培训风电基础课件
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风电培训教程PPT课件
敏而好学,不耻下问。 学问学问,边学边问。
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
结束语 CONCLUSION
感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程 后会发放课程满意度评估表,如果对我们课程或者工作有什么建议和 意见,也请写在上边,来自于您的声音是对我们最大的鼓励和帮助, 大家在填写评估表的同时,也预祝各位步步高升,真心期待着再次相 会!
新能源发电技术
国网技术学院 新能源与发电培训部
程新华
标题添加
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总体概述
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新能源发电技术
一、能源发展战略简介 二、原子能发电技术 三、水利发电技术
四、风力发电技术
五、太阳能发电技术 六、地热发电技术
最后、感谢您的到来
· 讲师: XXXX
· 时间:202X.XX.XX
我国风电造价
❖ 从统计数据看,全国风电上网电价比常规水电和火电 厂高出许多,新疆常规火电上网平均电价在0.25元/千 瓦时左右,而风电则平均达到0.6元/千瓦时以上。而 风电利用小时数约在2000至3000小时左右,仅为火电 的一半。
❖ 另外,虽然风电单位千瓦平均造价已从10000元降到 8000元左右,但仍远高于火电的4000元/千瓦造价,
四、风 力 发 电
风与风力资源
一、风的产生与特性
❖ 产生:风是地球外表大
气层由于太阳的热辐射 而引起的空气流动;大 气压差是风产生的根本 原因。
❖ 特性:周期性、多样性、
复杂性
多大的风力才可以发电呢?
He is quick and eager to learn. Learning is learni ng and asking.
结束语 CONCLUSION
感谢参与本课程,也感激大家对我们工作的支持与积极的参与。课程 后会发放课程满意度评估表,如果对我们课程或者工作有什么建议和 意见,也请写在上边,来自于您的声音是对我们最大的鼓励和帮助, 大家在填写评估表的同时,也预祝各位步步高升,真心期待着再次相 会!
新能源发电技术
国网技术学院 新能源与发电培训部
程新华
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新能源发电技术
一、能源发展战略简介 二、原子能发电技术 三、水利发电技术
四、风力发电技术
五、太阳能发电技术 六、地热发电技术
最后、感谢您的到来
· 讲师: XXXX
· 时间:202X.XX.XX
我国风电造价
❖ 从统计数据看,全国风电上网电价比常规水电和火电 厂高出许多,新疆常规火电上网平均电价在0.25元/千 瓦时左右,而风电则平均达到0.6元/千瓦时以上。而 风电利用小时数约在2000至3000小时左右,仅为火电 的一半。
❖ 另外,虽然风电单位千瓦平均造价已从10000元降到 8000元左右,但仍远高于火电的4000元/千瓦造价,
四、风 力 发 电
风与风力资源
一、风的产生与特性
❖ 产生:风是地球外表大
气层由于太阳的热辐射 而引起的空气流动;大 气压差是风产生的根本 原因。
❖ 特性:周期性、多样性、
复杂性
多大的风力才可以发电呢?
