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風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計篇一

2.控制器：通常風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電為不穩(wěn)定三相交流電，如果直接使用會造成用電器的損壞，控制器的作用除了把風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的不穩(wěn)定三相電通過整流輸出可以給蓄電池充電的直流電，同時控制器也實時檢測風(fēng)力發(fā)電機與蓄電池的電壓，避免風(fēng)力發(fā)電機在大風(fēng)時電壓過高導(dǎo)致?lián)p壞，也防止蓄電池由于過充導(dǎo)致?lián)p壞。

3.蓄電池：儲存風(fēng)力發(fā)電機發(fā)出的電力以便在需要時使用。

4.逆變器：把蓄電池里的直流電轉(zhuǎn)換成交流電供給交流負(fù)載使用。（直流負(fù)載不需要逆變器，可以直接接蓄電池使用）

5.塔架：幫助支撐及固定風(fēng)力發(fā)電機到地面或任何足夠牢固能安裝風(fēng)力發(fā)電機的介質(zhì)。

6.太陽能板（選配）：由于風(fēng)力資源屬于不穩(wěn)定的自然資源，在部分地區(qū)單單依靠風(fēng)能發(fā)電不能完全滿足客戶的用電需求。此時客戶可以按照需求結(jié)合太陽能發(fā)電，把系統(tǒng)打造成風(fēng)光互補系統(tǒng)，科學(xué)使用各種自然資源有效增加系統(tǒng)發(fā)電量。

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計篇二

風(fēng)力發(fā)電

風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等，而現(xiàn)在，人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。風(fēng)是一種潛力很大的新能源，十八世紀(jì)初風(fēng)力發(fā)電圖，橫掃英法兩國的一次狂暴大風(fēng)，吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數(shù)千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。人估計過，地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦，幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此，國內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電，開發(fā)新能源。利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試，早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù)，成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機，廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用，它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機的發(fā)電成本低得多。不過，當(dāng)時的發(fā)電量較低，大都在5千瓦以下

風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置，稱作風(fēng)力發(fā)電機組。這種風(fēng)力發(fā)電機組，大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機和鐵塔三部分。

優(yōu)點

1、清潔，環(huán)境效益好；

2、可再生，永不枯竭；

3、基建周期短；

4、裝機規(guī)模靈活。

缺點

1、噪聲，視覺污染；

2、占用大片土地；

3、不穩(wěn)定，不可控；

4、目前成本仍然很高。

5、影響鳥類。

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計篇三

風(fēng)力發(fā)電機原理

是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械功的動力機械，又稱風(fēng)車。廣義地說，它是一種以太陽為熱源，以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動機。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話，還是不如柴油發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源，但是卻可以長期利用。力發(fā)電的原理:是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。

現(xiàn)狀:風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國風(fēng)能資源十分豐富，我國也在西部地區(qū)大力提倡,管理滯后影響風(fēng)電“進(jìn)步”首先，我國對風(fēng)能資源的普查、評價、規(guī)劃管理嚴(yán)重滯后，資源分散，缺少整合，沒有形成全國統(tǒng)一的國家級風(fēng)電產(chǎn)業(yè)研機機構(gòu)，缺少對產(chǎn)業(yè)資源的集中和整合。

其次，單位kw造價高，火電平均4500元/kw，風(fēng)電平均每8000~9000元/kw，平均造價高于火電?；痣娖骄妰r0.36元/千瓦時，風(fēng)電平均電價為0.56元/千瓦時，在我國南方地區(qū)電價，還要略高于北方地區(qū)。影響電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的積極性。第三，目前市場和產(chǎn)業(yè)化基本上沒有形成，風(fēng)電機組和系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)、設(shè)備性能、效率以及技術(shù)工藝水平與歐洲相比存在很大差距。國產(chǎn)風(fēng)電關(guān)鍵部件，如液壓系統(tǒng)、聯(lián)合器、電控等可靠性差，技術(shù)不夠成熟。

