风力发电机组 功率特性测试-编制说明

风力发电机组 功率特性测试-编制说明
风力发电机组 功率特性测试-编制说明

《风力发电机组功率特性测试》国家标准编制说明

1.任务来源

国家标准GB/T 18451.2-2012 《风力发电机组功率特性测试》于2012年颁布,按照国家标准管理办法,标准应当在颁布五年之后复审。GB/T 18451.2-2012《风力发电机组功率特性测试》等同采用IEC 61400-12-1: 2005,2017年IEC(国际电工委员会)发布了新版本IEC 61400-12-1:2017,取代了IEC 61400-12-1: 2005。于是该国家标准的修订工作于2018年启动,由全国风力机械标准化技术委员会提出并归口,由中国电力科学研究院负责具体实施,项目编号为2018102498。

2.标准编制过程

在全国风力机械标准化技术委员会的组织下,中国电力科学研究院于2018年10月召开标准启动会,及时成立了标准修订小组,参与单位包括:东方电气风电有限公司、中国船舶重工集团海装风电股份有限公司、西门子歌美飒可再生能源、浙江运达风电股份有限公司、上海电气风电集团有限公司、中国质量认证中心、山东中车风电有限公司、新疆金风科技股份有限公司、明阳智慧能源集团股份公司、维斯塔斯技术研发(北京)有限公司、华润电力技术研究院、国电联合动力技术有限公司、中车株洲电力机车研究所有限公司风电事业部、广东省风力发电有限公司、华锐风电科技(集团)股份有限公司、云南省能源研究院有限公司。

标准修订小组按照等同采用IEC 61400-12-1:2017,Wind energy generation systems–Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines. (风力发电机组功率特性测试)的方法修订标准。根据等同采用国际标准的编制方法,标准修订小组对IEC 61400-12-1:2017的原文内容进行了反复的研究和讨论,在此基础上开展了原文内容的翻译工作,于2019年3月完成了标准初稿。2019年4月10日,在成都召开初稿讨论会,集中针对初稿内容进行讨论修改。

根据初稿讨论会汇总的修改意见,标准修订小组在2019年4月至9月多次集中讨论,对标准初稿进行了反复修改完善。

2019年9月12日,全国风力机械标准化技术委员会在呼和浩特召开意见会,与会专家对标准初稿进行了初步审查。根据与会专家提出修改意见,标准修订小组对标准初稿进行了修改,形成征求意见稿,发送给16个有关单位的专家和委员征求意见。

根据专家修改意见,对标准征求意见稿进行了修改完善,并就文中专业词汇咨询业内权威专家,反复核对标准所引用文件、术语、定义及符号的规范性,形成标准送审稿。

3.标准编制原则及主要内容

3.1 标准编制原则

本标准等同采用IEC 61400-12-1:2017,Wind energy generation systems–Part 12-1: Power performance measurements of electricity producing wind turbines,并结合实际测试经验进行编写,编写格式和规则符合GB/T 1.1-2009。标准翻译过程中,为了便于使用,进行了一些编辑性修改,并用与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国标准替代了原文中的对应内容。

3.2 标准的主要内容

本标准规定了测试单台风力发电机组功率特性的方法,可应用于所有类型和大小的并网型风力发电机组。此外,本标准描述了并网及与蓄电池组相连的小型风力发电机组(IEC61400-2中定义的风力发电机组)的功率特性测试方法。测试方法可以用来评估特定地理位置的特定风力发电机组的性能。同样,当考虑特定场地条件和数据筛选的影响时,该方法可以用来对不同类型或不同设置的风力发电机组进行通用比较。

风力发电机组功率特性由测量功率曲线和年发电量(AEP)决定。测量功率曲线定义为风速和风力发电机组输出功率之间的关系,由一定时间段内同步采集的气象参数(包括风速)和风力发电机组信号(包括输出功率)确定,该时间段要足够长,使得在一定的风速范围和大气条件变化的情况下,能够建立统计意义上的数据库。AEP是利用测量功率曲线和参考风速的频率分布计算而得,且假定风力发电机组的可利用率为100%。

本标准规定的测量方法要求对测量功率曲线和年发电量的不确定度来源及其合成影响进行评估。

本标准的结构如下:

1 范围

2 规范性引用文件

3 术语和定义

4 符号和单位

5 功率特性方法概述

6 功率特性测试的前期准备

7 测试设备

8 测量程序

9 导出结果

10 报告格式

附录A 测试场地风力发电机组和障碍物的影响评估

附录B 测试场地地形评估

附录C 场地标定程序

附录D 测量不确定度评定

附录E 区间方法确定测量不确定度的理论基础

附录F 风速计风洞校准规程

附录G 测风塔上设备的安装

附录H 小型风力发电机组的功率特性测试

附录I 杯式风速计和声波风速计分级

附录J 杯式风速计和声波风速计评估

附录K 风速计现场比对

附录L 遥感技术的应用

附录M 基于湍流强度的功率曲线数据规格化

附录N 风向传感器的风洞校准程序

附录O 寒冷气候下的功率特性测试

附录P 风切变规格化程序

附录Q 考虑风转向的风轮等效风速定义

附录R 多风力发电机组测试不确定度的考虑

附录S 桁架测风塔的桅杆气流畸变校正

4.与现行法律、法规、政策及相关标准的协调性

本标准使用翻译法等同采用IEC 61400-12-1:2017,风力发电机组第12-1部分:风力发电机组功率特性测试。

标准编写过程中引用和参考了如下标准:

IEC 60688:2012 将交流和直流电量转换成模拟信号或数字信号用的电测量变送器(Electrical measuring transducers for converting A.C. and D.C. electrical quantities to analogue or digital signals )

GB/T 33225-2016 风力发电机组基于机舱风速计法的功率特性测试(IEC 61400-12-2:2013, Wind turbines - Part 12-2: Power performance of

electricity-producing wind turbines based on nacelle anemometry)

GB/T 20840.1-2010 互感器第1部分:通用技术要求(IEC 61869-1:2007, Instrument transformers - Part 1: General requirements)

