3MW直驱风力发电机组总体技术参数
2.5-5MW海上风电机组的汇总
海上风电机组的概念设计目前,海上风力发电机组的主流机型是2.3~5MW双馈或半直驱机型,已交付或已有订单的机型主要如下表所示:公司名称机组型号已交付使用正在安装已有订单丹麦vestas V90 /3MW257台260台(含V112)西门子公司SWT-2.3311台90台西门子公司SWT-3.6151台593台德国REpower5M8台351台德国Multibrid M500027台245台德国Enercon E-126/6MW8台GE公司GE 3.6sl 7台130台华锐公司3MW 34台德国BARD VM5MW 5台80台德国Nordex2MW 8台德国Nordex 2.5MW 11台芬兰WinWind 3MW 10台由上表可见丹麦vestas 的V90 /3MW,西门子公司的SWT-3.6,德国REpower的5M,德国Multibrid的M5000,GE公司的GE 3.6sl和德国BARD公司的VM5MW机组被市场认可,由此可见3MW以上风电机组是最近几年海上风力发电机组的主力机型。
V90 /3MW机组是vestas在2002年5月开始试制的,右图为V90/3MW的示意图。
V90 /3MW机组是首台采用紧凑型结构的风力发电机组,可以认为是取消了低速轴。
2009年9月vestas又研制出了V112-3.0MW离岸型风力发电机组,这是V90-3.0MW的改进型,其安全等级为IECS,适于在平均风速9.5m/s的海上使用,这种机组采用三级增速齿轮箱,永磁同步发电机,短低速轴。
该机型应该是维斯塔斯准备大批量生产的产品,下图为V112-3.0MW的外形图。
V112-3.0MW机组计划安装在英国沃尔尼第二海上风力发电场,2011年年底交付使用。
V112-3.0MW技术参数如下表所示:序号部件单位数值1 机组数据1.1 制造厂家/型号V112-3.0MW1.2 额定功率kW 30001.3 轮毂高度(推荐方案)m 84.94/1191.4 切入风速m/s 31.5 额定风速m/s 121.6 切出风速(10分钟平均值)m/s 251.7 极端(生存)风速(3秒最大值)m/s 59.5(IECIIA)52.5(IECIIIA)1.8 预期寿命y 202 风轮2.1 叶片生产商2.2 叶片型号(54.6m)2.3 风轮扫掠面积m298522.4 功率调节方式变桨距2.5 转轮直径m 1192.6 根部弦长m 43 发电机MW 3永磁同步发电机4 变速箱三级行星齿轮传动/斜齿轮其内部结构如下图所示:西门子公司的SWT-3.6-107是海上和陆上两用型机组,SWT-3.6-107 技术参数如下表所示:序号部件单位数值1 机组数据1.1 制造厂家/型号SWT-3.6-1071.2 额定功率kW 36004.2 额定功率36004.3 额定电压V 6904.4 额定转数及转数范围R/min 15004.5 绝缘等级F/F4.6 防护等级IP544.7 冷却方式综合热交换器5 制动系统5.1 主制动系统叶片全翼展变桨距5.2 第二制动系统高速轴液压盘式制动器6 偏航系统6.1 控制方式主动对风6.2 偏航驱动6个电动减速齿轮6.3 偏航制动主动磨擦和6个电动减速齿轮6.4 远程控制WebWPS SCADA系统7 控制系统7.1 型号/设计KK WTC 3/微处理机8 重量8.1 机舱t 1258.2 风轮t 95下图为SWT-3.6-107结构示意图:图中1-整流罩,2-整流罩托板,3-桨叶,4-变桨轴承,5-轮毂,6-主轴承,7-主轴,8-齿轮箱,9-起重轨道,10-制动器,11-联轴器,12-发电机,13-偏航减速电机,14-塔架,15-偏航轴承,16-齿轮润滑油过滤器,17-冷却装置,18-机舱罩。
金风3MW陆上机组介绍(1)
技术特点-直驱永磁
• 全功率变流器-适应未来更宽的电网接入要求,未来更低的升级改造投入; • 通过全功率变频器并网,风机的并网特性主要受变频器特性控制,而不受电 机特性影响;
•电网友好型机组!
1、零电网冲击,低电压穿越能力突出
2、并网友好型风机,实现功率的柔性控制,优良的有 功功率,无功功率和电压控制能力
3MW直驱发电机
3350kW 线圈匝数 :10 线规 :10×4.9 定子槽深 :124mm 永磁体厚度 :20mm 磁极宽度 :140mm 永磁体牌号:39SH 气隙:7.0mm 转子外径:4960mm 定子外径 : 4825mm 铁心长度 :1163mm 散热系统:内循环外循环电机与2.5mw 互通,散热芯体尺寸增加
• 更宽的调整范围-更好的利用风能; • 叶轮直接驱动发电机-传动链效率高; • 永磁励磁发电机-发电机效率高;
•高效率机组!
技术特点-直驱永磁
• 无齿轮箱直驱机组-机组寿命期内没有齿轮箱失效之忧; • 无齿轮油过滤、循环、散热系统,无高速机械刹车; • 无发电机滑环、碳刷-减少机组部件,提高机组可靠性;
2.5MW与3MW平台继承性
3MW发电机电磁设计方案
目前2.5MW发电机
额定功率 2600kW 线圈匝数:13 线规:10×3.35 定子槽深:116mm 永磁体厚度:20mm 磁极宽度:136mm 永磁体牌号:39SH 气隙长度:7.5mm 转子外径:4935mm 定子外径: 4800mm 铁心长度: 863mm
改进内容
•
定子支架外径和2.5MW发电机相同;总体技术方案相同;
2.5MW与3MW平台继承性
机舱系统结构总成图
• 机 舱 罩 总 成
• 散 热 系 统
Vestas-V112-3MW风机技术参数
可靠的创新技术
此外,V112-3.0 MW海上风机以维斯塔斯几代风机的成熟 技术为基础建造,风机各部件具有较高的可靠性和耐用 性。这降低了该风机的停机风险,确保了安全稳定的投 资。我们具有高质量的工程设计、物流、建设和调试团 队,这一点保证了我们能够按时交付风机。总而言之,这 一建立在强大技术平台上的新款机型能够为投资者带来最 佳的投资回报。
– 无需为冷却风扇供电 – 基于维斯塔斯成熟机型中的已验证
技术
永磁发电机和全功率变频器
– 简单有效的功率系统,拥有高效、 优异的故障穿越能力
– 永磁发电机:由维斯塔斯和VND联 合设计
– 降低了维护成本 – 符合将来更严格的并网要求 – 高承载轴承 (HCCBA)
传动系统
– 基于经验证的齿轮技术 – 集成的叶轮锁定系统提高了可维护
偏航系统、主轴承和发电机的自动润滑系统可提高风机 的可靠性,减少维护时间,同时避免频繁的维修。 V112-3.0 MW海上风机每年只需一次定期维修。
在海上风场,花在维护上的每一分钟都是非常宝贵的。 V112-3.0 MW 海上风机的可靠性和易维护性使您获得最 大的投资回报。
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为海上环境 定制完美配 置
针对海上环境量身定制
一般来说,海上环境比陆上环境更加多风、更加恶 劣。V112-3.0 MW海上风机专门针对这些苛刻条件进行 了量身定制。为了充分利用较高的平均海上风速,V1123.0 MW海上风机的叶轮速度通过优化设计,为发电量和 载荷之间提供了最佳平衡。
此外,V112-3.0 MW海上风机的机舱罩极其坚固,能够 封闭住综合进气口和维修(出)入口,保护内部部件免 受外界环境影响。
V112-3.0 MW 海上风机 让海上风能更 加有利可图
3MW风力发电机组部件特性
3MW风力发电机组部件特性1、引言3MW风力发电机组具有完全自主知识产权,机组采用三叶片、上风向、水平轴、双馈异步发电机、主动电变桨距、变速恒频变流器并网技术,运行安全、可靠、稳定,整机及零部件的设计寿命不小于20年,适用于高海拔、高纬度、多风沙、低风速、海上等不同运行环境。
3MW风力发电机组的传动链是载荷及能量的传递主体,是风力发电机组整机的核心部分,直接影响到整机的结构形式。
3MW风力发电机组首先确定传动链的双馈结构,根据传动链的基本形式,选择合适的齿轮箱、电机、轴承等具体构件,获得齿轮箱变速比、电机转速转矩等传动链参数。
同时确定偏航变桨轴承。
3MW风力发电机组结构如图1所示。
图1 3MW风力发电机组结构图2、MW机组主要部件特性3MW风力发电机组相对1.5 MW载荷较大,对传动系统和结构的要求提高,对结构的结构强度及疲劳强度要求更高,传动链采用单轴承支撑,机架采用前铸造机架,后焊接机架的形式,有效降低附加载荷对部件性能和寿命的影响。
3MW风力发电机组载荷及零部件加大,对生产过程中吊装、加热、运输、试验等设备负荷要求提升,对生产场地及布局要求提高。
2.1机架机架是风力发电整机的主要设备安装的基础,风力发电机组的关键设备都安装在机架上。
包括传动链(主轴、齿轮箱等)、偏航组件(偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承等)、发电机、联轴器、液压站、冷却泵(风冷型无)、滑环组件、自动润滑、吊车、机舱柜、机舱罩、机舱加热器、变流器和变压器等。
机架与现场的塔筒连接,人员可以通过塔筒进入机架。
机架前端是风轮,即叶片和轮毂。
1. 5Mw风力发电机组机架采用整体焊接结构;3MW风力发电机组机架考虑强度及生产成本,采用分体设计,前铸件机架后焊接机架形式,总体重量达到30T。
其结构满足承载机械和电控部件的重量,承受外力(包括静载和动载)的作用;机架应力最大区域的前机架采用吸振性能良好的球墨铸铁材料进行铸造,满足强度和刚性要求;后机架采用焊接形式,降低生产成本,前后机架通过强力螺栓连接。
3MW风力发电机组偏航控制系统设计
3MW风力发电机组偏航控制系统设计摘要:本文整体的设计需求是以3MW风力发电机组的控制系统为基础,核心采用德国Beckhoff生产的嵌入式PC控制器组成整体的控制系统。
主要内容依据模糊控制原理,主要设计是针对偏航系统的模糊控制自定义参数设计,实验采用MATLAB/simulink进行仿真,通过PLC实现F-PID控制,最后论证系统可行性。
