风力发电基础基础知识课件

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风力发电基础课件

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

风力发电基础知识模板PPT课件

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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
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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。

风力发电基础知识介绍 PPT

风力发电基础知识介绍 PPT

7
2)陆地上方的空气加热速度要比海 洋上更快,陆地上的热空气上升到 一定高度后冷却。
8
3)这些冷空气逐渐向海洋上方移 动,在这里下沉并被向陆地方向 挤压,空气向陆地的流动就是我 们所说的风。因此,说明太阳是 风形成的原因所在!
9
1) 大气层包围着地球 它的内部被称为对流层,距地球表面约十公里,完 全由空气组成。接近地球表面有大量的空气,而8- 10公里以外空气却很稀薄,
Electric Generator 发电机
输出功率
Speed 速度
Controller 控制器
Wind Speed & Direction 风速与方向
16
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
17
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!
34
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
35
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。
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主轴 叶轮被用螺栓固定在风 机主轴上一个强度很高 的圆盘上。
牢固、稳定的固定叶轮是非常重要的。 齿轮箱则被固定在主轴的另一头。
33
齿轮箱 这是机舱内部的齿轮箱。齿轮 箱内部有齿轮传动装置,内部 齿轮之间相互啮合,叶轮转速 在每分钟27转左右 主轴缓慢旋转将很大的力传送 到齿轮箱里,通过传动装置将 转速成比例提高。

风力发电技术基础教程ppt课件

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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 )
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• 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。 • 将叶素上的力元沿展向积分,得: —作用在叶轮上的推力:F= dF —作用在叶轮上的扭矩:T= dT —叶轮的输出功率:P= dT= T
• 风力发电机组(以下简称风力机)是一种能量转换装置——将风能转换为电能的。
5
6
二、风力发电机组的主要机型
• 按叶片与轮毂的联接方式分: —定桨距 (失速型)机组 —变桨距机组
• 按叶轮转速是否恒定分: —定速风力机
—变速风力机
•其它机型 —主动失速型 —无齿轮箱型 —海上机组
7
• 基本特征 —水平轴 —三叶片 —上风式 —双速发电机
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第二章 风力机基础理论 • 叶片的空气动力特性 • 叶轮的空气动力模型
10
§2.1 空气动力学的基本概念 一、流线 • 气体质点:体积无限小的具有质量和速度的流体微团。 • 流线:
—在某一瞬时沿着流场中各气体质点的速度方向连成的一条平滑曲线。 —描述了该时刻各气体质点的运动方向:切线方向。 —流场中众多流线的集合称为流线簇。一般情况下,各流线彼此不会相交如图所示。
18
• 上翼面:凸出的翼型表面。 • 下翼面:平缓的翼型表面。 • 中弧线:翼型内切圆圆心的连线。对称翼型的中弧线与翼弦重合。 • 厚度:翼弦垂直方向上上下翼面间的距离。
—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。

风力发电基础知识介绍 ppt课件

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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
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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!
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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
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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。

风力发电基础知识

风力发电基础知识

2国02测10诺-1德-28·技术部
• 控制系统结构图(WP4000)
2国03测10诺-1德-28·技术部
2国04测10诺-1德-28·技术部
2国05测10诺-1德-28·技术部
2国06测10诺-1德-28·技术部
• Cp值随着尖速比和桨距角的变化而变化
2国07测10诺-1德-28·技术部
23国02测10诺-1德-28·技术部
5
2 3
1
4
6
风力发电基础知识
2国0测10诺-1德-28·技术部
23国0测10诺-1德-28·技术部
2国40测10诺-1德-28·技术部
• 年平均风速(10分钟)分布曲线和风切变曲线
Webull分布曲线
风切变指数曲线
2国50测10诺-1德-28·技术部
• 按照叶轮放置方向 • 水平轴: 叶轮轴线呈水平方向布置 • 垂直轴: 叶轮轴线呈垂直方向布置 • 按照接入电网方式 • 根据风机正常运行时是否直接接入电网分为并网型和离网
2国0测10诺-1德-28·技术部
2国01测10诺-1德-28·技术部
– 控制系统主要部件 – 主控器(核心控制模块软硬件) – 变桨控制器(变桨控制模块、变桨电机伺服及电机, 蓄电池) – 变频器(双馈机型和同步机型) – 通讯模块(系统内部通讯、风场内通讯) – SCADA软件(用于远程监控) – 控制系统调试内容 – 静态检查(接线、参数整定) – 动态部件(变桨、主控逻辑、偏航等) – 联调(从切入到并并网)
型 • 离网型风机常与太阳能组成风光电互补动力源。 • 按叶轮布置位置 • 若叶轮布置在机舱前,称为上风向;否则称为下风向; • 传动链布置 • 根据有无齿轮箱分为非直驱和直驱机型 • 其他方式 • 如叶片数量、机型容量等级、安装地点(海上或陆上)

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风电场电气系统
ko
风电场和电气部分的基本概念
§1.2 风电场的概念
风电场是在一定的地域范围内由同一单位经营管理的所有风力 发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共 同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地,根据地形条件和主风向,将多台风 力发电机组按照一定的规则排成阵列,组成风力发电机群,并 对电能进行收集和管理,统一送入电网,是建设风电场的基本 思想。

用于实现该能量转换过程的成套设备称为风力发电机组。
风机+发电机+调速器
风电场电气系统
ko
风电场和电气部分的基本概念
单台风力发电机组的发电能力是有限的,目前在内陆地区应用 的主流“大型”机组的额定功率为1.5MW和2MW,海上风电机 组的平均单机容量在3 MW左右,最大已达6 MW。
风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送给用户或接入电 网。 风力发电机组与电力用户或电网的联系是通过风电场中的电气 部分得以实现的。
一次部分最为重要的是 发电机、变压器、电动机 等实现电能生产和变换的
10kV
10kV
开闭所 10kV
至其它 路灯用 配电站
电动机
加热器
电焊机
电灯
开闭所
风机 泵 空压机 电动葫芦
10kV 10kV 10kV
10kV
常见负荷类型
学校
某商场
380/220V 箱式变电所
10kV 开闭所
10kV 变电站
10kV
电能无法由自然界直接获取,是一种二次能源,那些存在于自然 界可以直接利用的能源被称为一次能源。
电能由电网输送到用户所在地,经降压后分配给最终的用户。
在电能生产到消费之间需要由电能可以传导的路径,由于一定区 域内发电厂和用户的分布非常复杂,因此这一路径自然形成了网 状结构,即所谓的电网,电能由发电厂生产出来以后在电网中根 据其结构按照物理规律自然分配。

风力发电技术讲义PPT课件

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03
风力发电机组与设备
风力发电机组的主要类型与特点
水平轴风力发电机组
利用水平轴将风能转化为机械旋 转动力,根据风向调节转子叶片 角度,具有较高的风能利用率。
垂直轴风力发电机组
利用垂直轴将风能转化为机械 旋转动力,无需调节转子叶片 角度,适用于低风速地区。
大型风力发电机组
适用于风能资源丰富的地区, 具有高发电量、低成本等优点 ,但建设和安装周期较长。
预防性检修
根据机组运行状态和历史数据,预测 潜在的故障,提前进行检修,避免故 障发生。
风力发电场的运营模式与产业链
01
02
03
运营模式
介绍风力发电场的运营模 式,包括独立运营、合作 运营、租赁运营等。
产业链
分析风力发电产业链的各 个环节,包括设备制造、 风电场建设、运营维护、 电力输送等。
商业模式
风力发电技术的未来发展趋势
技术创新
未来风力发电技术的发展将继续依赖于技术创新,包括新材料、新工艺、智能控制等方面的研究与应 用。这些技术将进一步提高风能利用率和发电效率。
海上风电
海上风电是未来风能发展的重要方向。随着海上风电技术的成熟和成本的降低,海上风电将成为全球 能源供应的重要来源之一。同时,海上风电的建设也将促进海洋工程、船舶制造等相关产业的发展。
风力发电与其他可再生能源的协同发 展有助于提高可再生能源的总体占比, 加速能源结构的转型和优化。
感谢您的观看
THANKS
包括维护、管理、保险等方面 的费用。
投资回报期
评估风电场的投资回报期,判 断投资是否具有经济可行性。
05
风力发电的运行与维护
风力发电机组的运行管理
风力发电机组的启动与关闭

风力发电机PPT课件

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整流器 转子励磁绕组 定子三相绕组
励磁调节器
蓄电池组
2024/1/12
图3-18硅整流自励式交流同步发电机电路原理图
第30页/共119页
(4)电容自励式异步发电机
电容自励式异步发电机是在异步发电机定子绕组的输出端接上电
容,以产生超前于电压的容性电流建立磁场,从而建立电压。其电路
示意图如下图所示。
A B
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第34页/共119页
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第35页/共119页
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双馈异步发电机工作原理:
异步发电机中定、转子电流产生的旋转磁场始终是相对静止的,当
发电机转速变化而频率不变时,发电机转子的转速和定、转子电流的频
率关系可表示为:
f1
p n 60
f2
式中
f1——定子电流的频率(Hz),f1=pn1/60,n1 为同步转速;
风力等级与风速的关系: N 0.1 0.824N 1.505
式中 VN——N级风的平均风速(m/s); N——风的级数。
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第10页/共119页
4、风能
(1) 风能密度,空气在一秒钟内以速度ν流过单位面积产生的动
能。
E 0.5 3
表达式为:
(2) 风能,空气在一秒钟时间内以速度ν流过面积为S截面的动能。
SSW S
SSE
2024/1/12
第9页/共119页
2、风速
由于风时有时无、时大时小,每一瞬时的速度都不相同,所以 风速是指一段时间内的平均值,即平均风速。
3、风力
风力等级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象, 按风力的强度等级来估计风力的大小。国际上采用的为蒲福风级, 从静风到飓风共分为13个等级。
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风力发电基础基础知识
第1部分 什么是风力发电
从这个描述可以看出,风力发电具有3个基本要素: • 风资源 • 风力发电设备 • 满足用户的电力需求 • Sewind是一家风力发电设备制造厂商
风力发电基础基础知识
第2部分 发展风力发电的意义
风力发电基础基础知识
第2部分 发展风力发电的意义
“风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受 到世界各国的重视。其蕴量巨大,全球的风能约为 2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比 地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风 能储量很大、分布面广,仅陆地上的风能储量就有 约2.53亿千瓦。”
风力发电基础基础知识
第4部分 风能利用与风力发电的历史
受社会生产力低的影响,直到19世纪,风能的利用一直占有 比较重要的地位。蒸汽机的发明与广泛应用,逐渐弱化了风车的作 用。
风力发电基础基础知识
第4部分 风能利用与风力发电的历史
风是一种潜力很大的新能源,目前全世界每年燃烧煤所获得 的能量,只有风力在一年内所提供能量的三分之一。随着传统能源 的日益紧缺,生活环境的不断恶化,人类不得不重视利用风力来发 电,开发新能源。
风力发电基础基础知识
第2部分 发展风力发电的意义
发展风力发电的直接好处是:
•安全、清结、无污染--基本不破坏人类(我们自己)的生活环境 •同时缓解诸如传统能源日益紧缺等问题 •风力发电使人类向文明又迈进了一步
风力发电基础基础知识
第3部分 风力发电的基本原理
“人类很早就开始使用发电技术了,发电技术 是通过某种动力来带动发电机发电。传统的动力来 自于水能和热能。利用水轮机将水能转化为电能的 称之为水力发电;利用汽轮机将化石燃料产生的蒸 汽的热能转化为电能的称之为火力发电。风能也是 一种动力,也可以用来发电,我们称之为风力发 电。”
5.6 按照机组的控制方式可划分为: • 定桨距风力发电机组 • 变桨距风力发电机组
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