GB/T 20840.2-2014 互感器第2部分:电流互感器的补充技术要求(IEC 61869-2:2012, Instrument transformers - Part 2: Additional requirements for current transformers)

GB/T 20840.3-2013 互感器第3部分:电磁式电压互感器的补充技术要求(IEC 61869-3:2011, Instrument transformers - Part 3: Additional requirements for inductive voltage transformers)

ISO/IEC GUIDE 98-3:2008 测量的不确定度第3部分:测量中不确定度的表示指南(Uncertainty of measurement –Part 3: Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM:1995)

GB/T 27025-2008 检测和校准实验室能力的通用要求(ISO/IEC 17025:2005,General requirements for the competence of testing and calibration laboratories)

GB/T 27043-2012 合格评定能力验证的通用要求(ISO/IEC 17043:2010, Conformity assessment - General requirements for proficiency testing ISO 2533:1975, Standard atmosphere)

ISO 3966:2008, Measurement of fluid flow in closed conduits - Velocity area method using Pitot static tubes 《封闭管道中液体流量的测量用皮托静压管的速度面积法》

5.代替或废止现行标准的建议

本标准所代替标准为:

GB/T 18451.2-2012 《风力发电机组功率特性测试》

SEC W01 1250风力发电机组说明书

附件一 SEC-W01-1250 风力发电机组说明 书

、整机说明 概述 SEC-W01-1250风机主要特点 机组总图 技术参数总表 、SEC-W01-125(风机技术描述机舱 风轮 变桨系统 传动系统 发电机和变频器 偏航系统 制动系统 液压系统 冷却系统 电气系统 概述 发电机-变频器系统 电网监控和兼容性 塔架 基础错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。错误!未定义书签。

、整机说明 概述 SEC-W01-125Q为三叶片、上风向、水平轴、变速变桨距的风力发电机组(以下简 称为风机、风力机或WTG)风机的额定功率为1250千瓦。 SEC-W01-1250风机能高效利用风能、噪声小、电网兼容性好、经久耐用、外型美 观。由于风机可以变速运行,故能在低风速时有效发电,在高风速时也不超载。双馈异步发电机和IGBT变频器的组合将电网电压、频率与发电机的转速隔离,从而使风机能与任何电网连接。 风机能在无操作人员值班条件下安全运行。风机的所有部件均能满足各种条件下运行。风机设计寿命为20年。风机和相关设备充分考虑了防止遭到雷击和由雷电引起 的过电压破坏。 SEC-W01-1250风机主要特点 SEC-W01-125(风机的主要特点如下: (1)独特的功率曲线设计 右图是SEC-W01-1250勺标准功率曲线,显然此功率曲线与一般变速变桨距风机不同。根据IEC 标准对风区的划分,中国一般风电场都属于n类或m类风区。根据最近的一些统计数据,在10m高度处最高的年平均风速为11m/s。从这些标准和统计数据可以看出,风机绝大部分时间都运行在较低的风速范围,所以18m/s 以后功率曲线开始主动下降并不会影响风机的发电量。通过这种特殊的设计,使机组的可靠性大大提高, 也提高了SEC-W01-125(风机的可利用率。该型风机在欧洲已经安装了近300台,连续5 年内齿轮箱没有一台出现过问题,其可可靠性非常高。 (2)统一变桨与独立变桨相结合 SEC-W01-125(M机采用的是液压变桨控制,变桨系统由两个互相独立的液压系统 控制。第一个液压系统用于统一变桨控制,第二个液压系统用于独立变桨控制,分别由控制液压缸和安全液压缸来执行变桨。为什么SEC-W01-125(风机设计时采用统一变桨和独立变桨相结合,而不是采用单一的统一变桨或单一的独立变桨设计首先,风机的变桨系统大部分时间都是运行在一个较小的变桨角度范围内,而只有很少时间是处在大于45°角的位置,根据风机变桨系统的这种工作情况把液压变桨系统分为由两个独立的液压系统来进行操作,不仅提高了液压系统的使用寿命,而且减小了变桨液压系统所占的空间,减小了轮毂的重量。其次,安全液压缸主要在风机正常停机、紧急停机、正常刹车、紧急刹车等需要叶片顺桨时动作,其作用主要是为了保证风机的安 全性。这样可以避免万一油路出现问题时不会导致三片叶片都不能动作从而威胁到风机的安全。

1KW风力发电机

报价单 日期:2015年01月06日 本数据表仅供参考,如有更改恕不通知。我司保留本参数单的权利,未经授权不得转载。 一、交货期:收到需方货款后3个工作日交货。 二、交货地点:需方物流公司。 三、运输及费用承担:汽运,运费由需方承担。 河北润联机械设备有限公司 400W 24V小/微型风力发电机 型号及参数表 MODEL EW-400 额定功率(W)400

额定电压(DCV)12/24 额定电流(DCA)33.3/16.7 风轮直径(m) 1.5 风叶材料玻璃增强聚丙烯材料旋转方向(顺风查看)顺时针 启动风速(m/s) 2.5 额定风速(m/s)9.6 安全风速(m/s)35 发电机重量(kg)16 发电机类型永磁同步发电机 风叶数量 3 迎风方式上风式

1KW风力发电机 产片特点: 1、起动风速低,风能利用率高;体积小,外型美观、运行振动低。 2、安装采用人性化设计,方便设备安装、维护和检修。 3、风轮叶片采用新工艺经精密注射成型,配以优化的气动外形设计和结构设计,风能利用系数高,增加了年发电量。 4、发电机采用专利技术的永磁转子交流发电机,配以特殊的定子设计,有效地降低发电机的阻转矩,同

时使风轮与发电机具有更为良好的匹配特性,机组运行的可靠性。 5、采用最大功率跟踪智能型微处理器控制,有效调节电流电压。技术参数: 功率1000W 风轮直径(blade diameter) 2.8m 叶片材质(material of the blades)增强玻璃钢Fiberglass-Reinforced Plastic 额定风速(rated speed) 9m/s 额定功率(rated Power) 1000W 最大功率(max Power) 1500w 最大启动扭力矩n/m(Max start torsional moment n/m) <1.5 输出电压220V 启动风速3(m/s) 额定转速(转/分)450 工作风速 3.0-20(m/s) 安全风速40(m/s) 控制器型号48V60A 发电机类型三相交流永磁 3-phase AC PM 主体重量75kg 建议配套蓄电池12v150AH四块风能发电机

