风力发电基础培训.ppt

风力发电机组概念及结构基础培训风机工作原理风机概念n n垂直轴垂直轴水平轴水平轴立轴风机概念立轴风机概念Eole C( (DarrieusDarrieus type, 4200 kW, type, 4200 kW, H =100 m, D = 64 m, H =100 m, D = 64 m, Canada, 1988)Canada, 1988) windwardLeeward叶片数量尖速比轮毂叶轮位置上风向下风向水平轴风机概念水平轴风机概念水平轴风机概念WTS-3 WTS-3 MaglarpMaglarp(3000 kW, D=78m, 1982, Sweden)(3000 kW, D=78m, 1982, Sweden)MonopterusMonopterus(640 kW, D = 56 m, Germany, Jade 1989) u最商业化的并网型风力发电机组u简单、可靠u由于能源危机，在美国成功销售的丹麦风机获得了大量实际经验丹麦设计概念丹麦概念风机•概念–水平轴–三叶片，上风向–用轮毂连接–定转速–感应电机–传动链设计–主动偏航–失速控制功率金风 48/750丹麦概念风机Enercon 设计概念–变速–变桨控制功率–直接驱动同步电机–没有齿轮箱–通过交-直-交转换并网 Enercon 设计概念失速与变桨功率曲线对比失速与变桨对比•优点•设计简单，容易维护•在运行期间基本上没有什么问题和维护•有几千台的运行业绩和经验 •缺点：•在叶片的连接处有很大的力矩•采用焊接和金属结构件重量大，造价高其它设计概念–采用变桨进行功率控制–叶轮转速采用变速–采用双馈电机和交直交转换–采用发电机和齿轮箱Nordex N54200/1000kWfuhrland 10001000kWBonus 10001000/200kWNeg-micon 1000250/1000kWVestas V66 300/1650kWTACK TW 1.5 1500kWSUDWIND S.70 1800kWNORDEX N80 2500kWGE 3.6 3600kWMULTIBRID5000kW叶轮直径： D116重量：290TEnercon E-66 1500kWEnercon E-112 4500kW 450T Genesys-600 THE Zephtros-Z72 2000kW金风 62/1200 风机制造厂风机设计概念失速、定速变桨、变速变桨、变速• 定速,定桨 (失速控制)优点: 电气连接简单 缺点: 阵风有高的扭矩峰值 • 定速,变桨 (主动失速) 优点: 变桨机构简单，小范围角度 缺点: 十所概念有较高的载荷 • 定速, 变桨 (变桨控制) 优点: 电气连接简单 缺点: 变桨机构需要动作很快(30度每秒 30kW风机），大风机不可能不同控制概念的优缺点• 全范围变速,变桨(变桨控制） 优点: 给传动链上最小的载荷缺点: 电气连接和变桨复杂 • 部分变速,变桨 (变桨控制） 优点: 一部分功率通过电力电子设备缺点：运行范围不能完全按最优的气动设计来 不同控制概念的优缺点 20 年来风机技术的发展谢谢大家。