聊聊直驱和双馈风力发电那些事儿

国内新闻 浏览(1614)

?

原始标题:谈论直接驱动和双馈风力发电

最近的中国风电正在进行中。这是继上海光伏展览会,PCIM展览会和工业博览会之后的又一大型展览会。地址不再是魔术首都,而是帝国首都。每个人都有机会去购物。每个展览都将展示相关行业的现状和发展趋势,也是相关从业者交流的地方;对于不同的立场,展览后的收获是不一样的,感受是不同的。我只想说,无论是哪个行业或方向,只要能够深入渗透并吸收新内容,就可以成为“一党领袖”,通常被称为大牛权威。来吧,工作(或生活)就是一碗汤,我不想做叉子,为汤匙而战

让我们看一下北京风电展览会的徽标

没有突出北京和风能这两个关键要素,但也有点中国风格。今天,我们将讨论直接驱动和双馈风力发电。

风力涡轮机将叶轮吸收的风能转换为机械能,然后通过发电机将机械能转换为电能,最后输出交流电。实际上,类似于太阳能发电,风能也是太阳能的一种形式。据说,风力涡轮机是利用太阳作为热源,大气作为工作介质的发电机。

风力涡轮机的分类

1根据刀片数量可分为单刀片,双刀片,三刀片和多刀片型号;

2根据风扇接收风的方向,可分为:上风向和下风向类型;

3根据风扇旋转轴的方向,可分为:水平轴风扇和垂直轴风扇;

4根据动力传动的机械连接方式,可分为:直驱式和双馈式风扇; √

今天,让我们谈谈第四类,并了解直接驱动和双馈风力发电。

02

直接驱动VS双页进纸

直接驱动式风力涡轮机是直接由风驱动的发电机,也称为无齿轮风力涡轮机。发电机由多级电动机和直接连接的叶轮驱动,省去了齿轮箱的传统零件,主要由风轮,永磁同步电动机,AC-DC-AC转换器,变压器和发电机组成。喜欢。

双馈风力发电机主要由风轮,增速箱,双馈异步发电机,AC-DC-AC转换器和变压器组成。在风力涡轮机增加速度之后,发电机被驱动,并且发电机的定子绕组端是发电机功率的输出端,并且通过开关盒连接到AC电网。发电机转子绕组通过集电环连接到AC-DC-AC转换器,转换器的另一端连接到变压器,变压器的次级侧通过开关盒连接到AC电网。这样的系统可以处于发电机速度。正常运行在同步速度的40%以内,比同步速度高15%。

直接驱动发电机和双馈发电机的区别

直接驱动发电机:直接驱动同步发电机也称为低速发电机。它们是多极结构,多极内转子结构和多极外转子结构,但是结构要求有所变化。使用永磁体技术的直驱发电机(略受欢迎)结构简单,效率高。磁性直接驱动发电机具有两种结构,轴型和盘型。

双馈发电机:双馈感应发电机的定子绕组直接连接到电网。转子绕组通过转换器连接到电网。转子绕组电源的频率,电压,幅度和相位会根据运行要求自动调整。该机组可以实现不同速度的恒频发电,以满足电力负荷和并网的要求。由于采用交流励磁,发电机与电力系统形成“柔性连接”,这意味着可以根据电网电压,电流和发电机转速调节励磁电流,并且可以精确调节发电机输出电压以满足要求。

03

差异

传播结构的差异

上述提到的直接驱动风扇单元的风力涡轮机直接连接到发电机,双馈发电系统的传动装置通常包括风轮,主轴承轴,低速轴,高速轴,齿轮箱,联轴器和制动器等,并非全部包含上述所有组件。

什么是变速箱?齿轮箱,也称为齿轮箱,是一种传动机构,通过将不同齿数的齿轮啮合,将电动机的速度转换为执行设备所需的速度,同时改变了扭矩的结构。大概可以分为以下几类:

1根据内部传动链结构,可分为:平行轴结构齿轮箱和行星结构齿轮箱以及将两者组合的齿轮箱;

2根据换档次数可分为单级和多级;