柴油发电机组HGM6510控制机组操作说明书汇总

众智HGM6510控制器控制柴油发电机组操作说明书 一.概述 HGM6510发电机组并联控制器适用于多达20台同容量或不同容量的发电机组的手动/自动并联系统,可实现发电机组的自动开机/停机、数据测量、报警保护及“三遥”功能。控制器采用大屏幕液晶(LCD)显示,可选择中英文操作界面,操作简单,运行可靠。控制器具有控制GOV和AVR的功能,可以自动同步及负荷均分,和装有HGM6510控制器的发电机组进行并联。HGM6510控制器准确监测发电机组的各种工作状态,当发电机组工作异常时自动从母排解列,然后关闭发电机组,同时将故障状态显示在LCD上。HGM6510控制器基于32位微处理器设计,带有SAE J1939接口,可和具有J1939接口的多种电喷发动机 ECU(ENGINE CONTROL UNIT)进行通信,发动机的转速、水温、油温、油压等参量可通过J1939接口直接读出并在控制器LCD上显示,用户不再另装传感器,减少了复杂的接线,同时发动机电参量的精度也有保证。 二. 性能和特点: ?以32 位微处理器为核心,大屏幕LCD 带背光、可选中英文显示,轻触按钮操作; ?检测功能齐全,几乎可以检测所有发电机组相关的电参量及非电参量,监测的项目有:发电电量项目有: 三相相电压 Ua, Ub, Uc 单位:V 三相线电压 Uab,Ubc,Uca 单位:V 三相电流 Ia、Ib、Ic 单位:A 频率F1 单位:Hz 分相有功功率PA,PB,PC 单位: kW 合相总有功功率P 总单位: kW 分相无功功率RA,RB,RC 单位: kvar

合相总无功功率P 总单位: kvar 分相视在功率SA, SB, SC 单位: kVA 合相视在总功率S 总单位: KVA 分相功率因数PF1, PF2, PF3 平均功率因数 P 平均 累计有功电能单位:kWh 累计无功电能单位:kVarh 累计视在电能单位:kVAh 三相电压相序、相角检测 母线电量项目有: 三相相电压 Ua, Ub, Uc 单位:V 三相线电压 Uab,Ubc,Uca 单位:V 频率F1 单位:Hz 三相电压相序、相角检测 同步参数项目有: 发电与母排电压差检测 发电与母排相角差检测 发电与母排频率差检测 发电异常的条件为: 电压过高 电压过低 频率过高 频率过低

风力发电机介绍

风能发电机 一风力机的分类 风力机按照风轮轴所在的位置分为:水平轴风力机HAWT (Horizontal-axis wind turbines)和垂直轴风力机V AWT (V ertical-axis wind turbines),如图1所示。 图1 两种类型的风力机 这两种类型的风力机各有优缺点: 垂直轴风力机V AWT的优点有:(1) 无需偏航对风系统;(2) 设备在地面,安装维护方便;(3) 制造工艺简单,造价低。其缺点为:(1) 难以自启动;(2) 易失速;(3) 风能利用率低。 水平轴风力机HAWT的优点有:(1) 转轮相对较高;(2) 占地面积小;(3) 风能利用率高。其缺点为:(1) 叶片悬臂梁固定,受力大;(2) 设备安装在塔柱顶部,安装维护困难。 其中,水平轴风力机HAWT制作工艺成熟,风能利用率高而被广泛采用。 二风力机的构成 下面以水平轴风力机HAWT为例,介绍风力机的组成。 风力发电机主要由风轮(叶片和轮毂)、机舱、高速轴、低速轴、增速齿轮箱、发电机、调向装置、调速装置、刹车制动装置、塔架、避雷装置等组成,如图2所示。 风力机的组成分为三部分: 1. 旋转部件主要为风轮,将风能转化为低速旋转的机械能。 2. 发电部件风力机的核心部件,包括发电机、调向装置、调速装置、高速轴、低 速轴、增速齿轮箱。通过增速齿轮箱将低速旋转变成合适的高速旋转。 3. 支撑部件包括塔架和旋转关节。

图2风力机的组成 三风力机的工作原理 风力发电是将风能转换为机械能,再由机械能转换为电能,所以,风力资源的好坏将是影响风力发电成本的最重要的因素。风速会随着高度的增加而变大,如图3所示。 图3 风速与高度的关系 风力发电机出力受风速变化的影响,图4是风机的典型出力曲线图。 图4 风力机的典型出力曲线

柴油发电机组中文说明书

斯坦福柴油发电机组 使用说明书 上海斯坦福动力设备有限公司

1.概述 斯坦福柴油发电机组采用柴油动力,为四冲程、水冷、直列、直喷、带涡轮增压柴油机,或者根据客户制定要求进行匹配,可靠性好、寿命长、具有良好的配套适应性,可满足客户的不同要求。适用于工矿、工地、通讯、小型城镇作为流动或固定电源,供给动力、照明、通讯或其它应急备用电源。 本说明书主要对斯坦福系列柴油发电机组的工作条件、机组结构、性能指标及安装使用和维护作简要说明。 2.工作条件 1.机组在下列标准状况下应能输出标定功率,标定功率分常用功率和备用功率两种。常用功率是指机组能以此功率连续工作12h,其中包括过载10%工作1h;备用功率是指机组能以此功率连续工作1h,无超负载能力,备用功率在机组型号后用S表示。 大气压力100kPa。 环境温度为298K(25℃)。 空气相对湿度为30%。 若超过上述规定的条件连续运行时,(在按使用说明书规定进行保养的条件下)其输出功率按柴油机规定功率的90%修正后折算的电功率,但此电功率最大不得超过发电机的额定功率,当使用条件与该规定不符时,其输出功率应为按GB/T 6072.1-2000规定的方法修正柴油机功率后折算的电功率,但此电功率最大不得超过发电机的额定功率。 2.机组在下列条件下应能输出规定功率(允许功率修正)并可靠地工作。 a) 海拔高度不超过4000m。 b) 环境温度为(5~40)℃。 c) 空气相对湿度为90%(25℃时)。 当试验海拔高度超过1000m(但不超过4000m时),环境温度的上限值按海拔高度每增加100m降低0.5℃修正。 3.机组只适宜在室内或具有避免日晒雨淋的场合使用(有防雨性能的箱式机组除外),机组不适宜在空气中带有导电尘埃、腐蚀性气体的场合

