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  经过近十年来中国风能的迅猛发展,中国北方许多地区出现了较高的成本超支,停电问题也很严重。中国南方,电网容量大,有利于风能的发展,但在这些地区,年平均风速普遍较低,每年的使用小时数冷藏存储相对较低。库的低风效率将有利于这些地区的风能资源开发以及以前的冷库的现代化。下仅旨在提高双低风冷蓄冷器的能量产生效率。速运转是指冷藏库的运转速度根据风速而变化。藏单元的效率优越,但是结构更复杂并且成本更高。于成本优于定速存储单元,因此随着风力涡轮机技术的发展以及存储单元容量的不断增加,MW级以上的存储单元通常采用存储单元。恒定速度和可变间距存储。速操作可以在峰值速比的最佳条件下操作制冷储藏单元,并提高制冷储藏单元的能量产生效率。速制冷储存器,当其低于额定风速时,通常以恒定的倾斜角运行,并且速度较低。
  利的是提高冷藏单元的效率并降低噪音。风速达到或超过额定风速时,叶片的螺距将通过变桨系统进行调节,以限制输出功率,从而使冷藏单元可以在额定功率下运行;当机器停止运行时,刀片会被羽化以保护刀片和存储单元。风时,风轮的速度增加,风能裕量存储在风轮的惯性矩中;风速减小时,风轮的动能为缓慢释放并转化为电能,可以减少对电网的影响并提高电源质量。频恒速变速制冷存储单元的基本原理如图1所示。定子的绕组直接连接到电网,转子的绕组连接到转差频率电源以实现交流励磁。中np是发电机极数。发电机的速度低于间隙的磁场的旋转速度时,执行次同步操作并且f2> 0。子的旋转磁场的方向与机械旋转方向相同。子和变频器的转子向发电机的转子提供正相激励。中p1是定子提供的电能,p2是提供给转子的电能,s是转差率。于s> 0,所以p2>0。频器将能量提供给转子,即,转子将能量提供给电网,而定子则将其供电。系式(2)表明,当执行次同步操作时,定子的输出功率是恒定的,并且随着转速的降低,滑差率增加,并且逆变器的操作功率增加。
  发电机速度大于间隙磁场的旋转速度时,执行超级同步操作,f2 <0。时,转子的旋转磁场的方向与转子的机械旋转的方向相反。方面,变频器向转子提供反向励磁,另一方面,由于s <0,P2 <0,除了通过门提供给定子的能量外,转子还向转子门所提供给变频器的能量。据等式(2),可以知道发电机的转速越高,滑移率越高,并且定子的功率越大,发电机的操作功率越大。变器。发电机的速度等于间隙磁场的旋转速度时,执行同步操作f2 =0。此阶段,驱动器为转子提供直流励磁,但是,由于s = 0, P2 = 0,驱动器和转子之间没有功率交换。(1)表明,当车轮n的速度改变时,变频器可以改变转子的绕组电流频率,冷凝器价格以保持发电机定子绕组的输出频率恒定,因此,定子的输出频率是超同步和次同步的。这种情况下可以保持恒定。以看出,控制发电机转子的励磁频率是实现变速恒定频率的关键。
  中:Pm是叶轮吸收的电能; ρ是空气的密度; R是风轮的半径; Cp是功率因数(风能利用系数); v是风速;峰值速度比; β是叶片的倾斜角度;对于车轮的速度。据等式(3),涡轮机获得的功率取决于功率因数与风速的关系,如果风冷存储单元可以在风力涡轮机的任何速度下在Cmax点运行。时,可以增加功率输出。图2中可以看出,与风速无关,由于涡轮机头的速比λ=λopt,因此蓄冷单元能够以Cpmax运转。此,随着风速的变化,只要调节车轮的速度,使峰值速度与风速的比率保持不变,就可以获得最佳功率因数,并且轮具有最大的捕获能力。于双馈制冷机组受最小电网连接速度和最大极限速度的限制,因此涡轮机无法在整个风速范围内保持最佳峰值速度比λopt从起始风速到满载风速,从而使功率因数最大化。管双馈式冷库的调速范围可以高达同步速度的±30%,但要保持最佳的峰值速度比,它只能是小段风速(在5到7.5 m / s之间的范围内)。者之间保持最佳的最高速度比,即较低和较高的风速段偏离最佳的峰值速度比。等式(3)所示,功率系数Cp(λ,β)仅是峰值速度比λ和叶片转向角β的函数。加。节叶片的安装角度可以提高功率因数,并在一定程度上提高冷风存储单元的效率。是,叶片设计的安装角度发生了偏转,无法达到设计的最大功率因数Cpmax。低风速下,如果变桨系统不断调整叶片的变桨角,则轮毂系统将无法保持休眠状态,并且诸如轮毂电机之类的组件将长时间运行并且将无法移动。