改善“環(huán)境”加快風(fēng)電步伐

前景:它的優(yōu)勢不需要燃料、不占耕地、沒有污染，運行成本低。；風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊，為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。

我國風(fēng)能資源十分豐富，它是一種干凈的可再生能源；風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊，優(yōu)缺點:它的優(yōu)勢不需要燃料、不占耕地、沒有污染，運行成本低,我國風(fēng)力資源豐富,缺點,效率低,造價昂貴,技術(shù)有待改進(jìn),管理不夠完善

風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過增速機將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來促使發(fā)電機發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度（微風(fēng)的程度），便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮，因為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題，也不會產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國家很流行；我國也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高，但它不是只由一個發(fā)電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統(tǒng)：風(fēng)力發(fā)電機＋充電器＋數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機由機頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，各部分功能為：葉片用來接受風(fēng)力并通過機頭轉(zhuǎn)為電能；尾翼使葉片始終對著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能；轉(zhuǎn)體能使機頭靈活地轉(zhuǎn)動以實現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能；

機頭的轉(zhuǎn)子是永磁體，定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。風(fēng)力發(fā)電機因風(fēng)量不穩(wěn)定，故其輸出的是13～25v變化的交流電，須經(jīng)充電器整流，再對蓄電瓶充電，使風(fēng)力發(fā)電機產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源，把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220v市電，才能保證穩(wěn)定使用。機械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機的傳動軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動的特性，表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移，并且聯(lián)軸器可阻止機械裝置的過載。另一種為直驅(qū)型風(fēng)機槳葉不通過齒輪箱直接與電機相連風(fēng)機電機類型

風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)設(shè)計篇四

風(fēng)力發(fā)電機控制系統(tǒng)

（十一）并網(wǎng)后需要關(guān)注的主要問題

電能質(zhì)量

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，對電能質(zhì)量的要求有五個方面：電網(wǎng)高次諧波、電壓閃變與電壓波動、三相電壓及電流不平衡、電壓偏差、頻率偏差。風(fēng)電機組對電網(wǎng)產(chǎn)生影響的主要有高次諧波和電壓閃變與電壓波動。電壓閃變

風(fēng)力發(fā)電機組大多采用軟并網(wǎng)方式，但是在啟動時仍然會產(chǎn)生較大的沖擊電流。當(dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時，風(fēng)機會從額定出力狀態(tài)自動退出運行。如果整個風(fēng)電場所有風(fēng)機幾乎同時動作，這種沖擊對配電網(wǎng)的影響十分明顯。容易造成電壓閃變與電壓波動。

諧波污染

風(fēng)電給系統(tǒng)帶來諧波的途徑主要有兩種。一種是風(fēng)機本身配備的電力電子裝置可能帶來諧波問題。對于直接和電網(wǎng)相連的恒速風(fēng)機，軟啟動階段要通過電力電子裝置與電網(wǎng)相連，因此會產(chǎn)生一定的諧波，不過過程很短。對于變速風(fēng)機是通過整流和逆變裝置接入系統(tǒng)，如果電力電于裝置的切換頻率恰好在產(chǎn)生諧波的范圍內(nèi)，則會產(chǎn)生很嚴(yán)重的諧波問題，不過隨著電力電子器件的不斷改進(jìn)，這個問題也在逐步得到解決。另一種是風(fēng)機的并聯(lián)補償電容器可能和線路電抗發(fā)生諧振，在實際運行中，曾經(jīng)觀測到在風(fēng)電場出口變壓器的低壓側(cè)產(chǎn)生大量諧波的現(xiàn)象。當(dāng)然與閃變問題相比，風(fēng)電并網(wǎng)帶來的諧波問題不是很嚴(yán)重。