风力发电机介绍

风力发电机介绍 目录 1. 风力发电发展的推动力 2.风力发电的相关参数 2.1.风的参数 2.2.风力机的相关参数(以水平轴风力机为例) 3.风力机的种类 3.1.水平轴风力机 3.2.垂直轴风力机 4.水平轴风力机详细介绍 4.1.风轮机构 4.2.传动装置 4.3.迎风机构 4.4.发电机 4.5.塔架 4.6.避雷系统 4.7.控制部分 5.风力发电机的变电并网系统 5.1.(恒速)同步发电机变电并网技术

5.2.(恒速)异步发电机变电并网技术 5.3.交—直—交并网技术 5.4.风力发电机的变电站的布置 6.风力发电场 7.风力机发展方向 1. 风力发电发展的推动力: 1) 新技术、新材料的发展和运用; 2) 大型风力机制造技术及风力机运行经验的积累; 3) 火电发电成本(煤的价格)上涨及环保要求的提高(一套脱硫装置价格相当 一台锅炉价格)。 2. 风力发电的相关参数: 2.1. 风的参数: 2.1.1. 风速: 在近300m的高度内,风速随高度的增加而增加,公式为: V:欲求的离地高度H处的风速; V0:离地高度为H0处的风速(H0=10m为气象台预报风速的高度); n:与地面粗糙度等因素有关的指数,平坦地区平均值为0.19~0.20。 2.1.2. 风速频率曲线:

在一年或一个月的周期中,出现相同风速的小时数占这段时间总小时数的百分比称风速频率。 图1:风速频率曲线 2.1. 3. 风向玫瑰图(风向频率曲线): 在一年或一个月的周期中,出现相同风向的小时数占这段时间总小时数的百分比称风向频率。以极座标形式表示的风向频率图叫风向玫瑰图。 图2:风向玫瑰图

风力发电机控制原理

风力发电机控制原理 本文综述了风力发电机组的电气控制。在介绍风力涡轮机特性的基础上介绍了双馈异步发电系统和永磁同步全馈发电系统,具体介绍了双馈异步发电系统的运行过程,最后简单介绍了风力发电系统的一些辅助控制系统。 关键词:风力涡轮机;双馈异步;永磁同步发电系统 概述: 经过20年的发展风力发电系统已经从基本单一的定桨距失速控制发展到全桨叶变距和变速恒频控制,目前主要的两种控制方式是:双馈异步变桨变速恒频控制方式和低速永磁同步变桨变速恒频控制方式。 在讲述风力发电控制系统之前,我们需要了解风力涡轮机输出功率与风速和转速的关系。 风力涡轮机特性: 1,风能利用系数Cp 风力涡轮从自然风能中吸取能量的大小程度用风能利用系数Cp表示: P---风力涡轮实际获得的轴功率 r---空气密度 S---风轮的扫风面积 V---上游风速 根据贝兹(Betz)理论可以推得风力涡轮机的理论最大效率为:Cpmax=0.593。 2,叶尖速比l 为了表示风轮在不同风速中的状态,用叶片的叶尖圆周速度与风速之比来衡量,称为叶尖速比l。 n---风轮的转速 w---风轮叫角频率 R---风轮半径 V---上游风速 在桨叶倾角b固定为最小值条件下,输出功率P/Pn与涡轮机转速N/Nn的关系如图1所示。从图1中看,对应于每个风速的曲线,都有一个最大输出功率点,风速越高,最大值点对应得转速越高。如故能随风速变化改变转速,使得在所有风速下都工作于最大工作点,则发出电能最多,否则发电效能将降低。

涡轮机转速、输出功率还与桨叶倾角b有关,关系曲线见图2 。图中横坐标为桨叶尖速度比,纵坐标为输出功率系统Cp。在图2 中,每个倾角对应于一条Cp=f(l)曲线,倾角越大,曲线越靠左下方。每条曲线都有一个上升段和下降段,其中下降段是稳定工作段(若风速和倾角不变,受扰动后转速增加,l加大,Cp减小,涡轮机输出机械功率和转矩减小,转子减速,返回稳定点。)它是工作区段。在工作区段中,倾角越大,l和Cp越小。 3,变速发电的控制 变速发电不是根据风速信号控制功率和转速,而是根据转速信号控制,因为风速信号扰动大,而转速信号较平稳和准确(机组惯量大)。 三段控制要求: 低风速段N<Nn,按输出功率最大功率要求进行变速控制。联接不同风速下涡轮机功率-转速曲线的最大值点,得到PTARGET=f(n)关系,把PTARGET作为变频器的给定量,通过控制电机的输出力矩,使风力发电实际输出功率P=PTARGET。图3是风速变化时的调速过程示意图。设开始工作与A2点,风速增大至V2后,由于惯性影响,转速还没来得及变化,工作点从A2移至A1,这时涡轮机产生的机械功率大于电机发出的电功率,机组加速,沿对应于V2的曲线向A3移动,最后稳定于A3点,风速减小至V3时的转速下降过程也类似,将沿B2-B1-B3轨迹运动。 中风速段为过渡区段,电机转速已达额定值N=Nn,而功率尚未达到额定值P<Pn。倾角控制器投入工作,风速增加时,控制器限制转速升,而功率则随着风速增加上升,直至P=Pn。 高风速段为功率和转速均被限制区段N=Nn/P=Pn,风速增加时,转速靠倾角控制器限制,功率靠变频器限制(限制PTARGET值)。 4,双馈异步风力发电控制系统 双馈异步风力发电系统的示意见图4,绕线异步电动机的定子直接连接电网,转子经四象限IGBT电压型交-直-交变频器接电网。 转子电压和频率比例于电机转差率,随着转速变化而变化,变频器把转差频率的转差功率变为恒压、恒频(50HZ)的转差功率,送至电网。由图4可知: P=PS-PR;PR=SPS;P=(1-S)PS P是送至电网总功率;PS和PR分别是定子和转子功率 转速高于同步速时,转差率S<0,转差功率流出转子,经变频器送至电网,电网收到的功率为定、转子功率之和,大于定子功率;转速低于同步转速食,S>0,转差功率从电网,