  关闭。样,轮毂系统的工作时间显着增加,并且轮毂发生故障的可能性增加:在低风速下,由于轮毂的功耗而降低了冷藏单元的实际输出功率。和低风速时的功率曲线恶化。于车轮在低速区的风速较高,并且叶片在安装角度附近频繁移动,因此原始变速箱,变桨马达和变速箱之间的连接件原始齿轮箱以及变桨轴承的倾斜环和变量是不可避免的。轮齿轮之间的磨损会缩短原始齿轮箱,连接键,切向轴承等的寿命,并增加维护成本。此,在低风速区域,提高双馈制冷机组的效率更为有效:进一步降低了联网冷藏库的速度。此,从理论上讲,可以在整个低风速段上控制峰值速度比λ以与叶片设计的最佳峰值速度比λopt兼容,并且功率系数Cpmax为最大化。频恒频风能制冷存储装置主要有两种类型:永磁同步直接驱动型和双功率异步型,两者都可以使网络连接不受冲击,并且变频器离网。它们在低风速下的操作的角度来看,直接驱动式冷藏库不受最小网络连接速度的限制,并且双馈冷藏库具有下限。行的速度。割速度可能会更低。而,直接驱动制冷单元使用全功率逆变器,导致功率严重损失,因为逆变器全功率的容量约为该单元逆变器容量的三倍。供冷库,供气装置和变频器冷却。备消耗的功率远远高于双馈冷库。时,可被冷藏存储单元吸收的风能与风速的三次方成正比,风速的三次方非常有限。磁同步技术涵盖了冷藏存储单元的各种速度,这对于低风能发电具有一些优势,但是在全功率下其可变频率特性导致发电量的增加。速增加带来的能量。低。则上,如果在降风速部分更改双馈式冷库单元的运行模式,从而不受低风速下的最小网络速度限制,车轮转速严格遵循λopt,可改善低风速双动力冷库。源生产效率。传统的双馈冷库速度较低时,转子绕组的开路电压会增加,这会导致逆变器过压,这通常会导致风速旋转较低的温度,从而在低风速区域实现了冷藏单元的最佳能量捕获效率。一方面,双馈发电机的定子始终连接到电网,并且恒定励磁损耗不会随着冷藏单元速度的降低而降低,因此在低速运行时,双馈冷库的效率高于直接驱动全功率逆变器的效率。库电量不足。果,低风速区使用完整的输电链,通过磁场弱化控制技术提高发电效率。风速低时,双馈式冷库机组的运行方式转换为全功率变频:在系统结构中,只有该机组的三相发电机的定子冷馈电在变频器上短路。系统的原理如图3所示。转换接线和实际操作的角度来看,双馈制冷存储单元的这种低风运行的改变模式简单易行。施和控制。活低压运行模式后,在双馈运行模式下转子和逆变器之间的连接模式保持不变,并且可以在连接到变频器的开关(或定子接触器)上使其短路。变器的网络。于双馈发电机的开路电压通常设计为高电压,因此在励磁逆变器的电流容量方面,转子励磁比定子励磁具有更好的优势。外,这种双馈发电机转换模式也可以用于“无风启动”。换后,双功率电机切换到感应电机模式。定子通过三相短路时,会向转子提供励磁电流,以使涡轮旋转。旋转连接到并网速度时,逆变器励磁将设置为允许双动力冷库启动并在没有风的情况下连接到电网。也可以用来判断冷库的故障。
