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,它根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮咬合的小齿轮转动,使机舱始终对风。其中风电机组的整体设计、叶片的材料和加工技术、自动化控制系统、液压和传感技术是风机制造的关键。风机是基本的风能转换设备,按主轴装置形式大致可分两大类:垂直轴风力机(转轴与来流方向垂直)、水平轴风力机转轴与来流方向平行。目前较常用的大型机组为水平轴风力发电机,其主要有定桨距失速调节型和变桨距调节型两大类。
f图表1:风力发电机构成图
资料来源:银联信整理
(二)风电机组风电机组是风电系统的最主要的部分。机组占风电场初始投资的比例非常大,一般为6070。这也是国家强调尽快使得风电机组国产化的原因。在控制系统和保护系统方面广泛用电子技术和计算机技术不仅可以有效地改善并提高风力发电总体设计能力和水平,而且对于增强风电设备的保护功能和控制功能也有重大作用。目前,市场份额最大的风电机组主要分两类,一类是定桨距失速调节型,另一类是变桨距调节型,上述两类风电机组都采用异步发电机,转速基本上是固定的。1.定桨距失速调节型风力发电机定桨距是指叶片被固定安装在轮毂上,其桨距角(叶片上某一点的弦线与转子平面间的夹角)固定不变,失速型是指桨叶翼型本身所具有的失速特性(当风速高于额定值时,气流的攻角增大到失速条件、使桨叶的表面产生涡流,效率降低,以达到限制转速和输出功率的目的)。这种技术是丹麦风电制造技术的核心,优点是调节简单可靠,控制系统可以大大简化,其缺点是叶片重量大(与变桨距风机叶片比较),轮毂、塔架等部件受力增大。这种风电机基本上都采用了鼠笼型转子,有一部分机组为了提高低风速时段的发电效率,采用了变极技术。
f2.变桨距调节型风力发电机变桨距是指安装在轮毂上的叶片可以借助控制技术改变其桨距角的大小。其调节方法分为三个阶段:第一阶段为开机阶段,当风电机达到运行条件时,计算机命令调节桨距角,直到风电机达到额定转速并网发电;第二阶段当输出功率小于额定功率时,桨距角保持在零位置不变;第三阶段当发电机输出功率达到额定后,调节系统即投入运行,当输出功率变化时,及时调桨距角的大小,在风速高于额定风速时,使发电机的输出功率基本保持不变。变桨距调节的主要优点是:桨叶受力较小,桨叶可以做的比较轻巧。由于桨距角可以随风速的大小而进行自动调节,因而能够尽可能多的捕获风能,多发电力,又可以r
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