小型风力发电机控制器设计说明
电气工程中的微型风力发电系统设计与性能评估

电气工程中的微型风力发电系统设计与性能评估引言:随着可再生能源的广泛应用与推广,风能作为一种环保、可再生的清洁能源,受到越来越多的关注。
在电气工程领域,微型风力发电系统作为风能利用的一种重要方式,具有灵活性、可扩展性和适应性强的特点。
本文将介绍微型风力发电系统的设计原理和关键技术,并重点讨论其性能评估方法。
一、微型风力发电系统的设计原理微型风力发电系统由风能捕捉部分、转换部分和储存部分组成。
风能捕捉部分主要包括风轮、叶片和风速传感器,用于捕捉和测量风能。
转换部分是核心部分,主要由发电机和电控部分组成。
发电机通过叶片的转动,将机械能转化为电能。
电控部分则用于控制和优化发电系统的运行。
储存部分则是将发电的电能储存起来,以备不时之需。
二、微型风力发电系统的关键技术1. 叶片设计:叶片是微型风力发电系统中最关键的部分之一。
其设计要考虑风能的捕捉效率和机械强度。
常见的叶片材料包括玻璃纤维增强塑料和碳纤维复合材料。
通过优化叶片的形状和尺寸,可以提高系统的发电效率。
2. 电机选择:电机的选择对系统的发电效率和稳定性具有重要影响。
常用的电机类型包括直流电机和交流电机。
直流电机较为简单,适用于小型和低功率的发电系统;交流电机则具有较高的转矩和效率,适用于中小功率的发电系统。
3. 风能转换率:风能转换率是评估微型风力发电系统性能的重要指标之一。
它表示了系统从风能到电能的转换效率。
提高风能转换率需要优化叶片设计、降低机械摩擦损失并改进发电机的效率。
4. 转速控制:微型风力发电系统的转速控制对于系统的工作稳定性和安全性至关重要。
通常采用的转速控制方法有PWM调速和MPPT调速。
PWM调速通过调节电机的电压和频率来控制转速;MPPT调速则通过不断追踪系统的最大功率点来实现转速控制。
三、微型风力发电系统的性能评估方法1. 发电效率评估:发电效率是评估微型风力发电系统性能的重要指标之一。
它表示了系统将风能转化为电能的能力。
发电效率可通过实际发电量与预期发电量的比值来计算。
小型风力发电机控制器设计

电子设计竞赛教程考试(设计报告)题目:小型风力发电机控制器设计摘要现有的小型风力发电系统存在能量转换效率低、蓄电池使用寿命短、控制简单和缺乏完整的系统功率控制等问题。
因此提高对蓄电池的充电速度,减少充电损耗,正确地监控蓄电池状态,确保蓄电池的正确使用、延长蓄电池的使用寿命对小型风力发电有着重要意义。
本设计的目的是在分析现有的小型风力发电系统的基础上,设计简单、高效、高可靠性的风机控制器,实现风电系统可靠及优化运行。
本设计以单片机8051的加强版STC12C5A60S2为核心控制整个电路,具体由风力发电机、控制系统、整流电路、斩波电路、蓄电池充放电控制电路、蓄电池及其用电设备组成,功能上能保证系统安全运行,在电气特性和机械特性允许范围内运行。
减少风速随机变化对输出电能的影响,使输出电压稳定,减少纹波。
合理调度系统电能,保证向负载提供连续电能。
保护蓄电池,防止过充和过放,提供足够充电能量进行快速充电。
综上所述,本设计将具有可靠性更高、价格更廉等优势,对于增强市场竞争能力,加速小型风力发电的普及和应用,节约能源和保护环境都具有重要意义。
关键词:发电机整流锂电池环保目录一绪论 (1)二小型风力发电系统原理 (2)2.1 风力发电系统组成 (2)2.2 风电系统的运行特点 (2)2.3 电能变换单元和控制单元 (4)2.3.1 整流器 (4)2.3.2 DC/DC 变换器 (5)2.4 锂电池 (5)2.4.1 锂电池的介绍 (5)2.4.2 锂电池的种类 (6)2.4.3 锂电池的充电方法 (6)三小型风力发电机控制器的设计 (7)3.1 电机的选择 (7)3.1.1 手摇发电机 (7)3.1.2 电机特性曲线 (9)3.2 单片机(单片机STC12C5A60S2) (11)3.2.1 产品介绍 (11)3.2.2 单片机STC12C5A60S2的特点 (11)四流程图和电路图 (14)4.1流程图和控制原理图 (14)4.2 显示屏 (18)4.3 锂电池选择 (20)4.4 检测电路 (21)4.4.1 电压检测 (21)4.4.2 电流检测 (22)五调试 (22)六结语 (24)一绪论随着现代工业的发展和社会的进步,人们对供电持续性和供电量的要求也越来越高。
小型家用风力发电机毕业设计

小型家用风力发电机毕业设计1000字一、设计内容本次设计的目的是设计一台小型家用风力发电机,能够在一个家庭中使用。
此发电机可产生电流,将电力储存到电池中,通过逆变器将直流电转为交流电供应家庭用电。
设计将包括以下内容:1. 选择合适的风轮尺寸和型号。
2. 选出合适的发电机和电路。
3. 逆变器的设计与制作。
4. 发电机和逆变器的控制系统。
5. 外壳的设计和制造。
二、设计原理风力发电机是利用风能产生的机械能转变为电能的装置。
当环境中的风吹在旋转的叶片上时,通过叶轮将机械能传递给发电机。
发电机会将机械能转化为电能并储存在电池中,其后逆变器会将直流电变为交流电以供应各项家庭电力需求。
三、设计细节1. 风轮:通过大气压力的力量,使叶片旋转,最终达到发电目的。
在此设计中,我们选择了一种直径为0.9米,叶片数为三的风轮。
2. 发电机:发电机是小型家用风力发电机的核心。
在此设计中,采用了一台带有稳定器的直流发电机。
发电机输出电流的功率为250W。
3. 逆变器:逆变器可以将直流电转换为交流电,以供应家庭用电。
我们选择了一台可以将12伏直流电转换为220伏交流电的逆变器。
4. 控制系统:我们需要对风力发电机进行控制。
控制系统是根据风速来控制发电机的转速,将飞轮的转速保持在一个稳定范围内。
5. 外壳:外壳是保护小型家用风力发电机内部设备的一个重要部分。
我们选择了一种轻质的、具有良好透气性的材料来制作外壳。
四、设计结果这款小型家用风力发电机的核心部件是发电机和逆变器。
通过控制系统,可以在不同风速下保持转速的稳定。
外壳可以保护内部设备,同时也起到状觉上的美观作用。
通过此设计,我们发现小型家用风力发电机是最佳可持续能源选择之一。
它可以为家庭提供一定量的电力,同时具有环保和节能的特点。
小型风力发电机控制器设计