风电场风电机组优化有功功率控制的研究

2017年度申报专业技术职务任职资格 评审答辩论文 题目:风电场风电机组优化有功功率控制的研究 作者姓名:李亮 单位:中核汇能有限公司 申报职称:高级工程师 专业:电气 二Ο一七年六月十二日

摘要 随着风电装机容量的与日俱增,实现大规模的风电并网是风电发展的必然趋势。然而,由于风能是一种波动性、随机性和间歇性极强的清洁能源,导致风电并网调度异于常规能源。基于此,本文将针对风电场层的有功功率分配开展工作,主要工作概括如下: (1)对风电机组和风电场展开研究,分析风力发电机组运行特性、风力发电机组控制策略、风电场的控制策略。 (2)提出了一种简单有效的风电场有功功率分配算法,可以合理利用各机组的有功容量,优化风电场内有功调度分配指令,减少机组控制系统动作次数,平滑风电机组出力波动。 (3)优化风机控制算法后,通过现场实际采集数据将所提方法与现有方法进行了比较,验证了所提方法的合理性。 关键词:风电机组、风电场、有功功率控制、AGC

Abstract With increasing wind power capacity, to achieve large-scale wind power is an inevitable trend of wind power development. However, since the wind is a volatile, random and intermittent strong clean energy, resulting in wind power dispatch is different from conventional energy sources. And the wind farm is an organic combination for a large number of wind turbines, wind farms under active intelligent distribution layer hair is also included in the grid scheduling section. Based on this, the active allocation and scheduling for grid scheduling side active layer wind farm work, the main work is summarized as follows: (1)Wind turbines and wind farms to expand research, in-depth analysis of the operating characteristics of wind turbines, wind turbine control strategy, control strategies of wind farms. (2)This paper proposes a simple and effective wind power active power allocation algorithm, can reasonable use each unit capacity, according to the optimization of wind farms in active dispatching command, decrease The Times of turbine control system action smooth wind power output fluctuation unit. (3)After optimization of the fan control algorithm, through the practical field data collected will be presented method are compared with those of the existing method, the rationality of the proposed method was verified. Keywords:wind turbine, wind farm, active power control

1-SL1500系列风力发电机组技术说明书

SL1500系列风力发电机组技术说明书 SL1500系列风力发电机组 技术说明书 华锐风电科技(集团)股份有限公司 2011年3月

目录 前言 (1) 第一章SL1500风机简要说明 (2) 1.1风轮叶片 (4) 1.2轮毂 (4) 1.3变桨系统 (4) 1.4齿轮箱 (5) 1.5减噪装置 (5) 1.6主机架 (5) 1.7发电机 (6) 1.8偏航系统 (6) 1.9制动联接装置 (7) 1.10冷却 (8) 1.11风力数据记录器 (9) 1.12玻璃钢罩 (9) 1.13塔筒 (9) 1.13.1筒形钢塔筒 (9) 1.13.2混合型塔筒 (9) 1.14防雷电系统 (10) 1.15电气设备 (10) 1.15.1控制系统 (11) 1.15.2电网连接 (11) 第二章安全须知 (13) 2.1指定用途 (13) 2.2基本的安全性 (13) 2.2.1安全基本要求 (13) 2.2.2紧急逃生装置 (14) 2.3对人员的要求 (14) 2.3.1人员要求 (14) 2.4风机上的安全标志及防护要求 (16) 2.4.1安全标志 (16) 2.4.2防护要求 (17)

前言 SL1500风力发电机组采用变桨距、变速恒频等技术,是当今世界风力发电最先进的技术代表,具有发电量大、发电品质高、结构紧凑等优点。 为了更好理解SL1500风力发电机组,编写了本技术说明书,在安装、使用过程中应遵守本手册内容,如与技术人员指导出现矛盾,以华锐风电技术人员的指导为准。 本手册是SL1500系列手册中的一本,介绍SL1500机型技术方面的相关知识。

风力发电机的控制方式综述

风力发电机及风力发电控制技术综述 摘要:本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发 电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 关键词:风力发电机电力系统控制技术 Overview of Wind Power Generators and the Control Technologies SU Chen-chen Abstract:This paper analyzes the advantages and disadvantages of the various wind turbine control technology of wind power, wind power generation system, and finally prospected the future control of wind turbines and wind power technology. 1 引言 在能源短缺和环境趋向恶化的今天,风能作为一种可再生清洁能源,日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发展前景,近20年来风电技术有了巨大的进步,风电开发在各种能源开发中增速最快。德国、西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早,因而目前处于世界领先地位。与风电发达国家相比,中国在风力发电机制造技术和风力发电控制技术方面存在较大差距,目前国内只掌握了定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术,在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、变速恒频等先进风电技术方面还有待进一步研究和应用[1]。发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置,它不仅直接影响输出电能的质量和效率,也影响整个风电转换系统的性能和装置结构的复杂性。风能是低密度能源,具有不稳定和随机性特点,控制技术是风力机安全高效运行的关键,因此研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制且供电性能良好的发电机系统和先进的控制技术是风力发电推广应用的关键。本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 2 风力发电机 2.1 风电机组控制系统概述 图1为风电机组控制系统示意图。系统本体由“空气动力学系统”、“发电机系统”、“变流系统”及其附属结构组成; 电控系统(总体控制)由“变桨控制”、“偏航控制”、“变流控制”等主模块组成(此外还有“通讯、监控、健康管理”等辅助模块)。各种控制及测量信号在机组本体系统与电控系统之间交互。“变桨控制系统”负责空气动力系统的“桨距”控制,其成本一般不超过整个机组价格5%,但对最大化风能转换、功率稳定输出及机组安全保护至关重要,因此是风机控制系统研究重点之一。“偏航控制系统”负责风轮自动对风及机舱自动解缆,一般分主动和被动两种偏航模式,而大型风电机组多采用主动偏航模式。“变 流控制系统”通常与变桨距系统配合运行,通过双向变流器对发电机进行矢量或直接转矩控制,独立调节有功功率和无功功率,实现变速恒频运行和最大(额定)功率控制。

