行 状态，此时发电机同时由定子和转子发出电能给 电网，变频器的能量逆向流动。
何谓线速度
• 线速度:刚体上任一点对定轴作圆周运动时的速度称为 “线速度”。它的一般定义是质点（或物体上各点）作曲 线运动（包括圆周运动）时所具有的即时速度。它的方向 沿运动轨道的切线方向，故又称切向速度。它是描述作曲 线运动的质点运动快慢和方向的物理量。物体上各点作曲 线运动时所具有的即时速度，其方向沿运动轨道的切线方 向。在匀速圆周运动中，线速度的大小等于运动质点通过 的弧长（S）和通过这段弧长所用的时间（△T）的比值。 即V=S/△T，在匀速圆周运动中，线速度的大小虽不改变， 但它的方向时刻在改变。它和角速度的关系是V=ωR。线 速度的单位是米/秒。
特性曲线
• 1)对于某一固定桨距角β，存在唯一的风能利用系 数最大值Cpmax，对应一个最佳叶尖速比λ； • (2)对于任意的叶尖速比λ，桨距角β=0°时的风能 利用系数Cp相对最大。桨距角β=89°时的风能利 用系数Cp最小。 • 以上两点即为变速恒频变桨距控制的理论依据： 在风速低于额定风速时，桨叶节距角β=0°，通 过变速恒频装置，风速变化时改变发电机转子转 速，使风能利用系数恒定在Cpmax，捕获最大风 能；在风速高于额定风速时，调节桨叶节距角从 而减少叶轮输入功率，使发电机输出功率稳定在 额定功率。
系统所起到的关键作用。
知识点串联
• • • • • • • 能量守恒理论 风能（动能） 功率曲线 叶速比 Cp控制：变浆、偏航 变流器控制：双向可控 双馈变速恒频控制
谢谢大家！
ห้องสมุดไป่ตู้
一致。
变速恒频发电机控制模型图
变速恒频发电机控制示意图
变频器主回路
变频器关键器件简介
• 绝缘栅双极晶体管：IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor） • 金属氧化物半导体场效应晶体管： MOSFET （metallic oxide semiconductor field effect transistor） • 绝缘栅双极型晶体管IGBT是由MOSFET和双极型 晶体管复合而成的一种器件,其输入极为MOSFET, 输出极为PNP晶体管,因此,可以把其看作是MOS 输入的达林顿管。它融和了这两种器件的优点,既 具有MOSFET器件驱动简单和快速的优点,又具有 双极型器件容量大的优点,因而,在现代电力电子技 术中得到了越来越广泛的应用。 在中大功率的开关电源装置中,IGBT由于其控制驱 动电路简单、工作频率较高、容量较大的特点,已 逐步取代晶闸管。
双馈风力发电机控制基本原理
双馈风力发电机结构原理示意图
fr 变频器
变速恒频发电机
叶轮
• 变速恒频风力发电系统结构框图中，省略了变压 器、滤波器等构件。其定子接入电网，转子绕组 由频率、相位、幅值都可调节的电源供给三相低 频交流励磁电流。由交流异步发电机的基本原理 可得下列关系
• f1= fr±f2= —— ±f2
IGBT特点
• ①使用脉宽调制（PWM）获得正弦形转子电流，发电机 不会产生低次谐波转矩，改善了谐波性能。②有功功率和 无功功率的控制更为方便。 • ③大功率IGBT很容易驱动。 • ④IGBT有很好的电流共享特性，这对于要达到风力发电 机所需的功率水平，进行并联使用是非常必要。 • ⑤开关时间短，导通时间不到1毫秒，关断时间小于6毫秒， 使得管子功耗小。导通角为0度到90度。 • ⑥目前单管容量已经较大，如Eupec公司的 FZ600R65KF1等器件，可以在6kV电压下控制1.2kA 电流， FZ3600R12KE3 等低电压器件，可以在1.2kV电压下开关 3.6kA电流。
IGBT 的优势
• 发电机控制系统除了控制发电机“获取最 大能量”外，还要使发电机向电网提供高 品质的电能。因此发电机通过IGPT控制系 统可获得：①尽可能产生较低的谐波电流， ②能够控制功率因数，③使发电机输出电 压适应电网电压的变化，④向电网提供稳 定的功率
• 这就是IGBT在风力发电机组控制
• V1-风速 • P-风轮捕获的风能（功率）
•ρ
-空气密度 • S-叶轮扫掠面积 • Cp-为风能利用系数（贝兹极限，理论值为0.592）
• λ-叶尖速比
• β-桨距角
何谓角速度
• 角速度:连接运动质点和圆心的半径在单位时间内 转过的弧度叫做“角速度”。角速度的单位是弧 度/秒，读作弧度每秒。它是描述物体转动或一质 点绕另一质点转动的快慢和转动方向的物理量。 物体运动角位移的时间变化率叫瞬时角速度（亦 称即时角速度），单位是弧度/秒，方向用右手螺 旋定则决定。对于匀速圆周运动，角速度ω是一 个恒量，可用运动物体与圆心联线所转过的角位 移Δθ和所对应的时间ΔT之比表示ω＝△θ／△T
• 式中 f2取负号；当n1等于n2时，处于同步运行状 态，此时发电机作为同步电机运行，f2=0，变频 器向转子提供直流励磁。 • 图中的变频器必须能够满足交流励磁发电机的运 行要求，实现转差功率在发电机转子与电网间的 双向流动。 • 由公式可知，当发电机转速n1变化时，若控制转 子供电频率相应变化，可使其保持恒定不变，始 终与电网频率保持一致，就实现了变速恒频控制。