风力发电基础课件
回转平面与叶片截面
弦长的夹角
运动旋转方向
u R 2Rn
dL气流升力
相对
速度
dL
1 2
Cl w2dS
dD
1 2
Cd
w 2dS
dF气流w产生的气动力
驱动功率dPw= dT
风输入的总气动功率:P=vΣFa 旋转轴得到的功率:Pu=Tω
风轮效率η=Pu/P
叶片的几何参数
3. 旋转叶片的气动力(叶素分析)
v v1 v2 2
,
贝兹理
最大理想功率为:Pmax
8 27
Sv13
论的极 限值
风力机的理论最大效率:max
Pmax E
(8 / 27)Sv13
1 2
Sv13
16 27
0.593
风力发电机从自然风中所能索取的能量是有限的,其 功率损失部分为留在尾流中的旋转动能。
风力发电机基础理论
3.风力机的主要特性系数
对于有限长的叶片,风轮叶片下游存在着尾迹涡,它形成两 个主要的涡区:一个在轮毂附近,一个在叶尖。有限叶片数由 于较大的涡流影响将造成一定的能量损失,使风力机效率有所 下降。
1) 中心涡,集中在转轴上; 2) 每个叶片的边界涡; 3) 每个叶片尖部形成的螺旋涡。
涡流理论
叶片静止时,据赫姆霍兹定理,叶片附着涡和后缘尾涡 组成马蹄涡系。简化后,将叶片分成无限多沿展向宽度很小 的微段。
叶片的几何参数
2.升力和阻力的变化曲线
0.8
Cl •升力系数与阻力系数是随攻角变化的
0.6
0.4
失速点
0.2
Cd
i
i -30o -20o -10o 0o 10o 20o
-0.2 Cl min
弦长的夹角
运动旋转方向
u R 2Rn
dL气流升力
相对
速度
dL
1 2
Cl w2dS
dD
1 2
Cd
w 2dS
dF气流w产生的气动力
驱动功率dPw= dT
风输入的总气动功率:P=vΣFa 旋转轴得到的功率:Pu=Tω
风轮效率η=Pu/P
叶片的几何参数
3. 旋转叶片的气动力(叶素分析)
v v1 v2 2
,
贝兹理
最大理想功率为:Pmax
8 27
Sv13
论的极 限值
风力机的理论最大效率:max
Pmax E
(8 / 27)Sv13
1 2
Sv13
16 27
0.593
风力发电机从自然风中所能索取的能量是有限的,其 功率损失部分为留在尾流中的旋转动能。
风力发电机基础理论
3.风力机的主要特性系数
对于有限长的叶片,风轮叶片下游存在着尾迹涡,它形成两 个主要的涡区:一个在轮毂附近,一个在叶尖。有限叶片数由 于较大的涡流影响将造成一定的能量损失,使风力机效率有所 下降。
1) 中心涡,集中在转轴上; 2) 每个叶片的边界涡; 3) 每个叶片尖部形成的螺旋涡。
涡流理论
叶片静止时,据赫姆霍兹定理,叶片附着涡和后缘尾涡 组成马蹄涡系。简化后,将叶片分成无限多沿展向宽度很小 的微段。
叶片的几何参数
2.升力和阻力的变化曲线
0.8
Cl •升力系数与阻力系数是随攻角变化的
0.6
0.4
失速点
0.2
Cd
i
i -30o -20o -10o 0o 10o 20o
-0.2 Cl min
《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。
;
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。
风电培训教程(PPT71页)
❖ 建设一座装机10万千瓦的风电场,约需8亿元以上, 而建设同样规模的火电厂约为4至5亿元。
风力涡轮发电机组成? 风大时风机是否安全? 风向变化了,风机方向变不变呀?
你想了解风电吗? 那就向下了解吧!
我上到风机上了
总结
➢ 发展风力发电,储能是关键,因为风是间歇性的。 简单的办法是用蓄电池。另一种办法是抽水法。
➢ 目前,最新型的风轮机每转可发电300-750千瓦, 其体积只有普通火力发电千分之一。
风电机组
2009年中国新增风电机组10129台,容量 13803.2MW,年同比增长124%;累计安装风电机组 21544台,容量25805.3MW,年同比增长114%。 就 风电设备行业来看,2009年,中国国内已形成涵 盖叶片、齿轮箱、发电机、塔架等主要零部件的 生产体系。叶片、发电机、齿轮箱、轮毂等主要 零配件的供求矛盾已逐步缓解,轴承和控制系统 的供应仍然存在一定的缺口。
我国风电造价
❖ 从统计数据看,全国风电上网电价比常规水电和火电 厂高出许多,新疆常规火电上网平均电价在0.25元/ 千瓦时左右,而风电则平均达到0.6元/千瓦时以上。 而风电利用小时数约在2000至3000小时左右,仅为火 电的一半。
❖ 另外,虽然风电单位千瓦平均造价已从10000元降到 8000元左右,但仍远高于火电的4000元/千瓦造价,
❖ 特性:周期性、多样性、
复杂性Biblioteka 多大的风力才可以发电呢?❖ 一般说来,3级风就有利用的价值。但从经济合 理的角度出发,风速大于4m/s才适宜于发电。
❖ 据测定,一台55kW的风力发电机组,当风速 9.5m/s时,机组的输出功率为55kW;当风速8m/s 时,功率为38kW;风速6m/s时,只有16kW;而风 速为5m/s时,仅为9.5kW。可见风力愈大,经济 效益也愈大。
风力涡轮发电机组成? 风大时风机是否安全? 风向变化了,风机方向变不变呀?
