中国海装再次实现风电机组主控系统国产化!

   日期:2021-06-10     来源:中国仪器网    浏览:18    评论:0    
核心提示:目前,国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。
  目前,国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。考虑到不同的风力发电机组工作原理不同,因此其并网方式也有区别。国内风电场常用机型主要包括异步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱式交流永磁同步发电机、高压同步发电机等。
  
  同步风力发电机的主要并网方式是准同步和自同步并网;异步风力发电机组的并网方式则主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等。各种并网方式都有其自身的优缺点,根据实际所采用的风电机组类型和具体并网要求选择最恰当的并网方式,可以减小风电机组并网时对电网的冲击,保证电网的安全稳定运行。
  
  随着华电福清海坛海峡海上风电场首台主控系统国产化6.2MW机组成功并网投运,中国海装再次实现风电机组主控系统国产化!该项目规划总装机容量300MW,其中148.8MW为24台中国海装6.2MW机组,为中国海装首 个批量化6.2MW风电场。从主控系统到核心关键部件,中国海装海上风电装备国产化之路越走越稳!
  
  风力发电机组包括风轮、发电机;风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成;它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成。
  
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  风力发电机组进行发电时,都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。 要保证风电的频率恒定,一种方式就是保证发电机的恒定转速,即恒速恒频的运行方式,因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转,所以这种方式无疑要恒定风力机的转速,这种方式会影响到风能的转换效率;另一种方式就是发电机转速随风速变化,通过其它的手段保证输出电能的频率恒定,即变速恒频运行。
  
  风力发电电源由风力发电机组、支撑发电机组的塔架、蓄电池充电控制器、逆变器、卸荷器、并网控制器、蓄电池组等组成;风力发电机组包括风轮、发电机;风轮中含叶片、轮毂、加固件等组成;它有叶片受风力旋转发电、发电机机头转动等功能。风速选择:低风速风力发电机能有效提升风力发电机在低风速区域的风能利用,在年平均风速小于3.5m/s,且无台风的地区,推荐选用低风速产品。
  
  风力发电机组进行发电时,都要保证输出电频率恒定。这无论对于风机并网发电还是风光互补发电都非常必要。 要保证风电的频率恒定,一种方式就是保证发电机的恒定转速,即恒速恒频的运行方式,因为发电机由风力机经过传动装置进行驱动运转,所以这种方式无疑要恒定风力机的转速,这种方式会影响到风能的转换效率;另一种方式就是发电机转速随风速变化,通过其它的手段保证输出电能的频率恒定,即变速恒频运行。
  
  风力机的风能利用系数跟叶尖速比(叶轮尖的线速与风速的比值)有关,存在某一确定的叶尖速比,使Cp达到最大值。因此,在变速恒频运行方式下,风力机和发电机的转速可在很大范围内变化而不影响输出电能的频率。因此风力发电机组经常用变速恒频法保证输出频率恒定。
  
  风力发电机组按照主传动链结构形式可以分为具有多级升速齿轮箱的双馈式风力发电机组、无升速齿轮箱的直驱式风力发电机组和具有一级升速齿轮箱的半直驱式风力发电机组s而按照风力发电机组转速调节方式可分为值速恒领风力发电机组和变速恒频风力发电机组。变速恒频风力发电机组由于具有较高的风能利用效率,目前已成为风力发电中的主流机型。
  
  恒速恒频风力发电机组主要分为笼型感应发电机恒速恒频风力发电机组和电励磁同步发电机恒速恒频风力发电机组.
  
  具有以下特点:
  
  (l)机组结构简单,适合在野外环境工作;
  
  (2)由于转速不变.无法进行最大功率点跟踪控制,发电效率降低;
  
  (3)当风速快速升高时,由于转速不变,风能将通过浆叶传递给主轴、齿轮箱和发电机等部件,产生很大的机械应力,从而引起这些部件疲劳损坏。该类型风力发电机组由于在低风速区域效率低,主要应用于小功率、机组容量低于600kw的系统。
  
  恒速恒频风力发电机组在正常发电过程中,发电机定子绕组直接接入电网,其转速由电网频率确定.风力发电机组的转速在整个运行风速范围内保持恒定。
  
  其优点是不需要采用大功率全控开关器件进行变频控制,降低整个机组的成本和控制复杂程度;
  
  缺点是整个风力发电机组的转速恒定,使得机组在低风速区间内不能以员位叶尖转速比运行,造成低风速区间内的能量损失。
  
  变速恒频风力发电机组由于其转速能随着风速的变化而变化.可以保证机组在低风速区域获得最大的风能利用串.其效率比恒速恒频风力发电机组高很多。
  
  目前,变速恒频风力发电机组主要分为双馈异步风力发电机组、永磁直驱风力发电机组和电励磁同步半直驱风力发电机组。目的,双馈异步风力发电机组为变速桓频风力发电机组中的主流机型。
  
  变速恒频风力发电机组在正常运行过程中,其转速随着风速变化。
  
  其优点是在额定转速以下,风力发电机组的转速跟随风速变化,保证机组运行在最佳叶尖转速比点,使机组在低风速区间内获得最大风能利用率;
  
  其缺点是由于电网频率基本不变,而机组的转速在一定范围内变化,这就要求在发电机与电网之间增加全控变流器.以实现电网频率与发电机转速之间的解耦控制,因此,风力发电机组的成本和控制复杂程度会相应增大。
  
  由于风电场一年内大部分时间段的风速都在额定风速以下,提高额定风速以下风力发电机组的风能利用效率是提高机组年发电量的关键因素。另外,大功率的全控电力电子器件的出现,使得现代风力发电机组大都采用变速恒频风力发电机组。
  
  新闻来源:中国船舶集团
 
日期: 2021-06-10
标签: 风力发电 风电 风力发电机 发电机 发电机组
 
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