小型风力发电机控制器设计一、引言二、设计原理1.风速监测风速监测是风力发电机控制的基础,可以使用风速传感器或者压力传感器来实时测量风速。
将传感器与单片机连接,获取实时的风速数据。
2.转速测量转速测量用于监测发电机的转速,以便控制器判断发电机是否在安全范围内运行。
可以使用霍尔元件或者光电传感器等装置实时测量发电机的转速。
3.功率控制根据预设的功率曲线控制发电机的工作。
通过计算机算法,将实时监测到的风速和转速数据与预设的功率曲线进行比较,如果风速和转速达到预设的要求,则控制器将保持发电机的工作状态。
如果风速和转速不能满足要求,则控制器将停止发电机的工作或者切换到备用能源。
4.停机保护在发电机工作过程中,如果出现故障或者超负荷的情况,控制器应该及时停机以防止设备损坏。
可以设置过载保护、欠压保护和过压保护等功能,检测当前环境是否安全,并根据检测结果来控制发电机的运行状态。
三、设计步骤1.确定需求和功能:根据实际需要,确定设计的功能和要求,如额定功率、额定转速、保护等级等。
2.采用合适的硬件:选择合适的单片机和传感器等硬件设备,保证系统的性能和稳定性。
3.硬件设计:根据系统需求,设计并搭建硬件电路,将传感器和单片机进行连接。
4.软件编程:使用相应的开发工具对单片机进行编程,实现风速监测、转速测量、功率控制和停机保护等功能。
5.调试和优化:对整个系统进行调试和优化,确保系统的稳定和可靠运行。
四、设计实例以STC89C52单片机为核心,采用风速传感器和霍尔元件进行风速监测和转速测量,设置合理的功率曲线,实现小型风力发电机的控制。
五、结论本文介绍了一种小型风力发电机控制器的设计原理和实现步骤,通过风速监测、转速测量、功率控制和停机保护等功能,实现对小型风力发电机的稳定控制和保护。
该设计可以提高风力发电机的利用效率,减少能源浪费,具有一定的应用价值和推广前景。
微型风力发电机的设计与制造

微型风力发电机的设计与制造随着环保意识的提高和新能源的广泛应用,微型风力发电机逐渐成为一种趋势,被广泛应用于家庭、学校、农村等领域。
在本文中,我将介绍微型风力发电机的设计与制造流程。
一、设计首先,设计是微型风力发电机制造的重要环节。
在设计中,需要考虑以下几个方面:1.1 风轮设计风轮的设计是微型风力发电机的核心。
风轮应该具备如下特点:(1)具有足够的面积面积通常控制在50-60平方厘米左右,面积过小会使发电效率低下。
(2)合适的叶片数量一般来说,叶片数量为3-5片为佳,因为旋转速度不会太慢或太快。
(3)合适的材质常见的材质有塑料、木材、铝合金等,选择材料时要考虑材料的强度、重量、成本和易加工性等因素。
(4)减少风阻力在设计风轮时,需要减小风阻力,从而提高发电效率。
1.2 发电机设计微型风力发电机中常用的是直流发电机。
发电机的选择要根据风轮的转速匹配。
具体要求可参考厂家提供的技术数据。
1.3 控制器设计控制器通常是微型风力发电机的核心部件之一,它能够实时检测风轮的转速,并根据转速调节输出电压和电流。
1.4 塔架设计塔架的设计需要考虑到风轮的高度,风速和塔架的稳定性,一般需要在地面上混凝土基础上架设。
二、制造2.1 风轮制造在制造风轮时,首先需要根据设计图纸制作叶片,并考虑叶片的重心和均衡。
其次,需要制造风轮骨架,根据骨架形状来加工好齿轮,该齿轮与风轮直径相等,定位固定在骨架中间,轴向风轮输出转速。
2.2 发电机制造发电机的制造需要根据设计图纸加工各部件,如定子、转子和轴承等。
2.3 控制器制造控制器制造需要选择合适的电子元器件,如电容器、电阻器、磁性元件等,并制作出完善的电路板。
2.4 塔架制造塔架制造通常需要使用钢材,并进行切割,焊接和装配等工艺。
三、安装安装时需要先将塔架安装在地面上,并固定好,然后将风轮装在塔架的顶部,并与发电机和控制器接线连接。
最后,在安装好的组件上附加警示标志,避免外力干扰。
独立式民用小型风力发电机及控制器的设计

独立式民用小型风力发电机及控制器的设计AbstractThis paper presents the design of a standaloneresidential small-scale wind turbine and controller for home-based electrical power generation. The system consists of a Wind Turbine Generator (WTG), Battery and Charge Controller. The Wind Turbine Generator is a three-phase permanent magnet generator with a rated power of 1000 Watts. The Battery and Charge Controller ensures the proper functioning of thesystem by regulating the charging and discharging of the battery. The controller also controls the output voltage ofthe WTG.IntroductionAs the world becomes more dependent on energy, renewable energy technologies such as wind power are continuing to grow in popularity. Residential wind power systems offer several advantages to homeowners, including reduced electricity bills and lower carbon emissions. In this paper, we present the design of a standalone residential small-scale wind turbine and controller that can be easily installed by homeowners.Design of Wind Turbine GeneratorA small-scale wind turbine generator is designed to take advantage of the kinetic energy of wind to produce electrical energy. Permanent magnet generators are used in many small-scale wind turbines because of their high efficiency, low maintenance, and ease of use. The Wind Turbine Generator (WTG) used in this system is a three-phase permanent magnet generator with a rated power of 1000 Watts. The generator ismounted on a pole and connected to the battery via cables. The blades of the turbine are designed to capture the maximum wind energy and turn the generator.Design of Battery and Charge ControllerTo ensure the proper functioning of the system, it is essential to regulate the charging and discharging of the battery. The charge controller ensures that the battery is not overcharged or over-discharged, which can damage the battery. The controller also regulates the output voltage of the WTG. Our controller uses a microprocessor-based system to automatically control the charging and discharging of the battery.The charge controller consists of two main sections, which are the charging section and the discharging section. The charging section is responsible for regulating the charging of the battery from the WTG. The discharging section is responsible for regulating the discharging of the battery to the load. The charge controller constantly monitors the battery voltage and adjusts the charging and discharging rate accordingly.ConclusionThe design of a standalone residential small-scale wind turbine and controller has been presented. The system includes a Wind Turbine Generator, Battery, and Charge Controller. The WTG is a three-phase permanent magnet generator with a rated power of 1000 Watts. The Battery and Charge Controller ensure the proper functioning of the system by regulating the charging and discharging of the battery. The controller also controls the output voltage of the WTG. This system can be easily installed by homeowners and offersmany benefits, including reduced electricity bills and lower carbon emissions.。
家用小型风力发电系统的初步设计说明