  发电机定子短路之后的三个阶段中,形成闭合线圈:首先,转子被逆变器激励以提供启动电流,然后在转子线圈上产生磁场。车轮旋转时,在发电机的转子上感应出三相交流电,并将其输送到逆变器侧,然后通过逆变器的整流将其转换成直流电,然后逆变器的电网侧与发电机产生相同的频率通信网络并将其传输到网络。使用低压运行模式来提高存储单元的低压效率时,变频器将以“交叉”全功率频率转换模式运行。时,变频器的工作原理与直接驱动式冷库的工作原理相同,双供料库的低压运行方式不再受制于变频器的运行方式。接到网络的最低​​速度,但其操作和效率接近冷库单元。风速高且冷库单元的功率高时,它将在双电源下返回到正常模式:冷库单元在双电源下以正常模式运行,一旦风速和冷库的功率低,控制系统经过控制系统。功率模式会在全功率时自动切换到低功率转换模式。
  上所述,无论是从低风速到高风速到双高风速的转换模式,还是从双高风速到全风速到低风速的转换模式,都可以在不停止机器的情况下根据外部风况执行两项操作。工作模式之间自由切换。则上,上述双馈冷库的低流量模式可以提高低风速双馈冷库的发电效率。技术改善了低风冷库。元效率很重要,并且在双放克冷库的早期升级中也可以发挥关键作用。第一家双馈冷库中,两种控制方式的相互转换不仅增加了成本,而且控制复杂,技术难度相当大。外,未来大多数首批风电场都是在年平均风速非常高和非常低的地区建造的。率不高,风能的分布是由于风速与能量之间的关系。风能的年度分布中,低于5 m / s的能量比例较低。种用弱风切换的方法可能没有优势。而,随着技术的不断进步,制冷存储单元技术的现代化以及极低风区域的风能开发,性别问题改变了该单元的低风运行模式。重储藏制冷库,提高了冷藏库的效率,提高了冷藏库的发电能力。高冷库的效率非常重要。种双功率,全功率变频工作模式的自由切换是传统直接驱动和双功率技术的优化集成,并允许在不同风速下自动切换模式。进了冷库的整体效率,避免了永磁直接驱动器退磁的风险和双馈空气的低效率。低风速下,它具有直接驱动存储单元的优势,从而提高了直接驱动时低功率工作点的效率;在高功率工作点,它以双功率模式运行,具有双功率存储单元的优势有效地结合了成熟的双功率和全功率技术的优势,以实现最佳的整体系统效率在电源的所有工作范围内产生的能量。

提高双馈风力发电机的风效率_no.636

  技术基于降低行进速度的原理,但是由于速度低,它会影响位于主变速箱内部的变速箱部件和其他变速箱的油膜。
  转冷藏库部件,导致润滑不良和严重磨损,从而减少冷藏库。备组件的使用寿命。低风速切换的情况下,双电源冷库部分转换为电源,逆变器的电源低,并且在工作状态下切换为全电源频率转换在低压和低风模式下,发电机和逆变器的最大功率受到限制。冷藏存储单元具有高功率时,必须将其返回双功率模式。于冷藏单元的运行速度范围非常宽,因此运行速度无法有效避免塔架的共振频率,这可能会导致冷却塔管的剧烈振动。转,大大增加了冷库故障的可能性,甚至危及设备的安全性。工频部分功率转换技术很困难,因为冷库可以在低风速或高风速之间在部分电频率转换和完全全频率转换之间切换,这将增加仍然难以控制逆变器和冷藏单元的控制器。加冷库的成本和故障点;在相同质量条件下,冷藏存储单元的可靠性降低。果在冷藏存储单元运行过程中发生开关错误或故障,则可能导致严重事故,例如:事故,例如发电机,发电机甚至存储单元的损坏结果,在切换模式时,必须协调主控制,俯仰和俯仰系统,并且在切换过程中可能发生足够的故障或事故。护措施。此,在实施该技术方案时,必须对冷藏存储单元的各个组件进行升级或更换,以适应双模式双馈条件下冷藏存储单元的运行;对于可能影响使用寿命的组件(例如,塔架,塔架),应详细评估螺栓,主齿轮等,以确定是否满足设计要求以及影响成本的各种因素必须全面评估存储单元的容量。多年来,冷凝器价格双电源技术已成为无可争议的消费技术,其技术成熟度,质量稳定性和可靠性具有很大的优势。述改进措施将进一步增强传统双馈制冷机组的优越性。
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