1 风机控制系统组成风轮的组成包括桨叶、轮毂、风轮轴及变桨系统。
桨叶是获取风能及进行能量转化的部件。
轮毂主要是起固定作用的装置。
风轮轴起到把风轮旋转产生的机械能传递到发电机当中的作用,是风机关键性结构之一。
塔架用来支撑机舱和叶片,必须具有足够的静动强度来承载风轮转动所引起的震动载荷。
偏航系统主要由执行机构、控制器、传感器和偏航计数器等组成,主要包括主动和被动两种偏航方式。
变桨距功率调节机构主要由桨叶、导套、连杆、法兰、短转轴、长转轴、推动杆、支撑杆、同步盘、偏心盘、防转装置等部件组成。
变桨系统针对不断变化的风速,通过调整叶片攻角来保持功率的恒定。
同条件下两种功率调节方式对比见图1.1所示。
图1.1 变桨距与定桨距输出功率的对比构成风机的两大块部分为风力机和发电机,在风力发电机组吸收风能并对其尽可能地转化阶段中,起关键作用的是风机的控制系统。
如果把控制系统比作风机的大脑起到监控、预警等作用,那么PLC就是其中枢神经起着调节、指示作用。
针对不断变化的风,PLC通过对偏航系统发出指令调节控制桨叶位置,保证风能利用效率的最大化。
2 偏航控制系统设计风力发电机组偏航控制系统工作过程:风传感器把采集到的风向角度传送至PLC控制器,控制器对其进行判断预处理,若需对风则输出命令驱动偏航电机旋转至与风向正对90°的位置,来达到快速对风的目的。
偏航控制器的大脑MX213模块应用在M1控制系统中,它是在PC技术的基础上进行开发的,内部含有铁电FRAM,具有掉电数据不丢失的特点,且能安全储存十年以上。
3MW风力发电机组样机生产工艺
3MW风力发电机组样机生产工艺1原则3MW风力发电机组的生产实施,是为降低风力发电机组整体运输成本、在现有条件下进行挖潜增效、为公司整体发展进行的一次探索。
在精益生产管理方式设计的“零库存”厂房内,考虑场地条件、人员配备、设备情况、物料供应、生产布局等多方面因素,保证生产的安全性、有效性、便利性,在质量及安全职业健康管理体系框架内,合理安排工序、人员、物资等,实现3MW风力发电机组样机的生产制造,并按以下过程组织。
1)在装配过程中验证部件装配的可操作性,查找部件设计不足,并通过优化进行调整;2)通过样机装配,在生产过程中设计优化3MW风力发电机组的生产工艺,通过工艺设计确定批量生产的质量控制方案及最终验证方案;3)通过生产实践发现生产条件的不足,在可控条件下,将设备设施及工厂布局等条件进行优化改进,最终实现批量生产。
2现有生产条件2.1厂房条件联合动力保定公司整机生产主厂房建筑面积14000 mZ,厂房采用钢架结构,厂房按照4跨分布,分2主跨2辅跨,用于1.5 MW风力发电机组成套设备的工厂生产及调试。
两主跨用于风力发电机组整机生产及实验,两辅跨用于传动链、轮毂生产及部件临时周转。
厂房设计产能:两主跨设有80/20T吊车,两辅跨设有20/5T吊车,并有80T轨道平板运输车2台,负责风力发电机组及物料的运输。
厂房适用于2MW以下风力发电机组批量生产,设计产能达到1.5 MW风力发电机组60台/月,优化产能80台/月,最大产能达到110台/月。
2.2设备条件保定厂房设备设施按照2MW以下风力发电机组生产要求进行配备,满足 1.5MW, 2MW风力发电机组批量生产需求。
2.3现有生产布局现有“零库存”厂房利用精益生产管理模式组织生产,零部件直接到达生产工位。
厂房按照1. 5MW风力发电机组批量生产模式进行整体布局,按照生产工序安排生产节奏,采用流水线作业,装配对象不动,装配工人移动;按照互换性原则,保证装配质量、提高生产效率、降低生产周期短、减小占用生产面积。
3MW风力发电机组部件特性
3MW风⼒发电机组部件特性3MW风⼒发电机组部件特性1、引⾔3MW风⼒发电机组具有完全⾃主知识产权,机组采⽤三叶⽚、上风向、⽔平轴、双馈异步发电机、主动电变桨距、变速恒频变流器并⽹技术,运⾏安全、可靠、稳定,整机及零部件的设计寿命不⼩于20年,适⽤于⾼海拔、⾼纬度、多风沙、低风速、海上等不同运⾏环境。
3MW风⼒发电机组的传动链是载荷及能量的传递主体,是风⼒发电机组整机的核⼼部分,直接影响到整机的结构形式。
3MW 风⼒发电机组⾸先确定传动链的双馈结构,根据传动链的基本形式,选择合适的齿轮箱、电机、轴承等具体构件,获得齿轮箱变速⽐、电机转速转矩等传动链参数。
同时确定偏航变桨轴承。
3MW风⼒发电机组结构如图1所⽰。
图1 3MW风⼒发电机组结构图2、MW机组主要部件特性3MW风⼒发电机组相对1.5 MW载荷较⼤,对传动系统和结构的要求提⾼,对结构的结构强度及疲劳强度要求更⾼,传动链采⽤单轴承⽀撑,机架采⽤前铸造机架,后焊接机架的形式,有效降低附加载荷对部件性能和寿命的影响。
3MW风⼒发电机组载荷及零部件加⼤,对⽣产过程中吊装、加热、运输、试验等设备负荷要求提升,对⽣产场地及布局要求提⾼。
2.1机架机架是风⼒发电整机的主要设备安装的基础,风⼒发电机组的关键设备都安装在机架上。
包括传动链(主轴、齿轮箱等)、偏航组件(偏航驱动、偏航刹车钳、偏航轴承等)、发电机、联轴器、液压站、冷却泵(风冷型⽆)、滑环组件、⾃动润滑、吊车、机舱柜、机舱罩、机舱加热器、变流器和变压器等。
机架与现场的塔筒连接,⼈员可以通过塔筒进⼊机架。
机架前端是风轮,即叶⽚和轮毂。
1. 5Mw风⼒发电机组机架采⽤整体焊接结构;3MW风⼒发电机组机架考虑强度及⽣产成本,采⽤分体设计,前铸件机架后焊接机架形式,总体重量达到30T。
其结构满⾜承载机械和电控部件的重量,承受外⼒(包括静载和动载)的作⽤;机架应⼒最⼤区域的前机架采⽤吸振性能良好的球墨铸铁材料进⾏铸造,满⾜强度和刚性要求;后机架采⽤焊接形式,降低⽣产成本,前后机架通过强⼒螺栓连接。
3MW风力机发电机维修技术规范
3MW风力机发电机维修技术规范一.运行风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制,一般都由多个CPU并列运行,其自身的抗干扰能力强,并且通过通信线路与计算机相连,可进行远程控制,这大大降低了运行的工作量。
所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。
1.远程故障排除风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。
风机的运行和电网质量好坏是息息相关的,为了进行双向保护,风机设置了多重保护故障,如电网电压高、低,电网频率高、低等,这些故障是可自动复位的。
由于风能的不可控制性,所以过风速的极限值也可自动复位。
还有温度的限定值也可自动复位,如发电机温度高,齿轮箱温度高、低,环境温度低等。
风机的过负荷故障也是可自动复位的。
除了自动复位的故障以外,其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种:(1)风机控制器误报故障;(2)各检测传感器误动作;(3)控制器认为风机运行不可靠。
2.运行数据统计分析对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。
通过运行数据的统计分析,可对运行维护工作进行考核量化,也可对风电场的设计,风资源的评估,设备选型提供有效的理论依据。
每个月的发电量统计报表,是运行工作的重要内容之一,其真实可靠性直接和经济效益挂钩。
其主要内容有:风机的月发电量,场用电量,风机的设备正常工作时间,故障时间,标准利用小时,电网停电,故障时间等。
风机的功率曲线数据统计与分析,可对风机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。
例如,在对国产化风机的功率曲线分析后,我们对后三台风机的安装角进行了调节,降低了高风速区的出力,提高了低风速区的利用率,减少了过发故障和发电机温度过高故障,提高了设备的可利用率。
通过对风况数据的统计和分析,我们掌握了各型风机随季节变化的出力规律,并以此可制定合理的定期维护工作时间表,以减少风资源的浪费。
3.故障原因分析我们通过对风机各种故障深入的分析,可以减少排除故障的时间或防止多发性故障的发生次数,减少停机时间,提高设备完好率和可利用率。
1华锐系列化风电机组介绍--2011.5
SL3000系列化风电机组
机型 轮毂高度(m) 适用风区 3s极限风速(m/s) 年平均风速(m/s) SL3000/90 80/90 GL Ia 62.5(海上) 70(陆上) 10 SL3000/100 80/90/100/110 GL IIa 59.5 8.5 SL3000/105 80/90/100/110 GL IIa 59.5 8.5 SL3000/113 90/100/110 GL IIIa 52.5 7.5 SL3000/118 90/100/110 GL IIIa 52.5 7.5
3
SL1500系列风电机组技术参数
机型 叶轮直径 轮毂高度(m) 切入风速(m/s) 额定风速(m/s) 切出风速(m/s) 极限风速(m/s) 适用风区 SL1500/70 70 65/70 3 12 25 70/59.5 IEC I/S SL1500/77 77 65/70/80/100 3 11 25 59.5/52.5 IEC II/III SL1500/82 82 70/80 3 10.5 25 59.5/52.5 IEC II /III SL1500/89 89 80 3 10 20 52.5 IEC III
1. 紧凑型主传动链
传动链一点支承,采用“背对背”配置的双列圆锥主轴承,通过施加精确预 负荷,提高传动链承载力; 同时,可使轮毂与机舱连接结构紧凑,重量轻。 齿轮箱只承受扭矩,无附加载荷。 22
2. 优化设计的齿轮箱
两级行星+一级平行轴 润滑系统配备机械泵和电动泵,确保电网掉电时齿轮 箱仍可润滑,提高齿轮箱的寿命; 合理的齿轮箱扭矩减振结构,最大限度降低齿轮箱振动 噪音,提高齿轮箱的可靠性。
19
SL3000系列风电机组技术特点