发电机组操作使用说明书

发电机组操作使用说明书 一、安全操作注意事项 1、操作前必须穿适当的工作服、工作帽,以防衣服、头发等被发动机绞 住。 2、操作前,首先检查所有的紧固螺丝、螺母是否松动,必要时加以紧固。 3、使用发电机组时应避免易燃物靠近发动机。 4、由于废气有害,所以必须注意: (1)避免在不通风或密闭的空间使用发动机。 (2)使用时应避免废气冲向你及你身边的人或动物。 5、皮带轮及皮带外侧必须安装防护罩或防护栅,以防发生事故伤人。 安装或拆卸皮带时必须关闭发动机。 6、如果将发电机组借给别人使用,要讲明白操作方法,要求使用者在 使用前认真阅读使用操作指南。 7、发电机组运转时不得让小孩靠近发动机。 8、请不要在运转时或刚停机时触摸消声器、排气管或其它发热部位。 9、在下列情况下必须关闭发动机: (1)检查、调整或清洗部件时。 (2)放油或更换润滑油时。 (3)清理消声器上的灰尘或积炭时。 二、启动前的检查 1、冷却液 (1)在散热器中加入自来水或干净的雨水并重新拧紧带限压阀的散热器加水盖。如果有泥或灰尘进入散热器,它会影响散热器的散 热性能,甚至使发动机过热。散热器加注一次冷却液能保持使用 一周,但在每次启动前还必须检查冷却液。 (2)往水箱里加注软水一直到隔板上面。 2、燃油 加注SAE —D柴油机燃油 3、检查润滑油尺。 如油平面低于油尺上的标注油面,要加入润滑油至到油尺上的上标。如果发动机里的润滑油太脏,要全部倒出重新加注。

4、排空气当发动机第一次发动或中途加油,一定要按以下步骤排尽燃 油系统中的空气。 (1)扳动开关手柄从“ C”到“ O 20秒后再启动发动机。 (2)将发动机的燃油开关手柄至于“ O'位。 5、空气滤清器拧松压板,检查是否清洁。 三、启动 1 、手摇启动发动机步骤: (1) 把变速杆至于“ RUN位置。 ( 2) 摇动启动手柄,转一小转感到有阻力时,如果启 动手柄如图A所示,则继续在图B位置插上摇杆。 ( 3) 接着,如图所示边转动摇杆同时左手扳动减压手柄,当感觉发动机转的比较轻时,放开减压手柄,同时多给启动手柄一些转 动力,发动机将会启动。 注意:( 1 )在发动机启动后手绝对不能松开启动杆,起动手柄会在发动机起动后自动脱落。在发动机正常运转以前松开起动手柄 是非常危险的。 ( 2)在发动机带负荷运行前应空载运转4-5 分钟,以使每个 部件都得到润滑。注意,一台新的发动机要轻载运转40-50 小 时以不至使其零部件损坏。 2、电启动 (1)把速度控制杆置于“ RUN位置。 (2)把钥匙插在启动开关上。逆时针旋转直到红灯亮了,10 秒或20 秒直到燃烧室内部被预热。(如果周围温度太低则增 加预热时间)。 (3)当钥匙拧到“ START位置时,起动机将会启动发动机。(确定启动着车以后,手才离开启动开关。) 提示:* 在发动机运转时千万不要再动启动开关。 * 冷启动用喷射式启动(仅限ZB950- NB型机子)< (1)当气温很低难以启动时,用喷射启动。

风电说明书

1.引言 根据任务书的设计要求以及结和工程的实际情况,此次设计为4X49.5MW风 电场电气部分设计。工程分为四期,单期工程为49.5MW,本次设计以一期工程为例。本期工程选用 1.5MW风力发电机,共用33台。每台风力发电机采用 1600kVA的升压变压器,将出口电压690V升至35KV并送入35KV集电线路中。通过架空线路将电送入风电场110KV升压变电站中。 本次设计是在康文彪老师的精心指导下制作完成的。康老师知识渊博、严谨认真,善于调动学生的积极性,喜欢捕捉新鲜事物以及研究方向。在设计思路上给了我很大的帮助和指引。此次设计让我懂得了风力发电厂电气部分设计的基本方法和思路。培养了我查找资料、计算、绘图、分析等能力。在老师的指引下独立完成任务。在此,我对老师表达由衷的感谢和深深的敬意。 2■风力发电厂电气设计的主要内容 2.1内容背景 在社会和经济的不断发展和建设中,能源的消耗也在不断的加重。煤,石油, 天然气是人类赖以生存的主要能源。这些能源都是不可再生资源。为了解决这类 能源问题必须积极发展新能源,坚持可持续发展。风力资源具有良好的开发前景,利用风力发电等开发风力资源能很好的解决一系列能源问题,对保护环境具有重要意乂。 风力发电是目前为止全世界增长最快的能源开发,风力发电的装机容量每年保 持超过20%的增长速度。截止2020年底,全球的风电的装机容量能够达到1200GW,足以保证约5000万的普通家庭或者是9500万的居民的用电需求。德国,丹麦以及西班牙是世界上风力资源开发和发展最好的3个国家。德国风力 发电已经占该国总发电量的3%,丹麦的风力发电超过总发电量的12 %。现在 全世界大约已经有55多个国家加入了风力发电的队伍,大约参与风电行业的就业员工已有20万人。 我国的风力资源富饶,大概可开发的风力资源有20亿千瓦时,内陆及近海的风力资源开发超过有15亿千瓦时。海上可以开发利用的风能资源约有7.5亿千 瓦时。到2010年为止我国每年用电总量大约是41923亿千瓦时左右,但我国经济能够开发利用的风力发电资源仅在10千瓦时上下。到2010年底,我国并网的风力发电装机容量已经达到2596兆瓦。风力发电的开发和利用,在目前看来前景是光明无限的。 2.2风力发电机的选择与布置 本次设计的风力发电机初步选用单机容量为WTG1500A的双馈异步发电机, 共布置33台。参数如下: 由于风力发电机输出电压为690V,所以每台风力发电机配置一台箱式变压器, 选用一机一变的接线形式,箱变内装设1600k V A升压变压器。

