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風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的兩大核心技術(shù)是什么?
一是電池蓄能,保證無風(fēng)時用電;二是風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電方式(如柴油機發(fā)電)相結(jié)合,向單位、村莊或島嶼供電;三是風(fēng)力發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)運行,向大電網(wǎng)供電。一個風(fēng)電場經(jīng)常安裝幾十臺甚至幾百臺風(fēng)力發(fā)電機,這是風(fēng)力發(fā)電的主要發(fā)展方向。
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的兩個主要部件是風(fēng)力發(fā)電機和發(fā)電機。風(fēng)力發(fā)電機向變漿距調(diào)節(jié)技術(shù)和發(fā)電機向變速恒頻發(fā)電技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢,也是當今風(fēng)力發(fā)電的核心技術(shù)。以下是這兩個方面的簡要介紹。
1、調(diào)整風(fēng)力機的變漿距離
風(fēng)機通過葉輪捕獲風(fēng)能,將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為作用于輪轂的機械扭矩。變距調(diào)節(jié)是通過改變?nèi)~片迎風(fēng)面與縱向旋轉(zhuǎn)軸之間的夾角,從而影響葉片的應(yīng)力和阻力,限制風(fēng)機在大風(fēng)時輸出功率的增加,保持輸出功率恒定。風(fēng)機功率輸出曲線通過變距調(diào)節(jié)平滑。當額定風(fēng)速低于時,控制器將葉片的攻角放置在零度附近,不做任何變化,這幾乎相當于定漿距調(diào)節(jié)。當額定風(fēng)速高于時,變漿距控制結(jié)構(gòu)起作用,調(diào)整葉片攻角,將輸出功率控制在額定值附近。變漿距風(fēng)機的啟動速度低于固定漿距風(fēng)機,停機時傳遞的沖擊應(yīng)力相對緩解。正常運行時,主要采用功率控制。在實際應(yīng)用中,功率與風(fēng)速立方成正比。較小的風(fēng)速變化會導(dǎo)致較大的風(fēng)能變化。
由于變漿距離調(diào)節(jié)風(fēng)力機的沖擊遠小于其他風(fēng)力機,可以降低材料利用率和整體重量。而且,當風(fēng)速較低時,變距調(diào)節(jié)風(fēng)力機可以保持葉片良好的攻角,比失速調(diào)節(jié)風(fēng)力機有更好的能量輸出,更適合平均風(fēng)速較低的地區(qū)安裝。
變距調(diào)節(jié)的另一個優(yōu)點是,當風(fēng)速達到一定值時,必須停止失速風(fēng)機,變距風(fēng)機可逐漸改變?yōu)槿~片無負荷全翼擴展模式位置,避免停機,增加風(fēng)機發(fā)電。
變距調(diào)節(jié)的缺點是對陣風(fēng)反應(yīng)敏感。由于風(fēng)振動引起的功率脈動相對較小,而變距調(diào)節(jié)風(fēng)機相對較大,特別是對于采用變距方式的恒速風(fēng)力發(fā)電機,這種情況更為明顯,因此不要求風(fēng)機變距系統(tǒng)對陣風(fēng)的響應(yīng)速度足夠快,以減少這種現(xiàn)象。
2、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機
交流勵磁雙饋發(fā)電機常用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機,其結(jié)構(gòu)類似于繞組感應(yīng)電機,但轉(zhuǎn)子繞組上有滑環(huán)和電刷。這樣,轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速就與勵磁的頻率有關(guān)。因此,雙饋發(fā)電機的內(nèi)部電磁關(guān)系不同于異步發(fā)電機和同步發(fā)電機,但它具有異步發(fā)電機和同步發(fā)電機的一些特點。交流勵磁雙饋變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機不僅可以通過控制交流勵磁的振幅、相位和頻率來實現(xiàn)變速恒頻,還可以實現(xiàn)有功和無功功率控制,對電網(wǎng)也起到無功補償?shù)淖饔谩?/p>