你想了解风电吗? 那就向下了解吧!
我上到风机上了
总结
➢ 发展风力发电,储能是关键,因为风是间歇性的。 简单的办法是用蓄电池。另一种办法是抽水法。
➢ 目前,最新型的风轮机每转可发电300-750千瓦, 其体积只有普通火力发电千分之一。
风电机组
2009年中国新增风电机组10129台,容量 13803.2MW,年同比增长124%;累计安装风电机组 21544台,容量25805.3MW,年同比增长114%。 就 风电设备行业来看,2009年,中国国内已形成涵 盖叶片、齿轮箱、发电机、塔架等主要零部件的 生产体系。叶片、发电机、齿轮箱、轮毂等主要 零配件的供求矛盾已逐步缓解,轴承和控制系统 的供应仍然存在一定的缺口。
我国风电造价
❖ 从统计数据看,全国风电上网电价比常规水电和火电 厂高出许多,新疆常规火电上网平均电价在0.25元/ 千瓦时左右,而风电则平均达到0.6元/千瓦时以上。 而风电利用小时数约在2000至3000小时左右,仅为火 电的一半。
❖ 另外,虽然风电单位千瓦平均造价已从10000元降到 8000元左右,但仍远高于火电的4000元/千瓦造价,
❖ 特性:周期性、多样性、
复杂性Biblioteka 多大的风力才可以发电呢?❖ 一般说来,3级风就有利用的价值。但从经济合 理的角度出发,风速大于4m/s才适宜于发电。
❖ 据测定,一台55kW的风力发电机组,当风速 9.5m/s时,机组的输出功率为55kW;当风速8m/s 时,功率为38kW;风速6m/s时,只有16kW;而风 速为5m/s时,仅为9.5kW。可见风力愈大,经济 效益也愈大。
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4
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。
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13
第二章 风能的技术原理
风力发电机的功率曲线 ➢ 在风速很低的时候,风电机风轮会保持不动。当
到达切入风速时(通常每秒3到4米),风轮开始 旋转并牵引发电机开始发电。随著风力越来越强, 输出功率会增加。当风速达到额定ห้องสมุดไป่ตู้速时,风电 机会输出其额定功率。之后输出功率会保留大致 不变。当风速进一步增加,达到切出风速的时候, 风电机会剎车,不再输出功率,为免受损。
➢ 风向: 风吹过来的方向。通常说的西北风、南风等即表 明的就是风向。
➢ 陆地上的风向一般用16个方位观测。即以正北为零度,顺 时针每转过22.5度为一个方位。
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9
第二章 风能的技术原理
风功率如何计算?