5.7 按照机组的转速与电能频率的关系可划分为: •恒速恒频风力发电机组 •变速恒频风力发电机组
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
5.8 按照机组驱动链的型式可划分为: • 直驱型风力发电机组 • 半直驱型风力发电机组 • 传统有齿箱型风力发电机组
风力发电基础基础知识
第4部分 风能利用与风力发电的历史
利用风力发电的尝试,始于二十世纪之初。第一次世界大战 后,丹麦的工程师们根据飞机螺旋桨的原理,就制造出了小型风力 发电机组。之后、瑞典、苏联和美国也相继成功地研制了一些小型 风力发电装置。这些小型风力发电机,容量大都在5千瓦以下,广 泛使用于多风的海岛和偏僻的乡村。
风力发电基础基础知识
第6部分 风力发电机组的基本结构
电器控制柜
双馈异步发电 机
齿轮箱
主轴 主轴承 叶轮
变频器冷却器 高速轴刹车 底架
偏航系统 塔架
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
5.3 按照机组风轮轴的状态可划分为: • 垂直轴风力发电机组 • 水平轴风力发电机组 • 近年来,水平轴风力发电机组的应用得到了长足的发展,下面这
些分类方法,基本是根据水平轴风力发电机组的技术状况所给出 的。
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
1996年,中国实施“乘风计划”,先后在新疆、内蒙、广东、 山东、辽宁、福建、浙江、河北等省区建设了19个风电场。
风力发电基础基础知识Βιβλιοθήκη 第4部分 风能利用与风力发电的历史
2005年,《中华人民共和国可再生能源法》的颁布,标志着 中国的风力发电事业进入了一个前所未有的发展时代。
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
风力发电基础基础知识
第3部分 风力发电的基本原理
风轮的作用是从自然界的风中捕获动能并将其转化为旋转的机 械能。
发电机的作用是通过电磁感应把旋转的机械能转化为电能供用 户使用。
风力发电基础基础知识
第4部分 风能利用与风力发电的历史
人类很早就使用风能了,主要是通过风车来抽水、碾米、磨 面以及船舶的助航等。中国、伊拉克、埃及都是较早利用风能的国 家。
风力发电机组的分类方法有很多种 5.1按照机组的容量可划分为: • 小型风力发电机组 • 中型风力发电机组 • 大型风力发电机组 • 我公司产品就有1.25MW、2MW、3.6MW
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
5.2 按照机组的运行方式可划分为: • 离网型风力发电机组 • 并网型风力发电机组
5.4 按照机组风轮的叶片数目可划分为: • 单叶片风力发电机组 • 双叶片风力发电机组 • 三叶片风力发电机组 • 多叶片风力发电机组
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
5.5 按照机组风轮的位置可划分为: • 上风向风力发电机组 • 下风向风力发电机组
风力发电基础基础知识
第5部分 风力发电机组的类型
风力发电基础基础知识
第3部分 风力发电的基本原理
就目前的技术水平来讲,风力发电的基本原理是:通过风轮 把风的动能转化为机械能带动发电机旋转发出电能。
风轮
发电机
风能
机械能
电能
风力发电基础基础知识
第3部分 风力发电的基本原理
从这个描述可以看出,要实现风能到电能的转变,风力发电 设备必须具有如下2个基本要素: • 风轮 • 发电机
风力发电基础基础知识
第4部分 风能利用与风力发电的历史
中国利用风能发电,始于二十世纪七十年代。当时以微小型 风力发电机组为主,单机容量在50~500W不等,主要用于满足内蒙、 青海等省区牧民的汲水、照明需求。直到二十世纪八十年代,才开 始研制“中、大型”风力发电机组。
风力发电基础基础知识
第4部分 风能利用与风力发电的历史
风力 发电技术 基础知识
风力发电基础基础知识
目录
1.什么是风力发电 2.发展风力发电的意义 3.风力发电的基本原理 4.风能利用与风力发电的历史 5.风力发电机组的类型 6.风力发电机组的基本结构 7.对风力发电机组的性能要求
风力发电基础基础知识
第1部分 什么是风力发电
风力发电 就是利用风 力发电设备 把风能转化 成电能,以 满足用户的 电力需求。
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