家用小型风力发电系统的初步设计院-系:工学院专业:电气工程与其自动化摘要风能作为一种清洁的可再生能源正逐渐受到了人们的重视,风力发电也成为了时下的产业。
本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换与继电控制电路做了初步的研究。
本论文首先介绍了课题的目的和意义,综述了国外风力发电的发展概况,简要概括了风力发电相关技术的发展状况,论述了常见小型风力发电系统的基本组成和各部分的作用,同时对本论文的系统方案做了简要的概括,着重分析了整流电路与Buck降压电路的配合,蓄电池充放电继电保护以与电能输出的有效性等。
还引入了市电切换电路,作为在发电机故障或蓄电池电量不足的情况下为负载供电。
为了使能量的利用达到最大化,本系统还引入了并网电路。
所以本论文设计的小型风力发电机组不但适合偏远的地区,也适合市区家庭使用。
本文提出的解决方案为:风力传动装置带动三相永磁交流发电机,然后通过AC—DC—DC—AC变换为交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组和稳压器,通过继电控制电路的监控以实现系统的自动控制,同时并入市电投切,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。
系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。
本论文的重点在于继电控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析。
关键词:小型风力发电机组;整流:逆变;继电控制:蓄电池ABSTRACTWind energy as a clean and renewable energy has been paid more and more attention, wind power generation has become the sunrise industry. This paper expounds the design scheme of small independent wind power generation system, transform and relay control circuit and the power structure of the wind turbine to do in-depth study.This paper firstly introduces the purpose and significance of the topic, summarizes the general situation of development of wind power at home and abroad, summarized the development situation of wind power generation technology, discusses the small wind power generation system, the basic composition and function of each part of the system, at the same time, this paper made a brief summary, focuses on the analysis of the coordination rectifier circuit and Buck circuit, battery charging and discharging of relay protection and electric energy output efficiency. Also introduced the power switching circuit, as for the load of the power supply in the generator or battery power shortage. In order to make the use of energy to achieve the maximization, this system also introduced the grid circuit. So small wind turbines are designed in this paper is not only suitable for remote areas, but also suitable for family use.The solution proposed in this paper is: the wind turbine driven by three-phase AC generator, and then through the AC - DC - DC - AC transform as the standard alternating current user needs, and considering the wind instability, batteries are incorporated in the system, the relay control circuit of the control system achieves automatic control, to ensure the system can storage in the wind in the wind energy is not sufficient enough, also to supply power for the load. The running status of the system with the relay control circuit and switch control.The focus of this paper is the design of relay control circuit, and the running state of thesystem under theconditions of different wind has made a comprehensive and rigorous analysis.Keywords:Small wind turbines;Rectifier; relay control;Battery目录第一章绪论51.1小型风力发电概述51.1.1小型风力发电发展历程与展望51.2论文系统概述8第二章风力机原理与其结构112.1风力机的气动原理112.2风力机的主要部件112.3风力机的功率122.4风力机组选型122.4.1风力机选型12第三章电气设计部分163.1整流部分163.1.1整流电路图和工作原理163.1.2整流管参数选择183.2蓄电池容量选择193.3DC/DC变换器213.3.2驱动电路253.4充放电保护电路273.7蓄电池组供电控制设计283.8驱动电路电源设计283.9逆变电路293.9.1三相电压型桥式逆变电路293.9.2整流管选型313.9.3逆变电路主电路设计323.10稳压环节343.11市电切换电路353.12并网电路设计35 结论39参考文献39致 40附录41第一章绪论风能是—种可再生、无污染、取之不尽用之不竭的新能源,也称之为“绿色能源”。
独立式小型风力发电机及其控制器的研究

二、研究现状
近年来,针对小型永磁风力发电机性能测试技术的研究已经取得了一定的进 展。然而,现有的测试方法大多基于传统风力发电机性能测试技术,未能充分考 虑永磁风力发电机的特性和需求。此外,这些方法往往操作复杂,精度不高,难 以满足实际应用的需求。因此,开发适用于小型永磁风力发电机的性能测试技术 势在必行。
六、结论
本次演示对小型永磁风力发电机性能测试技术进行了深入研究,提出了一种 基于磁势能和风能测量的测试技术方案。实验验证表明,该技术方案具有高精度、 简便快速、稳定性好等优势,具有广泛的应用前景。未来,随着新能源技术的不 断发展,小型永磁风力发电机性能测试技术将在风能领域发挥越来越重要的作用, 推动可再生能源的可持续发展。
2、反馈系统:反馈系统是控制器的重要组成部分,它通过实时监测发电机 的运行状态,为控制器提供必要的信息,以便做出相应的调整。反馈系统通常包 括风速传感器、发电机速度传感器、电力输出传感器等。
3、电力储存和管理:对于独立式小型风力发电机来说,电力储存和管理也 是控制器的重要职责之一。控制器需要确保在风速低或者无风的情况下,电力能 够得到有效的储存和管理,以确保持续供电。
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2、产业规模:我国的小风电机产业规模也在不断扩大。据统计,我国的小 风电机市场规模在过去几年中增长迅速,成为全球最大的小风电机市场之一。
3、政策支持:我国政府对小风电机的发展给予了大力支持。各级政府出台 了一系列优惠政策,如补贴、税收优惠等,以推动小风电机产业的发展。
三、发展趋势
1、技术创新:未来,我国小风电机产业将继续加大技术创新的力度,以提 高产品的性能和竞争力。例如,通过采用新材料、新工艺等,使得小风电机在重 量、体积和噪音等方面都能得到优化。
参考内容
小型分布式风力发电系统的设计方案