3根据旋转的方式,可以分为:扩展,分裂,同轴和混合;

此处未提及具体变速箱的详细信息。风力发电中的齿轮箱不仅指发电机的齿轮箱。偏航电动机的减速器和俯仰电动机也是齿轮箱。/p>

生成器之间的区别已经在上面提到,因此在此不再赘述。

在这里,我们简要介绍三相交流发电机的发电原理。我们假设一个三相交流发电机。定子铁心的内周均匀分布有六个槽,并且嵌入三个相距120°的相同线圈,以形成A,B和C相线圈。

当转子以恒定速度旋转时,三个线圈依次切断磁力线,这将感应出具有相同幅度和频率的交流电动势。实际上,三相交流发电机的定子铁芯上有多个槽和多个三相绕组。有规律地分布在凹槽中。例如,如果转子具有3对磁极,则磁场将循环3个循环,并且每旋转120°磁场将改变一个循环。定子铁心的内圆周上有18个纬线槽。在120°机械角中有6个插槽,均匀分布A,B,C三相线圈。其他两个在120°上相同,三个A相线圈串联连接成整个A相绕组,B相与C相相同。三个绕组的引线端是相线。当转子以恒定速度旋转时,A,B和C相线圈会依次切断磁力线,这将感应出具有相同幅度和频率的交流电动势。

交流电动机速度和频率之间的关系为:n=60f/p。这个公式不是很熟悉。在指定频率之后,旋转磁场的旋转速度仅与磁极对的数量有关。磁极对的数量越多,旋转磁场的旋转速度越低。但是,电动机转子的旋转速度总是滞后于磁场的同步速度,这导致直接驱动发电机的极数更高。

逆变器之间的区别

AC-DC-AC通常在每侧以PWM转换器的形式使用。

通常称为连接到电网的电网侧转换器;它作为机器侧转换器连接到发电机,并且直流母线用于连接两侧。转换器可实现整流和逆变器的两个基本功能,而电容器则用于建立直流链路。

“双馈”实际上是指双向反馈,即双馈风扇产生的能量流有两种形式。一种是电网向逆变器供电,变频器励磁转子绕组,并给转子绕组供电,能量流从电网流向转子。另一个是发电机转子处于发电状态,并且输出能量。转子侧变流器处于整流状态,中间直流环节未变,电网侧变流器处于逆变器状态,中间直流母线电压被转换为与电网电压幅值一致的交流电频率,并将能量传递到电网。双馈的优点是逆变器的功率只能是风扇功率的三分之一,从而降低了成本,但也使风扇对电网的波动敏感。当电网电压波动时,很容易跳闸。

全功率风力涡轮机通常使用永磁发电机,成本会更高,但是发电机和电网是完全隔离的。发电机受到的冲击小,寿命长且故障率低,特别是对于电网波动而言。体积较小,无需添加任何设备即可实现低压穿越功能。 (我们之前已经讨论过这个概念。有关详细信息,请参阅太阳能VIII 的电网压降(本主题为PS:结束),其中涉及到,您可以参考以下内容),如果发生电网故障,可以发出无功功率以维持电网电压。

大功率AC-DC-AC转换器非常昂贵。在双馈风力涡轮机中,AC-DC-AC转换器仅向转子绕组提供励磁功率,这是发电机的25%。它已经比全功率转换器便宜得多,这是双馈发电机组的主要优点之一。

04

状态

就目前的情况而言,全球80%以上的风力发电集团仍是带有变速箱的车型。尤其是在对技术,稳定性和可靠性有更高要求的海上设备中,所有这些设备在技术上都已经成熟并且具有齿轮箱的高度可靠性。包括2MW,2.3MW,3MW,3.6MW和5MW的功率模型,制造商包括VESTAS,Siemens,Repower,GE等,它们都是主要的海上风力涡轮机制造商。当然,除了这些制造商之外,最近的CWP中还有几家国内的主要制造商,例如金风电气,视觉能源和香典。

(编辑器:DF515)

中国酒界包装设计大赛金奖诞生