➢ 风的能量指的是风的动能。特定质量的空气的动能可以用 下列公式计算。
能量=1/2*M*V^2
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26
第三章 风力发电机组
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27
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28
风力机组的逻辑关系
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29
风力机的工作原理
风机是通过叶轮捕获风能,把风能转化为机械能, 再通过齿轮箱的增速,最后由发电机把机械能转 化为电能。
风力发电基础知识模板PPT课件
风力机的主要技术指标参数
① 风轮直径,通常风力机的功率越大,直径越大; ② 叶片数目,高速发电用风力机为2—4片,低速风力机大干4片; ③ 叶片材料,现代常采用高强度低密度的复合材料; ④ 风能利用系数,一般为0.15—0.5之间;
第13页/共73页
⑤ 启动风速,一般为3—5m/s; ⑥ 停机风速,通常为15—35m/s; ⑦ 输出功率,现代风力机一般为几百
第10页/共73页
1-2 风力发电设备
一、组成:风力发电机组包括两大部分;
➢ 一部分是风力机,由它将风能转换为机械能; ➢ 另一部分是发电机,由它将机械能转换为电能。
二、分类: 1)根据它收集风能的结构形式及在空间的布置,可分为水平轴式或垂直轴式。 2)从塔架位置上,分为上风式和下风式;
第11页/共73页
直至MW级以上的风力发电机组按一定的阵列布局方式成群安装而组成的风力发电 机群体.称为风力发电场,简称风电场。 • 风力发电场属于大规模利用风能的方式,其发出的电能全部经变电设备送往大电网。
第27页/共73页
二、风力发电场的风力发电机组排布
• 作用:合理地选择机组的排列方式,以减少机组之间的相互影响,风电场内 风力发电机组的排列应以风电场内可获得最大的发电量来考虑。
• 转子转速固定,风能利用率低,其转 速由齿轮箱传动比和发电机极对数决 定; • 转子电流产生的旋转磁场的转速高于 同步速运行; • 发电机定子直接与电网连接,启动时 产生很大启动电流,其配置启动装置。 • 从系统吸收大量无功,需配置无功补 偿装置。 • 结构简单,控制方便。
二、并网运行方式
作用:采用风力发电机与电网连接, 由电网输送电能的方式,是克服风的 随机性而带来的蓄能问题的最稳妥易 行的运行方式,同时可达到节约矿物 燃料的目的。
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。
风力发电技术基础教程ppt课件
a的范围: ½ > a > 0
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31
—由于叶轮吸收的功率为
P=P’= 1/2 SV (V21_ V22) 2 = 2 S V13a( 1- a )
令dP/da=0,可得吸收功率最大时的入流因子。
解得:a=1和a=1/3。取a=1/3,得
注意到1/P2maSx V=1136是/27远(前1/2方单SV位13时)间内气流的
—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。辑ppt
27
二、贝兹理论
1. 贝兹理论中的假设
—叶轮是理想的; —气流在整个叶轮扫略面上是均匀的; —气流始终沿着叶轮轴线; —叶轮处在单元流管模型中,如图。 —流体连续性条件:S1V1 = SV = S2V2
考察翼型剖面气体流动的情况:
① 上翼面突出,流场横截面面积减小,空气流速大,
即V2>V1。而由伯努利方程,必使: P2 < P1,即静压 力减小。
② 下翼面平缓, V3≈V1,使其几乎保持原来的 大气压,即: P3 ≈ P1。
结论: 由于机翼上下表面所受的压力差,使得机
翼得到向上的作用力——升力。
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7
• 基本特征 —水平轴 —上风式
—三叶片 —双速发电机
• 机型的发展趋势 —定桨距 ——〉变桨距 —定速型 ——〉变速型 — Kw级 ——〉 MW级 — 有齿轮箱式 ——〉直接驱动式
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8
三、风力发电机组中的关键技术
• 机组的设计方法与技术 • 叶片的设计与制造技术
—气动设计 —结构设计 —制造工艺 • 机组控制技术 —功率控制技术 —载荷控制技术 —并网技术 —远程监控技术
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31
—由于叶轮吸收的功率为
P=P’= 1/2 SV (V21_ V22) 2 = 2 S V13a( 1- a )
令dP/da=0,可得吸收功率最大时的入流因子。
解得:a=1和a=1/3。取a=1/3,得
注意到1/P2maSx V=1136是/27远(前1/2方单SV位13时)间内气流的
—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。辑ppt
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二、贝兹理论
1. 贝兹理论中的假设
—叶轮是理想的; —气流在整个叶轮扫略面上是均匀的; —气流始终沿着叶轮轴线; —叶轮处在单元流管模型中,如图。 —流体连续性条件:S1V1 = SV = S2V2
考察翼型剖面气体流动的情况:
① 上翼面突出,流场横截面面积减小,空气流速大,
即V2>V1。而由伯努利方程,必使: P2 < P1,即静压 力减小。
② 下翼面平缓, V3≈V1,使其几乎保持原来的 大气压,即: P3 ≈ P1。
结论: 由于机翼上下表面所受的压力差,使得机
翼得到向上的作用力——升力。
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7
• 基本特征 —水平轴 —上风式
—三叶片 —双速发电机
• 机型的发展趋势 —定桨距 ——〉变桨距 —定速型 ——〉变速型 — Kw级 ——〉 MW级 — 有齿轮箱式 ——〉直接驱动式
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8
三、风力发电机组中的关键技术
• 机组的设计方法与技术 • 叶片的设计与制造技术
—气动设计 —结构设计 —制造工艺 • 机组控制技术 —功率控制技术 —载荷控制技术 —并网技术 —远程监控技术
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。
风力发电基础知识介绍 ppt课件
Coupling 联轴器
Electric Generator 发电机
Output Power
输出功率
Speed 速度
Controller 控制器
17
装配一台风机 一台风机是由许多部分组成的?
塔架 机舱 变压器 叶轮 基础
18
叶轮 叶轮被固定在大 的主轴上,大的 叶轮有三个吸收 风能的叶片,风 速足够大时就会 驱动叶轮旋转!
Cut-out or Furling
Velocity 截止或收叶速度
16
Wind 风
Aero Turbine 航空涡轮机
Yaw Control
&
Pitch Control 偏航控制与变桨
控制
Wind Speed & Direction 风速与方向
Gearing 齿轮装置
Speed & Torque 速度与扭矩
使用水冷却时,冷水被导入一些隐藏 在发电机外壳里的管中。水冷却了发 电机加热了水本身。而散热器(如上 图)又利用周围环境的空气再将水冷 却。由此,水在冷却发电机的同时不 断的循环,温度却不会升高。
44
叶轮 所有大型风机都有三个叶片 组成叶轮与主轴连接,而每 种风机的叶片长度都有所不 同。比如有一种风机叶片长 度为25-27米,而最大的风机 的叶片达到39米,这相当于 一懂13层的高楼!
35
高速轴
发电机与齿轮箱是通过高速轴连 接的. 高速轴转动并不像主轴那样具有 很大的扭矩
这就是高速轴看起来很细的原因。 另一方面,高速轴转速很快, 达到了每分钟1500转
36
机械刹车 一台风机有两套原理不同的刹车: 一套是叶尖刹车,另一套是机械 刹车。
机械刹车被安装在发电机与齿轮箱之间 的高速轴上,它仅仅被用在当叶尖刹车 失败需要紧急刹车时。当风机在停机检 修状态时,启动刹车装置以避免因风机 突然启动而产生的隐患。
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。
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安装角
桨叶剖面上的翼弦线与叶片旋转平面的夹角,又称桨 距角。
风能最大利用系数
通过贝茨理论可以得出,风能的最大利用系数是59.3%
P = 1ρ
2
V3 Ad
ρ - 空气密度
V∞ - 风速 Ad - 叶轮扫掠面积 CP -功率系数,Betz极限为0.593
第二章 风能的技术原理
风力发电机的功率曲线 在风速很低的时候,风电机风轮会保持不动。当
千克/立方米。空气密度随气压和温度而变。随著高度的 升高,空气密度也会下降。于上述公式中可以看出,风功 率与速度的三次方〔立方〕成正比,并与风轮扫掠面积成 正比。不过实际上,风轮只能提取风的能量中的一部分, 而非全部。
第二章 风能的技术原理
风力发电机的工作原理: 现代风力发电机采用空气动力学原理,就像飞机
到达切入风速时(通常每秒3到4米),风轮开始 旋转并牵引发电机开始发电。随著风力越来越强, 输出功率会增加。当风速达到额定风速时,风电 机会输出其额定功率。之后输出功率会保留大致 不变。当风速进一步增加,达到切出风速的时候, 风电机会剎车,不再输出功率,为免受损。
第二章 风能的技术原理
风力发电机的性能可以用功率曲线来表达。功率曲 线是用作显示在不同风速下(切入风速到切出风速) 风电机的输出功率。为特定地点选取合适的风力发 电机,一般方法是采用风电机的功率曲线和该地点 的风力资料以进行产电量估算。
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.