小型分布式风力发电系统的设计方案1. 引言随着对可再生能源的需求增加,分布式风力发电系统在小型应用中的应用越来越受到关注。
本文将介绍一种小型分布式风力发电系统的设计方案,该方案可以以较低的成本获得可靠的风力发电能力。
2. 系统组成小型分布式风力发电系统由以下几个主要组成部分组成:2.1 风力发电机风力发电机是系统的核心组件,负责将风能转换为电能。
在设计中,选择高效率、低噪音的风力发电机非常重要。
同时,考虑到系统的可靠性和稳定性,我们建议选择叶片直径适中的垂直轴风力发电机。
2.2 风力发电控制器风力发电控制器用于控制风力发电机的运行并监测系统的状态。
它负责根据风速和电网负载情况调整风力发电机的转速,以保持系统的稳定运行。
同时,风力发电控制器还负责将风力发电机产生的交流电转换为直流电并进行电压和电流的调整,以便与电网兼容。
2.3 储能系统储能系统用于存储风力发电机产生的电能,以便在风力不稳定或电网需求高峰时供电。
常见的储能系统包括蓄电池和超级电容器。
在设计中,应根据系统的功率需求和经济性选择适当的储能系统。
2.4 电网连接小型分布式风力发电系统需要与电网连接,以便将产生的电能供给其他负载或反馈给电网。
为了确保系统与电网的稳定连接,必须添加适当的电网连接设备,如电网并网控制器和保护设备。
3. 系统运行流程小型分布式风力发电系统的运行流程主要包括以下几个步骤:3.1 感知风速和风向通过风速和风向传感器获取当前的风速和风向数据。
3.2 控制风力发电机运行根据风速数据,风力发电控制器调整风力发电机的转速,以使其处于最佳工作状态。
3.3 将风力发电机产生的交流电转换为直流电风力发电控制器将风力发电机产生的交流电转换为直流电,并对电压和电流进行调整。
3.4 储存电能或供电给电网将转换后的直流电能存储到储能系统中,以备在风力不稳定或电网需求高峰时供电。
如果系统发电量超过负载需求,多余的电能可以供电给电网。
3.5 与电网连接通过电网连接设备,将储存的电能注入电网,或从电网中获取能量以满足负载需求。
5kW的小型独立运行的风力发电系统设计

5kW的小型独立运行的风力发电系统设计一、风力发电的原理和特点原理:风力发电是利用风能来发电,而风力发电机组是将风能转化为电能的机械。
风轮是风电机组最主要的部件,由桨叶和轮毂组成。
桨叶具有良好的动力外形,在气流的作用下能产生空气动力是风轮旋转,将风能转化为机械能,再通过齿轮箱增速驱动发电机,将机械能转化电能。
然后在依据具体要求需要,通过适当的变换将其存储为化学能或者并网或者直接为负载供电。
特点:1、可再生,且清洁无污染。
2、风速随时变化,风电机组承受着十分恶劣的交变载荷。
3、风电的不稳定性会给电网或负载带来一定的冲击影响。
风力发电系统一般由叶轮、发电机及齿轮箱(在直驱系统中已省去齿轮箱)、整流器、直流环节、逆变器等组成3、装机容量的计算:1.负载用电情况的计算负载功率:5kW;日总耗电量:5 kW×6h=30kWh;月总耗电量:30kWh×30=900kWh;年总耗电量:900kWh×12=10800kWh二.风力发电机组的选型风力机一般分为水平轴和垂直轴两种,垂直轴的风力机主要缺点是转矩脉动大,在遇到强风时不易调速。
现在的风力机主要是水平轴螺旋桨推进器型的。
水平轴风力机主要由风轮、回转体、调速机构、调向机构、手刹车机构、增速齿轮箱、发电机、塔架等部件所组成。
风轮由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成,风轮采用定桨距或变桨距两种,小型风力机以定桨距居多。
这里采用水平轴定桨距的。
1、产品介绍:5kw小型风力发电机系统,家用FD5.0-5000W加工定制:是型号:FD5.0-5000w额定功率:5000(W)W输出电压:220(V)风轮直径:5(m)m叶片数目:3片额定风速:8(m/s)m/s产品认证:CE额定转速:220转/分钟启动风速:3m/sm/s塔架类型:拉锁塔架2、产品特点: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。
毕业论文设计小型风力供电系统设计说明

.本科毕业设计说明书(中文题目:小型风力供电系统的设计学生姓名:学院:电力学院系别:自动化专业:自动化班级:自动化07-2指导教师:摘要风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视,风力发电也逐渐成为了时下的产业。
本论文详细阐明了小型独立风力供电系统的设计方案,对风力发电机进行了简单的介绍和对蓄电池的充、放电做了深入的研究。
本文的题目是小型风力供电系统的设计,要可以在连续两天无风的情况下持续提供10w的12v的直流电,并有缺电报警和输出保护功能。
本文提出的解决方案为,风力发电机发出的电,通过DC—DC变换为需要的标准直流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组,通过控制电路的监控实现系统的控制,保证系统在风能充足时可蓄能,在两天无风时可以连续为负载供电。
系统的运行状况主要采用单片机控制。
本论文的重点在于控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析。
关键词:发电机、DC-DC变换、蓄电池、单片机AbstractAs a clean and renewable energy, Wind power has aroused more and more attention and gradually become a sunrise industry nowadays。
This paper spells out the small independent wind power system design, wind generators on a simple presentation and the battery charge and discharge depth study done。
This topic is small-scale wind power system design, requirements for two consecutive days in the case of no wind continues to provide the 12v 10w DC, and lack of electricity and output protection alarms,The proposed solution, given the power of wind generator, through the DC-DC conversion for the required standard DC,And taking into account the instability of the wind adding batteries in the system , control circuit monitoring and control by the control system to ensure the system can be sufficient in wind energy storage, in the days when no wind is a continuous load.。
微型风电系统的优化设计与控制