電網(wǎng)穩(wěn)定性

在風(fēng)電的領(lǐng)域，經(jīng)常遇到的一個的難題是：薄弱的電網(wǎng)短路容量、電網(wǎng)電壓的波動和風(fēng)力發(fā)電機的頻繁掉線。尤其是越來越多的大型風(fēng)電機組并網(wǎng)后，對電網(wǎng)的影響更大。在過去的20年間，風(fēng)電場的主要特點是采用感應(yīng)發(fā)電機，裝機規(guī)模較小，與配電網(wǎng)直接相連，對系統(tǒng)的影響主要表現(xiàn)為電能質(zhì)量。隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，大量新型大容量風(fēng)力發(fā)電機組開始投入運行，風(fēng)電場裝機達(dá)到可以和常規(guī)機組相比的規(guī)模，直接接入輸電網(wǎng)，與風(fēng)電場并網(wǎng)有關(guān)的電壓、無功控制、有功調(diào)度、靜態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)穩(wěn)定等問題越來越突出。這需要對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行計算、評估。要根據(jù)電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，負(fù)荷情況，決定最大的發(fā)電量和系統(tǒng)在發(fā)生故障時的穩(wěn)定性。國內(nèi)外對電網(wǎng)穩(wěn)定性都非常重視，開展了不少關(guān)于風(fēng)電并網(wǎng)運行與控制技術(shù)方面的研究。

風(fēng)電場大多采用感應(yīng)發(fā)電機，需要系統(tǒng)提供無功支持，否則有可能導(dǎo)致小型電網(wǎng)的電壓失穩(wěn)。采用異步發(fā)電機，除非采取必要的預(yù)防措施，如動態(tài)無功補償、否則會造成線損增加，送電距離遠(yuǎn)的末端用戶電壓降低。電網(wǎng)穩(wěn)定性降低，在發(fā)生三相接地故障，都將導(dǎo)致全網(wǎng)的電壓崩潰。由于大型電網(wǎng)具有足夠的備用容量和調(diào)節(jié)能力，一般不必考慮風(fēng)電進(jìn)入引起頻率穩(wěn)定性問題。但是對于孤立運行的小型電網(wǎng)，風(fēng)電帶來的頻率偏移和穩(wěn)定性問題是不容忽視的。

由于變頻技術(shù)的發(fā)展，我們可以利用交-直-交的變頻調(diào)節(jié)裝置的控制功能很容易地根據(jù)電網(wǎng)采集到的線路電壓波動的情況、功率因數(shù)的狀況等、和電網(wǎng)的要求，來調(diào)節(jié)和控制變頻裝置的頻率、相位角和幅值使之達(dá)到調(diào)節(jié)電網(wǎng)的功率因數(shù)，為弱電網(wǎng)提供無功能量的要求。

發(fā)電計劃與調(diào)度

傳統(tǒng)的發(fā)電計劃基于電源的可靠性以及負(fù)荷的可預(yù)測性，以這兩點為基礎(chǔ)，發(fā)電計劃的制定和實施有了可靠的保證。但是，如果系統(tǒng)內(nèi)含有風(fēng)電場，因為風(fēng)電場出力的預(yù)測水平還達(dá)不到工程實用的程度，發(fā)電計劃的制定變得困難起來。如果把風(fēng)電場看做負(fù)的負(fù)荷，不具有可預(yù)測性；如果把它看做電源，可靠性沒有保證。正因為如此，有必要對含風(fēng)電場電力系統(tǒng)的運行計劃進(jìn)行研究。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)以后，如果電力系統(tǒng)的運行方式不相應(yīng)地做出調(diào)整和優(yōu)化，系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)能力將不足以跟蹤風(fēng)電功率的大幅度、高頻率的波動，系統(tǒng)的電能質(zhì)量和動態(tài)穩(wěn)定性將受到顯著影響，這些因素反過來會限制系統(tǒng)準(zhǔn)入的風(fēng)電功率水平，因此有必要對電力系統(tǒng)傳統(tǒng)的運行方式和控制手段做出適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)和調(diào)整，研究隨機的發(fā)電計劃算法，以便

正確考慮風(fēng)電的隨機性和間歇性特性。

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