的机翼一样。风并非"推"动叶轮叶片,而是吹过 叶片形成叶片正反面的压差,这种压差会产生升 力,令叶轮旋转并不断横切风流。风力发电机的 叶轮并不能提取风的所有功率。根据Betz定律, 理论上风电机能够提取的最大功率,是风的功率 的59.6%。大多数风电机只能提取风的功率的40% 或者更少。
• 叶片的空气动力学知识
风电基础知识培训
目录
• 第一章 • 第二章 • 第三章 • 第四章
风能开发的意义 风能的技术原理 风力发电机组 风机的吊装与调试
第一章 风能开发的意义
风能是一种干净的自然能源,没有常规能源(如 煤电,油电)与核电会造成环境污染的问题。平 均每装一台单机容量为1兆瓦的风能发电机,每年 可以减排2000吨二氧化碳(相当于种植1平方英里 的树木)、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。风能产 生1兆瓦小时的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气 体,相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。而 且风机不会危害鸟类和其它野生动物。 在常规能 源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能 作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜 力.
第一章 风能开发的意义
全球风能总量有多大? 全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能
2×710MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。 我国风能总量有多少? 我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿千瓦,其中
实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿千瓦。而据估计, 中国近海风能资源约为陆地的3倍,所以,中国可开发风 能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙 可开发的风能储量分别为1143万千瓦、2421万千瓦、3433 万千瓦和6178万千瓦,是中国大陆风能储备最丰富的地区。
第一章 风能开发的意义
第二章 风能的技术原理
风的产生
太阳的辐射造成地球表面受热不均,引起大气层中压力分 布不均,空气沿水平方向运动形成风。所以,风就是水平 运动的空气。空气产生运动主要是由于地球上各纬度所接 受的太阳辐射强度不同而形成的。在赤道和低纬度地区, 太阳高度角大,日照时间长,太阳辐射强度强,地面和大 气接受的热量多、温度较高;在高纬度地区太阳高度角小, 日照时间短,地面和大气接受的热量小,温度低。这种高 纬度与低纬度之间的温度差异,形成了南北之间的气压梯 度,使空气作水平运动。地球在自转,使空气水平运动发 生偏向的力,所以地球大气运动除受气压梯度力外,还要 受地转偏向力的影响。大气真实运动是这两种力综合影响 的结果。
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。
风向: 风吹过来的方向。通常说的西北风、南风等即表 明的就是风向。
陆地上的风向一般用16个方位观测。即以正北为零度,顺 时针每转过22.5度为一个方位。
第二章 风能的技术原理
风功率如何计算?
风的能量指的是风的动能。特定质量的空气的动能可以用 下列公式计算。
能量=1/2*M*V^2 吹过特定面积的风的功率可以用下列公式计算。 功率=1/2 *空气密度*面积*(速度)^3 在海平面高度和摄氏15度的条件下,干空气密度为1.225
第二章 风能的技术原理
地形对风有什么影响?
山谷和海峡能改变气速减小,孤立的山峰会因海 拔高而使风速增大.
风的基本参数
风速: 风的大小常用风的速度来衡量,风速是单位时间 内空气在水平方向上所移动的距离。是计算在单位时间内 风的行程,常以m/s,km/h,mile/h等来表示