微型风电系统的优化设计与控制随着气候变化与环保意识的日益提高,新能源的发展已成为全球范围内发布实施的计划。
微型风电作为一种重要的新能源技术,由于其适用于各种不同的环境和地形条件下,成为市场上的热门选择。
然而,与大型风电系统不同的是,微型风电系统的设计、控制与维护并不完全成熟。
因此,在优化设计与控制方面有许多研究工作可以拓展。
一、微型风电系统的优化设计微型风电系统所用的叶片尺寸与形状是设定风力发电机性能的关键指标。
通常,叶片长度越长,所产生的转速越慢,但产生的力矩越大。
相反,叶片长度越短,则转速越快,但产生的力矩则相应减小。
因此,微型风电的叶片设计必须综合考虑风力变化的影响因素和反作用力的保持平衡,以使风动叶片在最适的范围内运转。
优化微型风电系统的叶片设计有许多手段。
例如,使用附加动态材料的风动叶片(带有弹簧设备)。
此外,改进增强型风动叶片的轮廓线,包括使用波浪形的风动叶片减少噪音,也可以使用类似于风车的叶片减少阻力。
二、微型风电系统的控制微型风电系统中,可控制的因素主要包括:电机转速、叶片角度和电阻负载。
我们可以控制这些因素来调节微型风力发电机的输出功率,以便符合使用需求和发电机的最大效率的比。
因此微型风力发电机的控制至关重要。
在控制微型风电系统时,我们可以利用一些电气设备和电子元器件来达到最优化的效果。
例如,使用智能调节器可以动态地调整叶片角度,以保持最大效率的功率输出和最佳转速。
智能控制器可以使用自学习算法来处理转矩曲线,适应风速变化并及时控制。
三、微型风电系统的维护微型风电的长期稳定运转对设备的维护和保养很重要。
一些简单的措施可以降低运行成本、提高效率并延长风力发电机的寿命。
例如,定期检查叶片是否有机械损坏、积累的污垢和异物,及时清理和更换有损部件;保持风力发电机的水平,以避免叶片弯曲和风压影响发电机稳定性;并定期维护系统控制器和电子设备来确保系统的安全,并保持系统的可靠性。
四、总结微型风电系统的优化设计和控制对于其性能和稳定性都有着关键的影响。
小型家用风力发电系统的设计与实现

小型家用风力发电系统的设计与实现一、引言随着全球节能减排的需求日益增长,可再生能源在全球的应用逐渐受到重视。
风力发电作为一种清洁能源,不污染环境,运转稳定,成为了各国政府和企业推广的重点。
本文主要探讨小型家用风力发电系统的设计和实现。
二、小型家用风力发电系统概述小型家用风力发电系统一般由风力发电机、控制终端、传输线路以及蓄电池等部分组成。
风力发电机是整个系统的核心部分,其转动依靠风的动力来供给家庭电器的用电需求。
相较于大型的风电场,小型家用风力发电系统的产电量较小,一般仅能满足日常生活的少量用电需求。
三、空气动力学理论的应用1. 奇异性论奇异性理论是研究气体在风的作用下的运动和受力情况的数学理论。
通过理论分析,可以确定风力发电机的机械结构,并提高其效率。
奇异性论主要用于分析风力机叶片设计,平衡整个系统结构和改善风力机叶片的风能利用率。
2. 计算流体力学(CFD)计算流体力学是一门将模拟技术、数值方法和计算机程序相结合来研究流体运动状态和流体物理量分布的科学技术。
CFD可以精确计算风力机叶片的气流情况,帮助设计师优化叶片设计,提高发电效率。
四、小型家用风力发电系统组成部分的设计1. 桶状罩和叶片设计桶状罩的设计可以起到防止洋风对风力机的影响,提高风能利用率的作用。
同时,叶片的设计也是非常重要的,可以通过使用奇异性论和CFD分析来确定最优的叶片结构,提高风能转化效率。
2. 蓄电池选用蓄电池是储存风力发电系统产生的电能的设备,根据家庭用电量和系统的电压标准来选择适合的蓄电池。
一般来说,铅酸蓄电池是小型家用风力发电系统的最佳选项。
3. 控制终端及传输线路设计控制终端是整个小型家用风力发电系统的“大脑”,通过控制终端可以对其状况进行检测,并直观地了解发电情况。
传输线路则是将发电的电能传输到蓄电池中,要根据系统的安全电压和电能损失来选择合适的线材。
五、小型家用风力发电系统的实现小型家用风力发电系统的实现需要进行以下步骤:1. 根据系统用电量选用适合的风力机2. 根据系统的特点设计机架和叶片3. 根据电压标准选择蓄电池4. 开发适用的控制终端和传输线路5. 安装系统,进行试运行六、实例应用一般来说,小型家用风力发电系统应该满足以下两个条件:系统维护方便,发电量合适。
小型垂直轴风力发电系统设计

小型垂直轴风力发电系统设计【引言】随着能源需求的增加和对可再生能源的认知,风力发电被广泛应用于各种规模的发电项目中。
而小型垂直轴风力发电系统由于其独特的设计特点,被认为是一种适用于城市和低风速地区的理想选择。
本文将设计一个小型垂直轴风力发电系统,以满足家庭或小型建筑物的基本能源需求。
【设计方案】1.机械部分设计:小型垂直轴风力发电系统主要包括垂直轴叶轮、轴承、发电机和塔架。
其中,垂直轴叶轮的设计应考虑到建筑物周围的风向和风速,以及叶轮的形状和大小对风能利用的影响。
轴承的选用应具备耐高速、低摩擦和长寿命等优点。
发电机应选用适合小型风力发电系统的低速稳定类型。
塔架的设计应考虑到高度、稳定性和安装便捷性。
2.控制系统设计:控制系统主要包括风速检测、转速调节和发电机控制。
风速检测可以采用风速传感器,通过实时监测风速来调节转速。
转速控制可以通过变频器进行调节。
发电机控制则需要实现电能的储存和输出。
3.电气系统设计:电气系统主要包括逆变器、电池组和电网连接。
逆变器将直流电转换为交流电,供给家庭或建筑物的用电设备。
电池组的设计可以通过并联并备份的方式来储存风能。
当风力不足或无法满足需求时,可以从电池组中获取电能。
电网连接则通过智能电网技术,将多余的电能输出到电网,从而实现电能的共享和交换。
【关键技术】1.垂直轴叶轮的优化设计:通过测试和模拟分析的方法,选择合适的叶片数目、形状和角度,以提高风能的利用效率。
2.风速检测和转速控制:采用先进的风速传感器和变频器进行风速检测和转速控制,以实现风能的最大化利用。
3.电池组的设计:选择合适的电池类型和配置方式,以实现电能的储存和输出,保证系统的稳定性。
【实施步骤】1.设计垂直轴叶轮:根据风速和建筑物周围环境的特点,设计合适的垂直轴叶轮形状和尺寸。
2.选择轴承和发电机:根据叶轮的重量和转速要求,选择适合的轴承和发电机。
3.设计塔架:根据叶轮的高度和稳定性需求,设计合适的塔架结构。
小型风力发电系统控制逆变器的设计