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《风力发电机组设计与制造》课程设计任务书
课程设计(综合实验)报告( 2012 – 2013 年度第二学期)名称:题目:院系:班级:学号:学生姓名:指导教师:设计周数:成绩:日期:2013年月日《风力发电机组设计与制造》课程设计任务书一、设计内容风电机组总体技术设计二、目的与任务主要目的:1. 以大型水平轴风力机为研究对象,掌握系统的总体设计方法;2. 熟悉相关的工程设计软件;3. 掌握科研报告的撰写方法。
主要任务:1. 确定风电机组的总体技术参数;2. 关键零部件(齿轮箱、发电机和变流器)技术参数;3. 计算关键零部件(叶片、风轮、主轴、连轴器和塔架等)载荷和技术参数;4. 完成叶片设计任务;5. 确定塔架的设计方案。
6. 撰写一份课程设计报告。
三、主要内容选择功率范围在1.5MW至6MW之间的风电机组进行设计。
1)原始参数:风力机的安装场地50米高度年平均风速为7.0m/s,60米高度年平均风速为7.3m/s,70米高度年平均风速为7.6 m/s,当地历史最大风速为49m/s,用户希望安装1.5 MW至6MW之间的风力机。
采用63418翼型,63418翼型的升力系数、阻力系数数据如表1所示。
空气密度设定为1.225kg/m3。
2)设计内容(1)确定整机设计的技术参数。
设定几种风力机的C p曲线和C t曲线,风力机基本参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔架高度等,根据标准确定风力机等级;(2)关键部件气动载荷的计算。
设定几种风轮的C p曲线和C t曲线,计算几种关键零部件的载荷(叶片载荷、风轮载荷、主轴载荷、连轴器载荷和塔架载荷等);根据载荷和功率确定所选定机型主要部件的技术参数(齿轮箱、发电机、变流器、连轴器、偏航和变桨距电机等)和型式。
以上内容建议用计算机编程实现,确定整机和各部件(系统)的主要技术参数。
(3)塔架根部截面应力计算。
计算暴风工况下风轮的气动推力,参考风电机组的整体设计参数,计算塔架根部截面的应力。
风力发电机组的技术特点及参数(精)
目前我国生产的小型风力发电机按额定功率分为10种,分别为100W、150W、200W、300W、500W、1kW、2kW、3kW、5kW、10kW。
其技术特点是:2~3个叶片、侧偏调速、上风向,配套高效永磁低速发电机,再配以尾翼、立杆、底座、地锚和拉线。
机组运行平稳、质量可靠,设计使用寿命为15年。
风轮的最大功率系数已从初期的0.30左右提高到0.38~0.42,而且启动风速低,叶片材料已多样化:木质、铁质、铝合金、玻璃钢复合型和全尼龙型等。
风轮采用定桨距和变桨距两种,以定桨距居多。
发电机选配的是具有低速特性的永磁发电机,永磁材料使用的是稀土材料,使发电机的效率从普通电机的0.50提高到现在的0.75以上,有些可以达到0.82。
小型风力发电机组的调向装置大部分是上风向尾翼调向。
调速装置采用风轮偏置和尾翼铰接轴倾斜式调速、变桨距调速机构或风轮上仰式调速。
功率较大的机组还装有手动刹车机构,以确保风力机在大风或台风情况下的安全。
风力发电机组配套的逆变控制器,除可以将蓄电池的直流电转换成交流电的功能外,还具有保护蓄电池的过充、过放、交流卸荷、超载和短路保护等功能,以延长蓄电池的使用寿命。
机组的价格较低,且适合于我国的低速地区应用。
几种机组型号及技术参数见表3-4。
表3-4几种小型风力发电机组型号及技术参数风电并网三大前沿问题有突破新能源开发和能源危机是当前能源领域两大热点问题。
从能源的源头来说,人们把传统化石能源比作“昨天的阳光”,而新能源则是“今天的阳光”,可见人们对新能源的热衷程度。
目前来看,由于太阳能发电成本较高,生物质能源有局限性,地热能、潮汐能又很有限,相比之下风电最受宠。
然而,风电是一种波动性、间歇性电源,大规模并网运行会对局部电网的稳定运行造成影响。
目前,世界风电发达国家都在积极开展大规模风电并网的研究。
随着近两年我国大型风电基地建设步伐逐步加快,如何解决大规模风电并网问题迫在眉睫。
可再生能源发电实验室:实现风电机组检测零的突破9月底,中国电力科学研究院(以下简称“中国电科院”)可再生能源发电实验室获得中国合格评定国家认可委员会(CNAS)颁发的实验室认可证书,成为国内第一家获得国际互认风电机组测试资质的检测机构,这将有助于规范当前良莠不齐的风电机组制造业。
不同安全等级3MW半直驱机组的部分技术参数比较
不同安全等级3MW半直驱机组的部分技术参数比较目前还没有对半直驱风力发电机组非常明确的定义,但通常认为半直驱风力发电机组的特征是:采用一级或两级增速齿轮箱,多极同步发电机,全容量变流。
此外,为了减轻机舱的重量,半直驱风力发电机组多为紧凑型机型,也就是取消低速轴或将低速轴的长度减小,增速箱输出轴与发电机主轴直联。
目前,采用三叶片的半直驱风力发电机组是主流,典型的机组为芬兰Winwind 公司的WWD-3MW 和德国Multibrid公司M5000,而这两种机组的技术来源均来自德国Aerodyn公司。
国内的哈尔滨哈飞工业有限责任公司参照芬兰Winwind 公司的1.0MW机组,在2009年5月自行研制成功了1.5MW半直驱式风力发电机组,2009年12月金风科技股份有限公司的3MW半直驱机组也在新疆达坂城吊装成功,根据重庆齿轮箱公司提供的信息,该机型的风轮直径为93m,额定转速为14.5 rpm,增速比为1:25,齿轮箱重28吨,内齿圆直径为2160mm。
沈阳工业大学也正在研制2MW 半直驱式机组,广东明阳风电技术有限公司与德国Aerodyn设计公司合作研制的3MW紧凑型半直驱风力发电机组正在德国进行测试。
由于3MW半直驱机组没有任何一家企业形成了大批量生产能力,芬兰Winwind 公司的WWD-3MW首台机组是在2006年下线,2008年才有5台机组在芬兰Kemi港的Ajos并网发电,此后分别在爱沙尼亚的Aulepa,捷克的Pchery,瑞典的Uljabuouda和芬兰的Pori安装了同型号的机组,但全部装机数量还不到30台。
国内的企业更是处于样机试制或验证阶段,因此,关于这种机型的详细技术资料,在公开的场合很少披露。
现在,只能根据所能获取到的很不完整和不很可靠的资料,对半直驱机组在不同安全等级下结构变化的情况进行推测。
由芬兰Winwind 公司公开的资料中可以得知3MW机组风轮直径有两种分别为100m(IECIIIA)和90 m(IECIIA),转速范围分别为:5~15rpm和5~16rpm,该公司没有公布这两种机型的额定转速,个人根据其他机型叶片的参数推测,100m风轮的额定转速应为13rpm左右,90 m风轮的额定转速应为14 rpm左右,这两种机型的额定转速只相差1rpm左右,这么小的差别对模态分析中的一阶谐振频率和转矩的影响会是微不足道,由于半直驱机组采用的是全容量变流,因此,发电机转速的小幅度变化对变流器的工作是不会构成多大的影响,因风轮转速两者基本上相同,我个人认为只要轮毂按满足100m风轮栽荷要求进行强度设计,两种不同安全等级的轮毂是能共用的,同样增速箱也是可以共用的,只要求其能满足这两种不同转速中最为恶劣运行条件的要求。
已经研制成功或正在研制3MW风力发电机组的企业及产品情况简介
zhweijxja 发表于2009-12-23 13:46目前,已经研制成功或正在研制3MW风力发电机组的企业及产品情况简介如下:1. 华锐风电科技有限公司目前,唯一能生产并有3MW机组安装运行业绩的企业,该公司在2008年开始与奥地利Windtec公司合作研制3MW机组,华锐风电派出的工程师常驻奥地利,在Windtec公司办公,参与了全程设计,现已设计和开发了3MW陆地、海上及潮间带3种机型。
现有的3MW全部机型均采用为大连天元电机公司研制的水冷双馈异步发电机,中复连众为其提供了部分叶片,叶片长度为44m,叶轮直径90.*米,轮毂高度90米、整机是在江苏盐城基地装配,其特点是采用了大部件单元自维修系统,能够利用机舱内的起重设备自行拆装齿轮箱和发电机等。
2009年9月,3台3MW机组在我国首座、也是亚洲首座海上风力发电场—上海东海大桥风电场并网发电。
2. 金风科技股份有限公司2008年4月收购了德国VENSYS公司70%的股份,2009年9月4日,第一台2.5MW直驱式风机下线仪式在德国Neunkirchen市的VENSYSY公司举行,产品发明人为Klinger教授,拥有自主知识产权的2.5MW样机在北京下线,并进行了安装,该公司现正研制的3MW机组为半直驱机型,首台样机已经下线并正在新疆安装。
3. 广东明阳风电技术有限公司2008年7月与德国Aerodyn设计公司签订SCD超紧凑型风力机(Super Compact Drive)的技术许可合同,先期研制3MW机型,相对于传统设计的风力发电机组,SCD超级紧凑型风机具有重量更轻、体积更小、成本更低、效率更高等特点,超级紧凑直驱型风机没有采用三叶片的设计,而是采用了双叶片的设计方案。
SCD超级紧凑型风机将实现从陆地到海上的全面运用,维护便利的特性也将使其更加适合运用于海上风场的建设。
4. 浙江运达风力发电工程有限公司2009年3月开始与英国GH联合设计3MW风力发电机组,10月召开了方案论证会,计划在2010年完成样机试.5. 湖南湘电风能有限公司2009年3月湘电风能有限公司与英国Garrad Hassan & Partners 公司(GH)签署了3MW海上风电机组研发技术咨询协议。
中国陆上最大功率的3MW风力发电机组安装
击 穿 电压 ( V) k
1 . 79 2 . 34
境 下 性能 表现 。
试验 结果 表 明 ,线 圈绝 缘结 构 经过冷 热循 环
后 , 电气绝 缘性 能满 足 风力发 电机 的设计 要 求 , 其 其 体积 电阻没有 降低 的现象 , 绝缘 的介质损耗 有所 减 少 , 到高压 电机 的优 等品要 求 , 圈绝 缘对 地 达 线 工 频交 流击 穿 电压 降低 很小 , 过额定 电压 的 2 超 0 倍, 完全能 够满足双 馈风 力发 电机在 恶劣环境 条件