风力发电机输出功率曲线图

1000w 1000w 风力发电机输出功率曲线图 风速 m/s3456789101112输出功率 P(w)2065130240390580825110013001380风速 m/s13141516171819202122输出功率 P(w)138013501310125511851095990875735570 1000w 技术参数 风轮直径 (m) 2.8工作电压 (V)DC48V/DC120V Rotor Diameter Working Voltage AC240V

叶片材料增强玻璃钢蓄电池组电压 (V)/容量 (Ah) 12×2=48/200 Materialand number Reinfotced fibber glass×3 Battery voltage/ of the blade capacity (Ah) 额定功率/最大功率 (w) 1000/1400调速方式偏航+电磁 Rated power /maximum power Speed regulation method Tail turning and electric magnet 额定风速 (m/s) 10停车方式手动 Rated rotate speed Step method Brake by hand drag 额定转速 (r/min) 450发电机型式三相交流永磁 Ratde rotate speed Generator style Three phase,permanent magnet 启动风速 (m/s) 3AA支架高度m/质 量 kg 6/85 Startup wind speed AA Tower height/weight (m/kg) 工作风速 (m/s) 2008-03-25质量(不含塔杆) (kg) 85 Working wind speed Sruvived wind speed 安全风速 (m/s) 40AAA支架高度 (m)/质量 (kg) 6/280 Sruvived wind speed AAA Tower eight/weight (m/kg) 1500w

汽油发电机使用说明

汽油发电机使用说明 本说明将告诉您如何使用,保养发电机,请您详细阅读说明书内容,使您正确地使用发电机并延长发电机的寿命。 请您特别注意带警示语的词语。 危险:表示若不遵守操作规定您将有生命危险或严重伤害。 警告:表示若不遵守操作规定您将有潜在危险,有可能危及人身安全或严重设备损坏。 注意:表示如果不能避免,在操作过程中会有潜在危险,有可能导致轻度的人身伤害或设备损坏。 一. 安全注意事项 危险:本机的排气具有毒性切勿在封闭的场所使用本发电机。本发电机的排气可于短时间内导致人混民及死亡。请在通风良好的场所使用。 危险:本机的燃油可燃性极高并具有毒性。 1. 注意在加油时,务必将发电机关闭。 2. 切勿在加油时抽烟或在有火焰的附近进行加油。 3. 注意在加油时切勿使燃油溢出及洒漏在发动机及消音器上。 4. 若吞喝汽油,吸入燃油废气或使其进入您的眼睛,务请立即求医救治。 5. 在操作或移动时,请您保持发电机直立。发电机倾斜会有从化油器及邮箱中泄漏而出危险。 警告:发动机及消音器会发热 1. 请将本发电机设置在过路人及儿童无法触及的地方。 2. 在发电机运行时,切勿在排气口附近放置任何可燃物品。 3. 本发电机与建筑物或其他装置间的距离应保持最少1米以上,否则,本发电机会产生过热现象。 4. 在本发电机运转时请勿覆盖防尘罩。 危险:防止触电 1. 切勿在雨中及雪天下使用本发电机 2. 切勿湿手触摸本机,会有触电危险。 注意:务必连接好通地的地线,地线选用4mm2 以上导线。 危险:接线注意事项 1. 禁止将本发电机连接在商用电源插孔上。 2. 禁止将本发电机与其他发电机进行连接。 3. 市电,发电,负载之间切换,应采用互锁开关来连接。 二. 使用前的准备和检查 1. 燃油:(油箱容积为21L) 必须使用(无铅)汽油90#以上。 取下燃油箱盖(逆时针旋转),加注燃油,并随时观察油箱上的油位计。加油时不要把加油口的燃油过滤网取出。(加油时,应停止发动机,十分小心周围的烟火) 注意:

柴油发电机组使用说明书

第一节#3柴油发电机组使用说明书 一、简介由中船总公司七院第七一二研究所生产的三期#3柴油发电机组,充分利用军工技术和现代化科学技术,按军工产品质量体系进行生产,产品可靠性高,操作简单、方便,技术先进。#3柴油机采用电子调速器,控制采用可编程控制器,整体性能优越。 #3柴油发电机组具有保安正常电源失电后自启动功能、自动按程序分合闸,自动故障保护及报警,及蓄电池自动充电,机组自动进行油水预热等各种功能,达到无人值守机组的技术要求。 二、设备说明 1、概况:#3柴油机与发电机被安装在一个精确校平的底座上,通过弹性联轴器传递功率。 #3柴油机由机旁蓄电池组启动。柴油机仪表板及控制屏上装有全部的控制器及指示仪表。 2、#3柴油发动机 #3柴油发动机由美国Cummins生产,具有启动快,油耗低,可靠性高等一系列优点。 发动机采用电子调速方式。 3、#3柴油发电机 #3柴油发电机采用无锡电机厂按照西门子公司技术生产的IFC5电机,装有A VR自动电压调节器。 4、仪表盘及控制屏 在#3柴油机上装有一只辅助用仪表盘,包括油压表、水温表、转速表等。其他控制仪表、指示灯分别装在六块控制板上:PT、CT柜,馈线柜,中性点接地柜,动力中心控制柜,动力柜,机组控制柜。 三、机组操作方式的说明 #3柴油发电机机组具有机旁、手动、自动、试验四种操作方式,通过机组控制柜面板上控制方式选择开关来选择,当选择开关打在相应的位置上时,则机组处于相应的操作方式。 1、机旁方式 在该方式下,机组只允许在机旁进行启动、停机操作,发电机各出口主开关 的分、合闸也只可在动力中心开关柜上操作。该方式主要用于对机组检修或自动、手动功能出现故障时使用。 2、手动方式 在该方式下,可在机组控制柜进行机组启动、停机等操作,并可通过速度选 择开关“怠速/全速”设定机组运行时的速度,该方式主要在机组自动功能出现故障时使用。 3、试验方式: 在该方式下,当将试验开关由“断”打向“通”时,机组将自动启动,当发 电机各出口主开关不能自动合闸,如需带负载维护,可通过手动方式将各出口主开关合闸,