小型风力发电系统控制逆变器的设计引言随着全球经济的飞速发展,人类对能源的需求越来越多。
而地球不可再生能源,如石油、煤炭等,随着过量开发利用也日趋短缺,并造成了较为严重的污染。
为此,研究和开发洁净可再生能源(如太阳能、风能等)已提到议事日程。
可以预计:可再生能源大规模应用将是21世纪人类社会发展进步的一个重要标志。
然而,要实现这一目标,首先必须完成可再生能源由补充能源向替代能源过渡,即使可再生能源由边远无电地区的独立供电向有电地区的常规并网用电方向发展,这将大大提高可再生能源的利用率。
可见,能源危机和环境保护问题困扰世界的同时也给诸多科技领域施加了动力并提供了广阔的市场。
其中电气工程专业首当其冲。
电力电子技术、自动控制技术和微电子技术等相结合进行技术创新,可以实现对可再生能源向电能的最佳转换和最优控制,以取得可观的经济和社会效益。
在众多的可再生能源中,风能以其巨大的优越性和发展潜力受到人们的青睐。
风力发电具有建设周期短、装机规模灵活、不消耗燃料、不污染环境、不淹没土地等优点,被世界各国优先采用。
目前在多种可再生能源中对风能的利用在技术上最成熟,已具有同燃油、燃煤、核电等发电技术相竞争的技术经济性。
风力机的单机容量越来越大,制造成本不断降低,商业化机组已有10余年良好运行的记录对风力机的设备配套技术也日益完善,商业性风力发电场均己形成了相当的规模和经济效益。
第一章逆变器的基本概念及原理1.1风力发电系统的结构与工作原理风力发电系统一般由叶轮、发电机及齿轮箱(在直驱系统中已省去齿轮箱)、整流器、直流环节、逆变器等组成成。
系统的典型结构如图所示.图1-1 风力发电系统的典型结构图中,叶轮的作用是捕捉风能,并将之转化为机械能;发电机则将机械能转化为电能;整流器将发电机的交流电转化为直流电;逆变器将直流电转化为与电网电压同频率、同相位的交流电,然后通过变压器馈人电网。
1.2整流器的概念及原理通常,我们把交流电能变换成直流电能的过程称之为整流,把完成整流功能的电路称之为整流电路,把实现整流过程的装置称之为整流设备或整流器。
【风电标准规范】_小型风力发电机组用控制器技术条件

Fll中华人民共和国机械行业标准JB/T 6939.1一93小型风力发电机组用控制器技术条件1994-01-01 实施1993-07-29 发布中华人民共和国机械工业部发布JB/T 5673农林拖拉机及机涂漆通用技术条件 JB/T 6939. 2小型风力发电机组用控制器试验方法3控制器的分类XI 控制器按其功能特征分为:a. 简易型;对蓄电池组过压、欠压和正常运行具有指示功能,并能将配套机组的电能输送给用电器的产品;b.自动保护型:对蓄电池组过压、欠压具有自动保护功能,并能将配套机组的电能输送给用电器 的产品。
3. 2控制器按整流装置安装位置分义a. 直流输入型:与整流装置直接安装在发电机上的小型风力发电机组相匹配的产品;b.交流输入型;整流装置安装在控制器内的产品。
4技术要求4.1控制器应符合本标准的规定,并按经规定程序批准的图样和技术文件制造. 4.2控制器在下列条件下应能连续可靠地工作:环境温度:一20〜+ 40C ;b. 空气相对湿度;不大于85%(25C 时)。
4.3简易型控制器对蓄电池组电压过压、欠压应具有指示装置。
其过压、欠压指示值应符合表1中对动作电压的规定。
4.4自动保护型控制器的过压、欠压保护性能应符合表1的规定。
中华人民共和 机械行业标准1主题内容与适用范本标准规定了充电型小型风力发电机组用控制器的分类、技术要求、检验规则、标志、包装、运输和 贮存。
本标准适用于充电型小型风力发电机组用控制器(以下简称控制器)。
2引用标准小型风力发电机组用控制器技术条件JB/T 6939.1 — 9301表1 V4.5电压系列不包括在表1中的蓄电池组,每单体蓄电池的过压和欠压值应按表2的规定进行计算。
表2V4.6自动保护型控制器应具有蓄电池组电压指示功能。
4.7对具有稳压直流输出功能的控制器,其输岀电能的技术指标应符合表3的规定。
表3注:纹波电压是指峰峰值。
4. 8对具有稳压输出端短路保护功能的控制器,其短路保护动作时间应不大于0.5s.4.9控制器在下列二种超载情况下,运行5min,其主要电气性能应仍能符合本标准第4. 3条或第4.4 条的规定:a.输入功率为配套机鲍额定输出功率的2倍;b.输岀功率为配套机组额定输岀功率的1.5倍。
小型家用风力发电机设计

第一章 概述1.1 风力发电机概况风能的利用有着悠久的历史。
近年来, 资源的短缺和环境的日趋恶化使世界各国开始重视开发和利用可再生、且无污染的风能资源。
自80年代以来, 风能利用的主要趋势是风力发电。
风力发电最初出现在边远地区, 应用的方式主要有: 1) 单独使用小型风力发电机供家庭住宅使用; 2) 风力发电机与其它电源联用可为海上导航设备和远距离通信设备供电; 3) 并入地方孤立小电网为乡村供电。
随着现代技术的发展, 风力发电迅猛发展。
以机组大型化(50kW ~ 2MW )、集中安装和控制为特点的风电场(也称风力田、风田) 成为主要的发展方向。
20 年来, 世界上已有近30 个国家开发建设了风电场(是前期总数的3 倍) , 风电场总装机容量约1400 万kW (是前期总数的100 倍)。
目前, 德国、美国、丹麦以及亚洲的印度位居风力发电总装机容量前列, 且未来计划投资有增无减。
美国能源部预测2010 年风电至少达到国内电力消耗的10%。
欧盟5 国要在2000~ 2002 年达到本国总发电量的10%左右, 丹麦甚至计划2030 年要达到40%。
中国是一个风力资源丰富的国家, 风力发电潜力巨大。
据1998 年统计, 风力风电累计装机22.36万kW , 仅占全国电网发电总装机的0.081% , 相对于可开发风能资源的开发率仅为0.088%。
中国第一座风力发电场于1986 年在山东荣成落成, 总装机较小, 为3×55kW 。
到1993 年我国风电场总装机容量达17.1MW , 1999 年底, 我国共建了24 个风力发电场, 总装机268MW 。
我国风力发电场主要分布在风能资源比较丰富的东南沿海、西北、东北和华北地区, 其中风电装机容量最多的是新疆已达72.35kW 。
在未来2~ 3 年内, 我国计划新增风电场装机容量将在800MW 以上, 并且将会出现300~ 400MW 的特大型风力发电场。
小型分布式风力发电系统的设计方案