集 我公 司双馈 风力 发 电机线 圈绝 缘 结构在 恶劣 环
平 均值
3
1 . 9O 2- 33
对地工频交流击穿 。击穿电压值见表 4 。
表
线 圈 型 号
1
2 一O 3 一O 1 . 66 2 . 21
4
2 ( V) k
1 . 78 2 . 29
1. 65
3 —3
2 . 46
平均值
『 l I
l. 71
平均值
2. 26
0
1
2
3
4
“
豫 绢数
试验证 明, 冷热循环对线圈绝缘 的电气介电强度
影 响不大。
图 5 线 圈 32介 质 损 耗 与循 环 组 数 的 关 系 .
5 冷 热 循 环 前 、 的 工 频 交 流 击 穿试 验 后
《 东方 电机 ) 0 0 第 1 ) 1年 2 期
压值 见 表 5 。
表 5
7 5
线 圈 编 号 击穿 电压 ( V) 线 圈 2
1. 81
l 8 6.
3MW直驱风力发电机组总体技术参数
3MW直驱风力发电机组总体技术参数1.额定功率:3MW。
这意味着该发电机组在额定运行条件下,能够产生3MW的电能。
这一功率水平适用于中等到大型的风力发电场。
2.额定风速范围:3-25m/s。
风速是影响风力发电效率的重要因素之一,而该发电机组在3-25m/s的风速范围内,可以保持较高的发电效率。
3.风轮直径:120m。
风轮的直径与该发电机组的功率和效率密切相关。
较大的风轮直径可以提供更大的叶片受力面积,从而增加发电机组的输出功率。
4.最佳工作风速:8-15m/s。
在这一风速范围内,发电机组的发电效率最高,能够最大限度地转换风能为电能。
5.频率:50Hz/60Hz。
在欧洲和大部分亚洲国家,电力系统的频率为50Hz;而在北美和一些南美国家,电力系统的频率为60Hz。
该发电机组可根据不同地区的需求,选择相应的频率。
6. 额定转速:10-20rpm。
转速是风力发电机组的重要参数之一、在这一转速范围内,风力发电机组能够达到最佳的机械性能和转换效率。
7.额定电压:690V。
风力发电机组产生的电能需要经过变压器升压后才能输送到电网。
该发电机组的额定电压为690V,可以便利地与变压器进行匹配。
8.机组类型:直驱式。
与传统的齿轮传动方式不同,该发电机组采用直驱式设计,将风轮的转动直接传递到发电机上,减少了能量转换的损耗。
9.控制系统:智能化控制。
该发电机组配备了智能化控制系统,可以实时监测风速、温度、转速等参数,并自动调节发电机组的运行状态,以实现最佳的发电效率和稳定性。
10.运维成本:低。
由于采用了直驱式设计,该发电机组的运维成本相对较低。
此外,智能化控制系统可以提前发现潜在故障,并进行预防性维护,进一步降低了运维成本。
总的来说,3MW直驱风力发电机组具有高效率、低噪音和可靠性强的特点,并且拥有智能化控制系统,能够实现最佳的发电效率和稳定性。
该发电机组适用于中等到大型的风力发电场,为社会提供可持续、清洁的能源。
Vestas3MW风机技术参数
V112-3.0 MW®The V112-3.0 MW® is an industry game-changer, with over 3 GW already sold in less than two years. Designed for onshore low-wind and medium-wind sites, anywhere in the world, it delivers industry-leading reliability, serviceability and exceptional energy capture.The 54.65 m blades on the V112-3.0 MW®, togetherwith its 3 MW generator, provide remarkable energy yield, boosting your economic returns and strengthening your investment for years to come.Several innovative features, including a Vestas-designed permanent magnet generator and a full-scale converterfor higher efficiency, better grid support and reduced drive train loads, make the V112-3.0 MW® capable of exceptional production in all wind and weather conditions, setting a new standard in turbine performance.V112-3.0 MW® IEC SConfigured to the same specifications as our V112-3.0 MW® offshore model, the new IEC S simply extends the operation of V112-3.0 MW® onshore to high-wind sites. It is built to provide superior energy capture and profitability in high winds, year after year, ultimately ensuring that your return on investment is maximised.An improved rotor-to-generator ratio for optimum energy capture, blades profiled for aerodynamic efficiency, as well as other innovative features, ensure prime performance.The launch of the V112-3.0 MW® IEC S opens up many exciting new opportunities for reliable, high energy production in extreme wind and weather conditions. Combined with our 30 years of industry experience, it provides you with one of the most competitive investment opportunities in wind energy.V126-3.0 MW™Our best performer on low-wind sites, the V126-3.0 MW™ is built on the same proven technology as the V112-3.0 MW® models – with one crucial difference. The extended blades provide an immense 126 m rotor, enabling greater wind capture, which in turn produces more energy at a reduced cost. The result is exceptional profitability in areas with low wind, and new frontiers for wind energy investment.With the launch of the V126-3.0 MW™, we now offer a range of 3 MW turbines covering all wind classes, increasing the range of opportunities available to wind energy investors. Vestas’ unbeatable history of proven technology is combined with the most cutting-edge innovation, making the V126-3.0 MW™ the obvious choice for those looking to combine reliability with revolutionary performance.3 MW Turbines Higher profits across all wind classes3 GWThe combination of high returns and low risk have already made V112-3.0 MW® an industry favourite, with more than 3 GW already sold.Poweringnew opportunitiesDESIGNED FOR ALL IEC SEGMENTSThe V112-3.0MW® covers all onshore and offshore IEC wind class segmentsThe V126-3.0 MW™ covers onshore IEC III wind class segmentsTuRbINE TypE WINDCLASSESIEC III (6.0-7.5 m/s)IEC II(7.5-8.5 m/s)IEC I(8.5-10.0 m/s) V164-7.0 MW™offshore3 MW TuRbINESV90-3.0 MW® onshore/offshoreV100-2.6 MW™V112-3.0 MW® onshore/offshoreV126-3.0 MW™2 MW TuRbINESV80-2.0 MW®V80-2.0 MW® GridStreamer™V90-1.8/2.0 MW®V90-1.8/2.0 MW® GridStreamer™V100-1.8 MW®/V100-2.0 MW™Above are some of the features and benefits that optimise your energy production, lower your operat-ing costs and strengthen the business case for choosing the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™.Optimise energyproduction Reduce energy costs Secure your investment – Designed for highproductivity– Reduced noise modeswith minimal impact onpower production– Excellent grid support – Optimised Balance of Plant installation and transportation costs – Designed for serviceability –I nnovative CoolerTop ® uses the wind’s own energy tocool the turbine – Proven technology – Reliable and robust product – Minimal downtime – More than 30 years' track recordIndustry-leading technology that generates more energyHigh productivity in all conditions With the operating range now expanded to all wind classes, the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ deliver unrivaled energy production. The turbine blades for the turbines incorporate robust structural design. Their geometric profile increases aerodynamic efficiency while reducing sensitivity to dirt and other airborne particles. This gives the turbine better in-service energy production.Keeping noise down and power up The V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ have several noise modes to meet most site-specific sound level restrictions - all without a significant reduction in productivity. The new power system for the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ enables superior grid support. The permanent magnet generator, coupled with a full-scale converter, meets most challenging grid requirements – in almost any corner of the world.Gear box Generator Stator sidefilter back-to-back converter Grid side filter TransformerGRID INTERFACEbottomof the towerThe new power system has the capability to maintain production across severe drops in grid voltage, while simultaneously minimising drive train loads. It also allows rapid down-rating of production to 20 per cent.Excellent grid supportOptimised balance of plant installationand transportation costsJust like other Vestas turbines, the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ are designed to be transported easily to virtually any site around the world. In terms of weight, height and width, all of its components comply with most local and international limits for standard transportation.Each transportable component weighs less than 70 tonnes. Your foundation costs are also lowered with the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ due to its improved load control. Additionally, the grid support capabilities of the new power system help minimise substation cost and provide greater flexibility to meet future requirements.Easy serviceabilityThe nacelle of the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ is ergonomically designed. It maximises the available internal space by integrating the power converter into the nacelle floor. This extra space makes it easier for maintenance crews to gain access – reducing the time spent on service and, therefore, maximising uptime. The automatic lubricationof the yaw system, main bearing and generator bearings delivers the triple benefit of increased reliability, reduced maintenance time and less frequent servicing. Combined, these factors save you money and maximise your returns on the wind energy produced on all onshore sites. The turbines can be put into place and maintained using standard installation and servicing tools and equipment – minimising ongoing maintenance costs.Innovative CoolerTop®The CoolerTop® installed on the the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™ uses the wind’s own energy to generate the cooling required, rather than consuming energy generated elsewhere. The fact that the CoolerTop® has no moving parts means it requires little maintenance, reducing costs once more. In addition, the absence of any fans ensures that the cooling system makes minimal noise while simultaneously reducing the turbine’s own energy consumption. Finally,the CoolerTop® provides sufficient cooling at altitudes