風(fēng)電場基礎(chǔ)知識

1、風(fēng)電場基礎(chǔ)知識一、風(fēng)力發(fā)電的基本原理并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組的功能是將風(fēng)中的動能轉(zhuǎn)化成機械能，再將機械能轉(zhuǎn)化為電能，輸送到電網(wǎng)中。對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機組的基本要求：在當(dāng)?shù)仫L(fēng)況、氣候和電網(wǎng)條件下能夠長期安全運行，取得最大的年發(fā)電量和最低的發(fā)電成本。二、風(fēng)電場的組成1. 升壓站部分升壓站的作用是把低電壓等級電壓轉(zhuǎn)化成高電壓等級電壓，降低電能損耗，從而經(jīng)濟、穩(wěn)定的完成電能的輸送。升壓站電壓等級：10KV 35KV 110KV 220KV 500KV 750KV 1000KV升壓站一次系統(tǒng)的組成： 主變壓器主變壓器原理：利用電磁感應(yīng)原理，把一個電壓等級轉(zhuǎn)化成另一等級。變壓器的分類：按冷卻方式分類：干式（自冷）

2、變壓器、油浸（自冷）變壓器、氟化物（蒸發(fā)冷卻）變壓器。按電源相數(shù)分類：單相變壓器、三相變壓器、多相變壓器。 無功補償部分無功補償作用：當(dāng)電網(wǎng)中電壓不穩(wěn)定或電壓降低時，通過補償無功以保證電網(wǎng)的穩(wěn)定、可靠.電容器分類：全補償式電容器、SVC自動無功補償 風(fēng)機進線部分 站用電部分2. 風(fēng)機部分風(fēng)機的組成: 葉輪 （ 葉片+輪轂） 、機艙、塔筒、基礎(chǔ)（如下圖） 葉輪葉輪由葉片和輪轂組成.葉片：主要材料有玻璃纖維增強塑料（GRP、碳纖維增強塑料（CFRP、木材、鋼和鋁等復(fù)合材料組成。葉片的剛度、固有特性和經(jīng)濟性是主要的，所以對材料的的選用很重要。主軸史u小山輪箱機艙偏航軸葉片軸承并步電機偏航控制裝置馬達

3、復(fù)合材料的優(yōu)點：復(fù)合材料的可設(shè)計性強易成型性好耐腐蝕性強維護少、易修補輪轂：輪轂是聯(lián)接葉片和主軸的重要部件，如下圖輪轂作用是傳遞風(fēng)輪的力和力矩到后面的機械結(jié)構(gòu)中去，由此葉片上的載荷可以傳遞到機艙或塔筒上輪轂的材料是鑄鋼也可以采用高強度的球墨鑄鐵塔筒塔筒的作用：支撐機艙達到所需要的高度，其上安置發(fā)電機和控制器之間的 動力電纜、控制和通信電纜，還裝有供操作人員上下機艙的扶梯。基礎(chǔ)基礎(chǔ)為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，根據(jù)當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)情況設(shè)計成不同的形式。 具中心預(yù)置 與塔筒連接的基礎(chǔ)部件，保證將風(fēng)力發(fā)電機組牢牢固定在基礎(chǔ)上。 基礎(chǔ)周圍還要 設(shè)置預(yù)防雷擊的接地系統(tǒng)。機艙機艙由底盤和機艙罩組成，底盤上安裝初了控制器以外的

4、主要部件。機艙罩 后部的上方裝有風(fēng)速和風(fēng)向傳感器，底部與塔筒相連。三、并網(wǎng)型風(fēng)機的組成并網(wǎng)型風(fēng)機由變速傳動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、控制系統(tǒng)組 成。1 .變速傳動系統(tǒng)包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)。輪轂與主軸固定連接，將風(fēng)輪 的扭矩傳遞給齒輪箱。大型風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速一般在 10-30r/min范圍內(nèi)， 通過齒輪箱增速到發(fā)電機的同步轉(zhuǎn)速 1500r/min,經(jīng)高速軸、聯(lián)軸節(jié)驅(qū)動發(fā)電機 旋轉(zhuǎn)。如圖2 .偏航系統(tǒng)：功能就是跟蹤風(fēng)向的變化，驅(qū)動機艙圍繞塔筒中心線旋轉(zhuǎn)，使 葉輪掃掠面積與風(fēng)向保持垂直。風(fēng)向標(biāo)是偏航系統(tǒng)的傳感器，將風(fēng)向信號交給控 制器，然后反饋給偏航電機，驅(qū)動曉齒輪沿著與塔筒頂部

5、固定的大齒圈移動， 經(jīng) 過偏航軸承使機艙轉(zhuǎn)動，直到風(fēng)輪對準(zhǔn)風(fēng)向后停止。如圖偏航系統(tǒng)的組成：偏航軸承、偏航驅(qū)動裝置、偏航制動器、偏航計數(shù)器、紐 纜保護裝置、偏航液壓回路等幾部分組成。3 .液壓系統(tǒng)：(1) 定槳距風(fēng)力發(fā)電機組的液壓系統(tǒng)(葉尖剎車系統(tǒng))風(fēng)力發(fā)電機組的液壓系統(tǒng)和剎車機構(gòu)是一個整體。在定槳距風(fēng)力發(fā)電機組中，液壓系統(tǒng)的主要任務(wù)是執(zhí)行風(fēng)力發(fā)電機組的氣動剎車和機械剎車。(2) 變槳距風(fēng)力發(fā)電機組的液壓系統(tǒng)變槳距風(fēng)力發(fā)電機組中，液壓系統(tǒng)主要控制變槳機構(gòu)，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速控制、功率控制，同時也控制機械剎車機構(gòu)。4. 安全系統(tǒng)：機組控制運行安全保護系統(tǒng)。(1) . 大風(fēng)保護安全系統(tǒng)機組設(shè)計有

6、切入風(fēng)速，切出風(fēng)速，一般取10min，25m/s的 風(fēng)速停機；由于此時風(fēng)的能量很大，系統(tǒng)必須采取保護措施，在停機前對失速型風(fēng)機，葉輪葉片自動降低風(fēng)能的捕獲，風(fēng)力發(fā)電機組的功率輸出仍然保持在額定功率左右，而對于變槳風(fēng)力發(fā)電機組必須調(diào)節(jié)葉片變槳角，實現(xiàn)功率輸出的調(diào)節(jié)，限制最大功率的輸出，保證發(fā)電機運行安全。當(dāng)大風(fēng)停機時，機組必須按照安全程序停機。停機后，風(fēng)力發(fā)電機組必須90 度對風(fēng)控制。(2) . 參數(shù)越界保護(3) . 電壓保護(4) . 電流保護(5) . 振動保護(6) 緊急停機安全鏈保護5. 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是以主動或被動的方式控制機組的運行，使系統(tǒng)運行在安全允許的規(guī)定范圍內(nèi)，且各項參數(shù)保持在