小型分布式风力发电系统的设计方案简介小型分布式风力发电系统是一种利用风能进行发电的系统,它包括风力发电机、变频器、逆变器、电池和配电系统等组成部分。
本文将介绍小型分布式风力发电系统的设计方案及其工作原理。
设计方案小型分布式风力发电系统的设计方案如下:1. 风力发电机选择选择适合小型分布式应用的风力发电机,根据实际情况选择合适的额定功率和转速范围。
考虑到小型系统的需求,建议选择功率在1-10千瓦之间的风力发电机。
2. 风力发电机安装将风力发电机安装在适宜的位置,使其暴露在足够的风力下。
考虑到小型系统的使用场景,可以选择在建筑物屋顶、农田或山区等地安装风力发电机。
3. 变频器和逆变器选择为了将风力发电机产生的交流电转换为直流电,并使其适用于小型分布式系统,需要选择适配的变频器和逆变器。
4. 电池系统设计为了稳定系统的运行,并在风力不足或需求增加时提供持续供电,需要设计适当的电池系统。
选择适合系统需求的电池类型和容量,并设计合适的充放电控制策略。
5. 配电系统设计设计分布式风力发电系统的配电系统,将电能分配给不同的负载。
根据负载的性质和需求,设计合适的配电方案,确保系统的稳定供电。
工作原理小型分布式风力发电系统的工作原理如下:1.风力发电机在风力的作用下旋转,将机械能转化为电能。
风力发电机产生的交流电经过变频器,将其转换为恒定频率和电压的交流电。
2.变频器输出的交流电经过逆变器,转换为稳定的直流电。
这样可以适应分布式系统对电能的需求。
3.直流电经过电池系统进行充电,当风力发电机产生的电能超过负载需求时,多余的电能会被存储在电池中。
4.当负载需求增加或风力发电机产生的电能不足时,电池系统会释放储存的电能,满足系统的负载需求。
5.配电系统根据系统需求将电能分配给不同的负载,确保系统的稳定供电。
配电系统中包括电线、开关、断路器等组件。
结论小型分布式风力发电系统是一种可持续发展的能源解决方案。
通过选择合适的风力发电机、变频器、逆变器、电池和设计适宜的配电系统,可以实现可靠的供电,并满足小型应用的需求。
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2.4锂电池5
2.4.1锂电池的介绍5
2.4.2锂电池的种类6
2.4.3锂电池的充电方法6
三小型风力发电机控制器的设计8
3.1电机的选择8
3.1.1手摇发电机8
3.1.2电机特性曲线9
3.2单片机(单片机STC12C5A60S2)11
3.2.1产品介绍11
3.2.2单片机STC12C5A60S2的特点11
综上所述,本设计将具有可靠性更高、价格更廉等优势,对于增强市场竞争能力,加速小型风力发电的普及和应用,节约能源和保护环境都具有重要意义。
关键词:发电机 整流 锂电池 环保
一绪论1
二小型风力发电系统原理2
2.1风力发电系统组成2
2.2风电系统的运行特点2
2.3电能变换单元和控制单元4
2.3.1整流器4
电子设计竞赛教程
考试(设计报告)
题 目:小型风力发电机控制器设计
摘要
现有的小型风力发电系统存在能量转换效率低、蓄电池使用寿命短、控制简单和缺乏完整的系统功率控制等问题。因此提高对蓄电池的充电速度,减少充电损耗,正确地监控蓄电池状态,确保蓄电池的正确使用、延长蓄电池的使用寿命对小型风力发电有着重要意义。本设计的目的是在分析现有的小型风力发电系统的基础上,设计简单、高效、高可靠性的风机控制器,实现风电系统可靠及优化运行。
图 2.1 小型风力发电系统结构示意图
2.2 风电系统的运行特点
对于独立运行的小型风力发电系统,它的工作情况主要由风速、蓄电池状态和负载情况决定,发电机输出的能量要与负载当前消耗的能量以及蓄电池所能储存的能量总和匹配。系统运行状态的分析如表2.1所示:
表2.1 风电系统运行模式
状态是否存在
风机状态
蓄电池状态
现代电池的基本构造包括正极、负极与电解质三项要素。作为电池的一种,锂离子电池同样具有这三个要素。一般锂离子技术使用液体或无机胶体电解液,因此需要坚固的外壳来容纳可燃的活性成分,这就增加了电池的重量和成本,也限制了尺寸大小和造型的灵活性。
2.4.3 锂电池的充电方法
阶段 1:小电流预充
先用 50mA 小电流对电池预充。
图3.1发电机原理图
本设计采用的是拆机日产直流减速电机,额定功率10W,最大电流500mA。适合电压:6V-24V,转速:32-130转/分钟,重量:200克。
直流减速电机,即齿轮减速电机,是在普通直流电机的基础上,加上配套齿轮减速箱。齿轮减速箱的作用是,提供较低的转速,较大的力矩。同时,齿轮箱不同的减速比可以提供不同的转速和力矩。这大大提高了,直流电机在自动化行业中的使用率。减速电机是指减速机和电机(马达)的集成体。这种集成体通常也可称为齿轮马达或齿轮电机。通常由专业的减速机生产厂进行集成组装好后成套供货。减速电机广泛应用于钢铁行业、机械行业等。使用减速电机的优点是简化设计、节省空间。
① 风能是一种可再生的洁净能源,它既不消耗自然资源,也不污染环境,这是火力发电所无法比拟的。
② 风力发电系统的建设周期要比火力发电系统短,而且投入的资金也要少得多。
③ 由于现代高科技技术得融入,使得风力发电的可靠性得到显著提高。大中型风力发电机组的可靠性从 80 年代的 50%提高到 98%,已经高于火力发电,并且机组寿命可达 20 年以上。
图 2.4 锂电池充电过程曲线
三 小型风力发电机控制器的设计
3.1 电机的选择
3.1.1 手摇发电机
发电机是由线圈作为转子,磁铁作为定子,形成稳定磁场。手摇使线圈在磁场中连续转动切割磁场,发生电磁感应现象,产生电流。定子由机座.定子铁芯、线包绕组、以及固定这些部分的其他结构件组成。线圈作为转子,磁铁作为定子,形成稳定磁场。手摇使线圈在磁场中连续转动切割磁场,发生电磁感应现象,产生电流。其原理图如图3.1所示。
负载状态
发电