ofup to 2,000 m. This makes the turbines an ideal choicefor locations high above sea level that were once deemed unsuitable.Designed to reduce windenergy costspermanent magnet generator and full scale converter – Simple and effective power system with high efficiency and excellent fault ride-through capabilities – P ermanent magnet generator de-signed by Vestas – Reduced maintenance cost – Highly adaptable for future requirements – HCCBA bearings (High Capacity Bearing)Drive train – Based on proven geared technology – Integrated rotor lock system to improve maintenance blade – Large root diameter (Φ2.6 m) ensures blade bearing longevity – Lightning receptors and internal grounding cable integrated – Robust aerodynamic profile less sensitive to airborne contaminationpitch system – Design based on V90-3.0 MW®– Double feeding pump system ensuring redundancy and reliability – Solutions for safe work in hub integrated in design y aw system– Design based on V90-3.0 MW®and V90-2.0 MW®– Robust plain bearing with built-infriction (grease lubricated)CoolerTop®– Operation up to 2,000 m withde-rating under specific conditions– No power consumption for fans– Minimal noise emission fromcooling systemThe passion and experience to secure your wind energy investment47,000+The V112-3.0® MW and the V126-3.0 MW™ advance the already proventechnology powering over 47,000+installed Vestas turbines worldwide– more than any other supplier.proven technologies - from the company that invented themSince 1999, Vestas has installed over 2,600 V90-3.0 MW® turbines and more than 9,700 2 MW turbines globally. These workhorses form the basis of the mighty V112-3.0 MW® and V126-3.0 MW™, which incorporates their thoroughly tested technologies – including the pitch, yaw and control systems, and the drive train concepts. This heritage makes the turbines your low-risk choice.The V112-3.0 MW® and V126-3.0 MW™ are based uponthe proven technologies that underpin the 47,000+ Vestas turbines installed around the world. Using the best features from across the range, as well as some of the industry’s most stringently tested components and systems, the turbines' reliable design minimises downtime – helping to give you the best possible return on your investment.In Vestas Performance and Diagnostics Centre, we monitor more than 22,000 turbines worldwide. The information we obtain is then used in developing new turbines, including the V112-3.0 MW® and V126-3.0 MW™.Reliable and robust productThe Vestas Test Centre is unrivalled in the wind industry. We test most of the nacelle components using Highly Accelerated Life Testing (HALT) to ensure reliability. For critical components, HALT identifies potential failure modes and mechanisms. Specialised test rigs ensure strengthand robustness for the gearbox, generator, yaw and pitch system, lubrication system and accumulators. Our quality-control system ensures that each component is produced to design specifications and performs at site. We also employ a Six Sigma philosophy and have identified critical manufacturing processes (both in-house and for suppliers). We systematically monitor measurement trends that are critical to quality, locating defects before they occur.Life testingThe Vestas Test Centre has the unique abilityto test complete nacelles using technologies like Highly Accelerated Life Testing (HALT). This rigorous testing of new components ensures the reliability of the V112-3.0 MW® and the V126-3.0 MW™.V112-3.0 MW® Facts & figuresWIND CLASS IEC IIA/IIIA IEC SpOWER REGuLATION pitch regulated with variablespeedOpERATING DATARated power 3,075 kW 3,000 kWCut-in wind speed 3 m/s 3 m/sRated wind speed 13 m/s 13 m/sCut-out wind speed 25 m/s 25 m/sRe cut-in wind speed 23 m/s 23 m/sOperating temperature range: -30˚up to +40˚**subject to different temperature optionsSOuND pOWER*(Mode 0, 10 m above ground, hub height 84 m, air density1,225 kg/m³)3 m/s 94.5 dB 96.0 dB4 m/s 97.3 dB 97.5 dB5 m/s 100.9 dB 100.9 dB6 m/s 104.3 dB 104.4 dB7 m/s 106.5 dB 107.5 dB8 m/s 106.5 dB 107.5 dB*other sound reduced modes availableROTORRotor diameter 112 m 112 mSwept area 9,852 m²9,852 m²Air brake full blade feathering with 3 pitchcylindersELECTRICALFrequency 50/60 Hz 50/60 HzGenerator type permanent magnet permanentmagnetConverter full scale full scale W IND CLASS IEC IIA/IIIA IEC S GEARbOX Type Multi stage (planetary + helical)TOWER bLADE DIMENSIONS Length 54.65 m 54.65 m Max. chord 4 m 4 m NACELLE DIMENSIONS Height for transport 3.4 m 3.4 m Height installed (incl. CoolerTop ®) 6.8 m 6.8 m Length 12.8 m 12.8 m Width 4.0 m 4.0 m TOWER DIMENSIONS Max. section length 30 m 30 m Max. diameter 4.5 m 4.2 m Hub DIMENSIONS Max. transport height 3.74 m 3.74 m Max. transport width 3.75 m 3.75 m Max. transport length 5.42 m 5.42 m Max. weight per unit for transportation 70 metric tonnes 70 metric tonnes TuRbINE OpTIONS OCAS®, smoke & heat detection, shadow detection, increasedcut-in wind speed & aviation light.Type tubular steel tower Hub heights 50hz: 84 m/94 m IEC IIA & 119 m/140 m IEC IIIA 84 m 94 m/119/140 m DIBt II & 94 m/119 m DIBt III 60 hz: 84 m/96 m IEC IIA & IIIA 84 mV126-3.0 MW™Facts & figuresWIND CLASS IEC IIIbpOWER REGuLATION pitch regulated with variablespeedOpERATING DATARated power3,000 kW Cut-in wind speed 3 m/s Rated wind speed12 m/s Cut-out wind speed22.5 m/s Re cut-in wind speed20 m/s Operating temperature range:-30˚up to +40˚**subject to different temperature optionsSOuND pOWER*(Mode 0, 10 m above ground, hub height 119 m, air density 1,225 kg/m³)Max sound power 107.5 dB *other sound reduced modes availableROTORRotor diameter126 m Swept area12,469 m²Air brake full blade feathering with 3 pitchcylindersELECTRICALFrequency50 Hz Generator type permanent magnet generator Converter full scale W IND CLASS IEC IIIbGEARbOXType Multi stage (planetary + helical)TOWERType tubular steel tower Hub heights50hz: 119 m* *or site specificbLADE DIMENSIONSLength62 m Max. chord 4 mNACELLE DIMENSIONSHeight for transport 3.4 m Height installed(incl. CoolerTop®) 6.8 m Length12.8 m Width 4.0 mHub DIMENSIONSMax. transport height 3.74 m Max. transport width 3.75 m Max. transport length 5.42 mMax. weight per unit fortransportation70 metric tonnesTuRbINE OpTIONSOCAS®, smoke & heat detection, shadow detection, increased cut-in wind speed & aviation light.pOWER CuRVE FOR V112-3.0 MW®Noise reduced sound power modes are available O u t p u t (k W )Wind speed (m/s)0123456789101112131415161718192021222324252627282930IEC IIA/IIIA IEC SpOWER CuRVE FOR V126-3.0 MW™Noise reduced sound power modes are available O u t p u t (k W)Wind speed (m/s)0123456789101112131415161718192021222324252627282930IEC IIIB08/2012-E N © 2012 Vestas Wind Systems A/S. All rights reserved.This document was created by Vestas Wind Systems A/S on behalf of the Vestas Group and contains copyrighted material, trademarks and other proprietary information. This document or parts thereof may not be reproduced, altered or copied in any form or by any means without the prior written permission of Vestas Wind Systems A/S. All specifications are for information only and are subject to change without notice. Vestas Wind Systems A/S does not make any representations or extend any warranties, expressed or implied, as to the adequacy or accuracy of this information. This document may exist in multiple language versions. In case of inconsistencies between language versions the English version shall prevail. Certain technical options, services and wind turbine models may not be available in all locations/countries.Vestas Wind Systems A/SHedeager 44 . 8200 Aarhus N . DenmarkTel: +45 9730 0000 . Fax: +45 9730 0001vestas@ . 。
垂直式多叶片万向风力发电机参数
垂直式多叶片万向风力发电机参数下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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主流风力发电机技术参数
主流风力发电机技术参数风力发电是利用风能将风转化为电能的一种可再生能源技术。
主流风力发电机是在风车塔顶安装的大型风轮,具有一定的技术参数来描述其性能和能力。
以下是主流风力发电机的常见技术参数:1. 风轮直径(Rotor Diameter)风轮直径是风力发电机中最常见的参数之一,用来描述风轮的大小。
风轮直径通常在50米到150米之间变化,这与风能转化为机械能的能力有关。
2. 额定功率(Rated Power)额定功率是风力发电机的主要技术参数,用来描述风力发电机的最大输出电力。
额定功率通常以千瓦(kW)或兆瓦(MW)为单位,并可以从几十千瓦到几兆瓦不等。
当前的风力发电机通常具有数百千瓦到几兆瓦的额定功率。
3. 额定风速(Rated Wind Speed)额定风速是风力发电机达到额定功率所需的最低风速。
该参数通常以米/秒为单位,并可以在风速范围内从2.5米/秒到4.5米/秒不等。
风速低于额定风速时,风力发电机的功率输出将低于其额定功率。
4. 切入风速(Cut-in Wind Speed)切入风速是风力发电机开始发电时所需的最低风速。
这是风力发电机开始旋转并开始转化风能的风速。
切入风速通常在2米/秒到3米/秒之间。
5. 切出风速(Cut-out Wind Speed)切出风速是风力发电机停止发电的最高风速。
这是为了保护风力发电机,防止其在风速过高时受到损坏。
切出风速通常在25米/秒到30米/秒之间。
6. 发电机类型(Generator Type)发电机类型是风力发电机中的关键参数之一,用来描述转化机械能为电能的设备。