风力发电机使用手册

目录Cataloge 第一部分The first part1? 一、概述:outline2? 二、机组技术参数:theunit technical parameter2? 三、结构组成:thestructure composes3? 四、开箱检查:open thecase and check out4? 五、选择安装地点choose installation site5? 六、地基施工指导the ground construction instruct5? 七、机组安装:install the unit (6) 八、注意事项:attention matters (8) 九、日常维护routinemaintenance (9) 十、故障排除trouble shooting (9) 0? 第二部分The Second part 使用说明书Operating instruction manual (11) 第一部分The first part 感谢您购买“日普昇”牌RPS系列小型风力发电机,安装使用前,请仔细阅读本用户使用手册,有助于保证产品的安全、正常运行并充分发挥其优越性能。愿您尽情享受RPS系列风力发电机带给您的光明与快乐!本手册内所指风机即为RPS 系列小型风力发电机。 Thank you for buying the RPSseriesof small wind power generati ons , before you usingit,please readthe users manualserious, it ishelpful in the guarantee product security、thenormal oper

兆瓦级风力发电机综述

兆瓦级风力发电机综述 摘要: 阐述了风力发电机的组成及设计思想 ; 介绍了新型兆瓦级风力发电机产品 , 如双馈异步、永磁和电励磁同步及直接驱动等发电机 , 为我国自主研制风力发电系统提供有价值的参考。 关键词: 风力发电机; 直接驱动; 双馈异步; 永磁同步 中图分类号: TM315 文献标识码:A 文章编号 : 1673 2 6540 (2007) 02 2 0001 2 04 Overview of Megawatt Wind Generator Abstract: The structure and design thought of wind generator were exp lained. The newly p roducts of megawatt wind generator such as double feed asynchronousmotor, permanentmagnet generator, excitation synchronous generator and directly drive generatorwere introduced. The designed wind generator p rovided some valuable reference to our self - design wind generator. Key words: wind generator; directly drive; double feed a synchronous; permanentmagnet synchronous 0 引言 大气污染、水环境恶化与矿物质能源枯竭 , 给人类发展提出了新的问题 , 从而使可再生能源的利用成为科技工作者们重视研究的热门课题。可再生能源主要是指太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等洁净能源。风力发电正是利用自然界气候变化引起大气环流过程中的风能造福人类的发电形式之一。 自20 世纪 70 年代以来 , 风力发电取得了飞速发展。目前单机功率已达到数兆瓦 , 风电场功率已超过数百兆瓦 , 且风力发电正从内陆向近海发展。本文主要综述兆瓦级风力发电机组成、设计思想 , 以及风力发电机的最新进展。 1 风力发电机组成 1 . 1风轮 大型风力发电机的风轮结构分为水平轴、垂直轴 ( 达拉斯 ) 和扩散体三种。风轮转子直径随着风力发电机功率的增大而增大。风轮叶片通常是三片。叶片材料主要是增强型树脂玻璃纤维、增强型聚酯玻璃纤维和碳纤维 , 表面涂层为浅灰色以防光反射。有的叶尖是可旋转的 , 作为风力发电机主空气动力制动扰流器。变桨距功率控制的叶片用应急电源同步控制 , 具有雷电保护功能。风轮的运行是全自动的。风速达到切入风速 3 ~ 4 m / s 时 , 风轮起动。发电机通过控

柴油发电机使用说明书

柴油发电机使用说明书 目录 一、用途及使用条件 二、机组主要技术规格 三、机组的主要性能 四、机组结构简介 五、机组的安装及使用 六、机组的保养 七、说明 八、附安装指导参考图 前言 柴油发电机使用说明书 本说明书仅对135系列柴油机与上海马拉松?革新电气有限公司的MP系列无刷励磁发电机配套的发电机组的使用和维护作简要的说明。有关柴油机、发电机、控制屏、 调压器和柴油机监控仪的使用保养细则,请参阅随机附发的各相关说明书。 一、用途及使用条件 (一)本公司生产的系列柴油发电机组,整机结构简单,使用维修方便;环境适 应性强,热状态稳定,受环境影响小;震动小,污染小,符合国家环保排放标准。机 组底座设有吊装孔,便于移动和搬运。

机组广泛用于工矿、工地、通讯、金融证券、医院、军用及小型城镇等作为流动 或固定电源供给动力、照明等其他用途。 (二)机组在下列条件下应能输出额定功率,并能连续工作12h(其中包括过载能力)。 大气压力(KPa) 100 环境温度(?) 25 相对湿度(%) 30 当使用条件与规定不符或超出12 h连续工作时,机组在非标准大气状况下,输出 功率应按柴油机使用保养说明书的规定进行修正。 (三)机组在下列条件下能可靠地工作: 环境温度(?) 5-40 海拔高度(m)<1000 相对湿度(%)<90 (四)机组只适宜在室内或具有能避免日晒雨淋的场合使用。 (五)机组不适宜在空气中带有导电尘埃、腐蚀性化学气体的场合下使用。 柴油发电机使用说明书 二、机组主要技术规格 常用功率KW 40 50 64 75 90 100 120 150 180 200 250 280 300 320 备用功率KW 44 55 70 82 100 110 132 165 200 220 275 300 320 350 柴油机型号4135D-1 6135D-3 6135AD 6135JZD 6135AZD-1 G128ZLD G128ZLD2 12V135JZD 12V135AZD 12V135AZLD 发电机型号 MP-40 MP-50 MP-64 MP-75 MP-90 MP-100 MP-120 MP-150 MP-180 MP-200 MP-250 MP-280 MP-300 MP-350 额定电压 400/230V

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