不发电
充电
放电
有电
无电
1
0
1
0
1
0
NO
0
0
0
YES(状态1)
0
0
1
NO
0
1
0
NO
0
1
1
NO
1
0
0
YES(状态2)
1
0
1
YES(状态3)
1
1
0
YES(状态4)
1
1
1
状态说明:
状态 1:风机不发电,由蓄电池单独为负载供电;
状态 2:风机发电,由风机和蓄电池一起为负载供电;
状态 3:风机发电,为蓄电池充电,风机和蓄电池都没有为负载供电;
当电池电压>=2.5V 时转到下一阶段。
阶段 2:恒流充
用 500mA 恒定电流对电池快速充电。
当电池电压>=4.2V 时转到下一阶段。
阶段 3:恒压充
逐渐减少充电电流,保证电池电压恒定=4.2V
当充电电流<=50mA 时,停止充电
阶段4:涓流充
充电结束后,为维持电池电压,进行小电流脉冲充电。
因为锂电池的自放电较轻微,故该阶段可省略。如图 2.4 所示。
本设计以单片机8051的加强版STC12C5A60S2为核心控制整个电路,具体由风力发电机、控制系统、整流电路、斩波电路、蓄电池充放电控制电路、蓄电池及其用电设备组成,功能上能保证系统安全运行,在电气特性和机械特性允许围运行。减少风速随机变化对输出电能的影响,使输出电压稳定,减少纹波。合理调度系统电能,保证向负载提供连续电能。保护蓄电池,防止过充和过放,提供足够充电能量进行快速充电。
对小型风力发电机及其相关控制技术的研究,来改进和完善风力发电技术,为风力发电技术的发展提出一些创造性的想法。
二 小型风力发电系统原理
2.1 风力发电系统组成
普通的独立式小、蓄电池充放电控制电路、蓄电池及其用电设备组成(见图 2.1),其中整流电路和斩波电路也可以合称为电能变换单元电路,它实现了将风能转换为电能和变换为能够使用的电能的整个过程。利用风力带动发电机发电,将发出的电能存储在蓄电池中,在需要使用的时候再把存储的电能释放出来。
锂离子电池是锂电池的改进型产品。锂电池很早以前就有了,但锂是一种高度活跃的金属,它使用时不太安全,经常会在充电时出现燃烧、爆裂的情况,后来就有了改进型的锂离子电池,加入了能抑制锂元素活跃的成份(比如钴、锰等等)从而使锂电真正达到了安全、高效、方便,而老的锂电池也随之基本上淘汰了。至于如何区分它们,从电池的标识上就能识别,锂电池为Li、锂离子电池为Li-ion。现在,笔记本和手机使用的所谓“锂电池”,其实都是锂离子电池。
发电机发出的电能较多,除了满足为蓄电池充电外,还可以为负载供电,这就是第四种
工作状态。
2.3 电能变换单元和控制单元
2.3.1 整流器
在发电系统中,整流模块是非常重要的一个环节。发电机发出的交流电能必须通过整流模块,整形成直流电能,才能向蓄电池充电,或给后接负载供电。根据发电系统的容量不同,整流器可分为可控整流器和不可控整流器两种,可控型整流器主要用在大功率的发电系统中,可以克服由于电感过大引起的体积大、功耗大等缺点;不可控型整流器主要用在功率较小的发电系统中,其特点是体积小、成本较低。
状态 4:风机发电,为蓄电池充电的同时也为负载供电。
由以上状态分析可以看出,风力发电系统一般都是在以上四种状态下工作的,随着外界环境的变化,如风速、风向的不同,还有负载工作情况的变化,整个风力发电系统是在四种状态间切换工作的。
当由于环境风速低于风力机的启动风速,而使风力发电机无法发电时,则要由蓄电
池为负载供电,这就是第一种工作状态;当风速足够大,风力发电机可以发电,且蓄电
2.4 锂电池
2.4.1 锂电池的介绍
在数码产品中,无论是从技术角度评估还是从价格方面的考虑,电池都占有十分重要的地位。时值今日,市场上正在销售的数码产品中,所使用的电池已经基本完成了从镍电池到锂电池的过渡。也许是由于电池刚刚完成了一次镍电池到锂电池的革命,所以人们对锂电池的认识并不统一,在许多情况下不正确的说法和做法颇为流行。因此,懂得一点锂电池的知识,掌握锂电池的正确使用方法是非常有必要的。
池不需要充电时,则可以由风力机和蓄电池一同为负载供电,若负载较小时,也可由风
力发电机单独为负载供电,这就是第二种工作状态;当风速不是很大,且蓄电池亏电较
为严重时,为了保护蓄电池,则需要停止为负载供电,而风力发电机只为蓄电池充电,
这就是第三种工作状态;与第三种状态类似,当蓄电池亏电严重,而风速较大时,风力
④ 与火力发电相比,风力发电机组建设的占地面积要远远小于火力发电,并且风力发电既可以并网运行,也可以和其他能源,如柴油发电、太阳能发电、水力发电组成互补系统。还可以独立运行。对于解决边远无电或供电困难地区的用电问题提供了现实的可行性。
由以上所述可以看出,风力发电对我国的经济发展有着巨大的意义。作者希望通过
近年来,随着高频化、软开关和三电平技术的不断发展,DC/DC 变换器向着体积
更小、重量更轻、效率更高的方向发展,可供风力发电系统使用的 DC/DC 变换器类型也不断增加。
在风力发电系统中使用的 DC/DC 变换器具有以下特点:
① 与传统的 DC/DC 变换器相比,在风力发电系统中使用的 DC/DC 变换器除了具有电压变换的作用外,还要实现最大功率点跟踪(MPPT—Maximum Power Point Tracking)功能。(又可称为最大功率输出控制)
我国的风能资源十分丰富,目前已经探明的风能储量约为 3226GW,其中可利用风能约为 253GW,主要分布在西北、华北和东北的草原和戈壁以及东部和东南沿海及岛屿上。据统计,截至到 2006 年底,我国大陆地区已建成并网型风电场 91 座,累计运行风力发电机组 3311 台,总容量达 259.9 万 kW。已经建成并网发电的风场主要分布在、蒙、、、等 16 个省区。根据电监会公布的数据,截至 2006 年底,中国发电装机容量达到 62200 万 kW,风力发电占全国总装机容量的 0.42%。和火力发电相比,风力发电还具有以下显著的优点: