小型风力发电系统 (上)
2、小型风力发电系统的构成
2.1、风轮
风轮是风力发电机的动力部件,它将风能转换为机械能, 以旋转的方式通过风轮轴将转矩传递(直接驱动或经过齿 轮箱)给发电机。风轮由叶片和轮毂组成,叶片设计成具 有高转换效率的空气动力外形。风力机按风轮轴的布置分 为水平轴和立轴两类;水平轴风力机按风轮所在位置又分 为上风向和下风向;按结构分为定桨距和变桨距。
2.8、制动系统
制动系统是风力机至关重要的安全保护系统。在使用中 遭遇破坏性大风、机组出现重大故障或必须停机进行维护 检修保养时,需要对风力机主轴或传动系统实施制动,达 到风力机停止转动的目的。
2.9、蓄能装置
风能是随机性的能源,且具有间歇性,极不稳定,高峰 和低谷落差甚大。采用离网运行供电的方式时为充分地利 用高峰风能,在无风风力发电机不能发电时,仍保持系统 不间断供电,小型风力发电系统在离网运用时必须配备电 能储存装置。
转 台
交通和运输安
提 供
装等条件制约,
电 源
不便于安装大
型风力发电机,
却更适合安装
使用小型风力
发电机。
威海海上养殖户供电 (DC24V/AC240V)
小管岛渔村渔民提供生活用电
(DC24V~48V/AC240V)
青岛太平山微波站供电 (1.5KW/DC48V)
1、小型风力发电系统概述
在很多风能、太阳能资源较丰富的地区,还可以小型风力 发电系统为主体,采用风、光、柴油发电机组、蓄电池组和 双向逆变器等多能互补的方式,组成微电网或分布式发电供 电站。
Endurance Wind Power Gaia-Wind
2.4、迎风回转机构
风向在不断的变 化,为了更多的获取 风能,风力机必须在 风向变动±15º范围 内响应跟踪风向变化, 使风轮迎风。迎风机 构常见的有:尾舵、 舵轮、风轮下风向布 置和电力驱动等。
2.5、调(限)速机构
在不设控制的情况下,风轮转速将随风速增大而同比增高, 风力机功率将随风速增大呈3次方的倍率增大。调(限)速 机构的功能是通过减小风轮受风面积或调节风能利用系数的 大小,改变风力机获取风能量的多少来控制风力机的转速和 功率。
北龙岛风柴互补供电
1、小型风力发电系统概述
大管岛风光互补供电
1、小型风力发电系统概述
蒙古国风光互补供电
1、小型风力发电系统概述
风网互补为油田输油机供电
2、小型风力发电系统的构成
小型风力发电系统是由风轮、发电机、传动、迎风回转 机构、调(限)速机构、控制系统、包含变流器(含逆变 和低压并网装置)在内的电气系统、制动系统、蓄能装置、 由塔架和基础组成的支撑结构、以及电气负荷等构成。附 图AHBJ-7.6/10kW变桨距风力发电组结构及外形是一种比 较典型的小型风力发电系统。
2.2、发电机
发电机将机械能转换为电能。发电机按类型分为同步和 异步;励磁和永磁;直流和交流;内转子和外转子。
2.3、传动及增速齿轮箱
WES AHBJ5.5
小型风 力发电机组 有的采用增 速齿轮箱把 风轮的转速 提升,增速 到每分钟千 转以上,再 带动发电机 发电。有的 省略了增速 齿轮箱而由 风轮直接驱 动低转速永 磁发电机发 电。
2.6、控制系统
电气控制系统的作用是接收 风力机状态及其外部环境信息, 并调节风力机使其维持在被允 许的运行限度之内,确保风力 机运行过程的安全性和可靠性, 提高机组的运行效率和发电供 电质量。
2.7、电气系统
小型风力发电系统属于独立 运行供电的电源设备,所述电 气系统通常指电能的输送、变 换和配电线路,以及为使线路 正常运行而设置的保护器件, 组成线路的电力电子元器件包 括变压器、变流器、低压开关 电气(如熔断器、断路器、交 流接触器、继电器等)。在变 换和控制线路中,常采用的基 础器件有电力二极管、可控硅 整流器、电力场效应管 (MOSFET)、绝缘栅型双极 性晶体管(IGBT)。
2.7、电气系统
2.7、电气系统
要求电气系统的每个部件都应能经受住所有的设计环境 条件,也应能承受在运行期间可能受其影响的机械的、化 学的和热应力条件。
考虑到包含故障情况的设计载荷情况,以功率特性为基 础选择的每个电气部件都应具备设备功能负荷要求的条件。
所有可能受雷电和其它瞬时过电压条件影响的保护系统 电路应依照IEC61643-1进行保护。
矩传递到发电机,带动发电机发出
电能。与此同时,借助风力机的调
向、调速机构、电气控制及变流装
置,将瞬息变化的风能转换为稳定
的、可直接应用的电能。在无风、
风力发电机组不能运行发电时,为
保持系统不间断供电,小型风力发
电系统还要配备电能储存装置。风
2kW
并
力发电机发出的交流电经整流后直
网 供在
接向蓄电池组充电及直流负载供电,
小型风力发电系统
A文讲述风轮扫掠面积小于200 ㎡ ,产生 的电压低于1000V交流或1500V直流的将风 能转换为电能的系统(包括离网和联网两种 运行方式)
1、小型风力发电系统概述
小型风力发电系统的原理是利用
风力驱动风力机风轮转动,并将转
2.10、塔架
近地面受地形、地物的影响,风速锐减,且常出现紊流。 风力机在紊流中运行会产生剧烈振动,严重时会导致机组损 坏。为获得较高且稳定的风速,利用塔架将风力机主体支撑 到距离地面一定的高度。塔架承受来自风力的水平载荷和风 力机重力的垂直载荷,为保障风力机安全稳定运行,暴风吹袭 时风力机不会倾倒,塔架要有足够的强度和刚度。
在规模较大的风电场,可以作为 大型并网发电系统的补充,充分利 用风电场在高度和地面的空间,安 装小型风力发电系统以增大风电场 的装机容量。
海岛哨所供电(DC24/AC240V)
海上采油平台供电(DC120V/AC240V)
1、小型风力发电系统概述
风 光
在有些地
互 补
区,受风能资
为 差
源、地理环境、
电美
经变流器(单相或三相)还可向交
国 山
流负载供电。在小型风力发电系统
村
运行中有两条主线,一是功率能量
转换,另一是过程控制及安全防护。
两者协调作用,使系统完成发电、
供电功能。
1、小型风力发电系统概述
AH-5kW丹麦风电场运行供电
青岛金海湾别墅供电
小型风力发电系统属于独立的发 电供电系统,可以离网或者联网运 行供电。在电力网络不能覆盖的区 域,利用当地的风能资源采用离网 运行供电的方式解决电力需求,是 非常适用的新能源设备。