主要的发电机类型包括涡轮发电机(PMSG)和异步发电机(ASM),每种类型都有其优点和适用情况。
当前,涡轮发电机是主流风力发电机中最常见的类型。
7. 塔高(Tower Height)塔高是风力发电机中风车塔的高度。
塔高通常在50米到120米之间变化,不同的塔高可以改变风轮的高度和可获得的风能量。
风力发电机组设计与制造课程设计报告书
课程设计(综合实验)报告名称:风力发电机设计制造题目:风力发电机组整体技术设计目录课程设计任务书0第一章风力发电机组总体参数设计41.1 额定41.2 设计41.3 切出风速、切入风速、额定风速41.4 发电机额定转速及转速范围41.5 重要的几何尺寸51.5.1 转子直径和扫过面积51.5.2 轮毂61.6 刀片数量61.7 风轮转速71.8功率曲线、Cp曲线、Ct曲线、攻角ɑ87载荷计算18课程设计作业书一、设计内容风机整体技术设计二、宗旨与任务主要目的:1、以大型水平轴风力发电机组为研究对象,掌握系统整体设计方法;2、熟悉相关工程设计软件;3.掌握撰写研究报告的方法。
主要任务:每个学生独立完成风机的整体技术设计,包括:1、确定风机整体技术参数;2、关键部件(齿轮箱、发电机、变流器)的技术参数;3、计算关键部件(叶片、转子、主轴、联轴器、塔架等)的载荷及技术参数;4、完成叶片设计任务;5. 确定塔的设计。
6. 每个人写一份课程设计报告。
三、主要内容每个人选择功率范围在 1.5MW 到 6MW 之间的风力涡轮机进行设计。
1)原始参数:风机安装地点50米高处年平均风速为7.0m/s,60米处年平均风速为7.3m/s,60米处年平均风速为7.3m/s, 70米为7.6m/s,当地历史最大风速为49m/s,用户想安装1.5-6MW的风机。
使用63418翼型,63418翼型的升力系数和阻力系数数据如表1所示。
空气密度设置为1.225 kg/m 3 。
2) 设计内容(1) 该参数包括叶片数、风轮直径、额定风速、切入风速、切出风速、功率控制方式、传动系统、电气系统、制动系统形式和塔筒高度等。
风机等级按标准确定;(2) 关键部件气动载荷计算。
设置多台风机的C p曲线和C t曲线,计算几个关键部件的载荷(叶片载荷、转子载荷、主轴载荷、联轴器载荷和塔架载荷等);根据负载和功率确定所选型号的主要部件的技术参数(齿轮箱、发电机、变流器、联轴器、偏航和变桨电机等)和类型。
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4.2 视在功率
4.3 额定输出电压
4.4 额定输出电流
4.5 输出频率变化范围
4.6 防护等级
5
主轴
5.1 制造厂家
6
主轴承
6.1 型号
7
制动系统
7.1 主制动系统
7.2 第二制动系统
8
偏航系统
8.1 类型/设计
8.2 控制
8.3 偏航速度
8.4 偏航轴承形式
8.5 润滑方式
8.6 制造厂家/风速仪型号
17
3000
18
3000
19
3000
20
3000
21
3000
22
3000
23
3000
24
3000
25
3000
Electrical power [kW]
3500 3000 2500 2000 1500 1000 500
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 Hub wind speed[m/s]
CT
0.974042 0.803583 0.668174 0.591756 0.591914 0.592013 0.591893 0.592126 0.59207 0.466845 0.347144 0.270783 0.217525 0.178273 0.148516 0.125468 0.107325 0.09282 0.081014 0.07127 0.063146 0.05631 0.050515
4
沈阳华创风能有限公司 CCWE
Capture Wind,Creating Energy
2.2.3 机组推力系数曲线
标准空气密度 1.225kg/m3 下的机组推力系数曲线。
风速 m/s
3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
2.2 机组功率曲线和推力系数曲线 2.2.1 标准空气密度1.225kg/m3下的功率曲线
标准空气密度1.225kg/m3下的功率曲线。
风速 m/s 功率 kW
3
59
4
159
5
291
6
463
7
736
8
1099
9
1564
10
2148
11
2858
12
3000
13
3000
14
3000
15能有限公司
CCWE
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表 1 (续)
序号
部件
单位
规格
3.8 额定转速及其转速范围
功率因数调节范 1/4 额定功率
围或采用定变桨 2/4 额定功率 3.9
矩风电机组的功 3/4 额定功率
率因数
额定功率
3.10 绝缘等级
4
变频器
4.1 变频器型号
44063 88720 90745
236 7981
华创风能 3MW 直驱风机 总体技术参数
编制: 校对: 审核: 批准: 日期:
沈阳华创风能有限公司 2010 年 8 月
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风力发电机组总体技术参数
1 范围 本标准规定了 风力发电机组总体技术参数。
2 总体技术参数 2.1 总体技术参数 总体技术参数见表 1.
Thrust coefficient [.]
e:\calculation\ccwe3000-100df\杂 [Run 'spcurve']
1.0 0.9 0.8 0.7 0.6 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0.0
2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26
Hub wind speed [m/s]
表 1 风力发电机组技术参数
序号 1 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 1.8 1.9
1.10 1.11 1.12 1.13
2 2.1 2.2 2.3 2.4 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7
部件 机组数据 制造厂家/型号 额定功率 功率调节方式 叶轮直径 轮毂高度 切入风速 额定风速 切出风速(10 分钟均值) 极大风速 设备可利用率 运行温度范围 机组生存温度 设计使用寿命 叶片 叶片长度 叶片材料 叶尖线速度 扫风面积 发电机 制造厂家/型号 额定功率 额定电压 额定电流 防护等级 润滑方式 润滑脂型号
单位
规格
华创风能/CCWE3000D
kW
3000
变桨距和发电机转子励磁调节
m
103
m
80
m/s
3
m/s
12
m/s
25
m/s
59.5 (3s)
≥95%
-30~+40℃
-40~+45℃
年
20
m
50.3
玻璃钢
m/s
76.8
m2
8328
沈阳华创
kW
3150
V
690V
A
2X1345
IP54 电机自动润滑
Mobilith SHC 460
2
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表 1 (续)
序号
部件
单位
规格
11.1 防雷设计标准
11.2 防雷措施 11.3 风机接地电阻 12 塔架 12.1 类型 12.2 轮毂高度 12.3 表面防腐 13 重量 13.1 机舱(不包括叶轮和发电机) 13.2 发电机 13.3 叶片 13.4 叶轮(包含叶片、轮毂)
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风电机组大部件尺寸(示例)
机组型号
叶片
叶轮(不含叶片)
机舱
发电机
上段
中段
塔架 (80m)
下段
基础环
其它附件
3.0MW 外形尺寸(mm)
50300 SR1700
Φ5200 28280 31040 23170 126
重量(kg) 11500X3 17000 31520 90000
与电机厂家相同
240/900/W33; NF18/1600
气动刹车(叶片独立变桨) 液压钳盘刹车(用于维护检修)
电机+行星减速机驱动主动偏航 计算机控制主动对风 °/s 0.5 外齿圈四点接触球轴承 压注油脂 Mobilith SHC 460 P/N:7690361 P/N:7690375
HAWE
PLC 自制,主开关容量 2*1600A Hz 50 A 2*1345A 变流器 1(全功率段)
IEC61312-1995;IEC61643-1995;IEC61 024;IEC1024-I 以及 GL 规范 电气、叶片、机舱、塔筒防雷 Ω ≤4
三节式,圆锥管状钢塔 m 80
防腐漆防腐
kg 25000 kg 90000 kg 11500 kg 65000
3
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8.7 制造厂家/风向标型号
9
液压单元
9.1 制造厂家/型号
10 控制系统
10.1 控制单元类型
10.2 主开关柜
10.3 额定频率
10.4 逆变器额定输出电流
10.5 软并网装置/类型
10.6 额定出力的功率因数
11 防雷保护
r/min
kVA V/V A/A Hz
14.2/7~15.4 rpm 容性 0.95~感性 0.95 容性 0.95~感性 0.95 容性 0.95~感性 0.95 容性 0.95~感性 0.95 F ABB ACS800-70 2*1579 690 2*1345 50±1 IP54