風力發電機轉的這麼慢,如何保證頻率達標?

時間 2021-06-01 03:27:49

1樓:

1、風力發電機轉的並不慢,它有配套的風速儀,太慢或太快都會停下來;

2、風力發電機轉的並不慢,扇葉與發電機間有變速箱,會把發電機轉速提起來;

3、你可能把扇葉寫成發電機,但是扇葉轉速並不慢,因為風力發電機組都建在風力資源豐富的地方,轉速慢就不叫風力資源豐富了;

4、即使是扇葉也不慢,那看著轉一圈時間長,最多算角速度慢,但你看那麼長的扇葉,它的線速度肯定很快。

2樓:PubliusAnonymous

1.轉的快或者慢實際上並不影響頻率穩定性,只要轉速恆定,頻率就能恆定。

2.比方說風力發電機的葉片轉速恆定是15rpm,為了讓發電機轉速達標,我只需要增加乙個1比100的增速齒輪箱,使得輸出軸轉速為1500rpm,就能滿足發電機50Hz的要求了。

3.平常的發電機,例如火力發電機,依靠的是調節給汽輪機的供汽引數來調速,使其穩定在乙個固定轉速(比如1500rpm)的。如果負載大了,就把供汽的流量提高一些,負載小了,就把供汽的流量降低。

4.但是風力發電機不能這麼調,因為供的「汽」,也就是吹過來的風,你是控制不了的。所以就算是你做了乙個1比100的增速齒輪箱,也不一定能保證發出來的電頻率恆定50Hz。

5.所以風力發電機要並網的話,就要進行變頻。所謂變頻,說白了就是先把發出來的交流電整流成直流,再把直流電逆變成標準的50Hz交流電。

至於具體怎麼做,那就是另外一回事了,需要專門開個坑來講。

3樓:馬遠馳

早期的風電機組採用的是恆定轉速/恆定頻率的發電系統。也就是說,這種機組的發電機轉速不隨風速變化而變化,而是維持在保證輸出頻率達到電網要求的恆定轉速上執行。由於恆定轉速的機組在風速變化時經常無法達到最佳葉尖速比,因此這種機組風能利用效率比較低。

為了實現最大的風能捕獲,提高效率,需要風輪轉速隨著風速變化而變化。因此,目前主流的並網型大型風力發電機組普遍採用的是變速恆頻的發電系統。變速恆頻發電系統主要有兩種型式:

雙饋非同步交流發電系統和永磁同步低速交流發電系統。

1、雙饋非同步交流發電系統

這種型別的發電系統採用雙饋交流非同步發電機,其轉子由接到電網的變流器提供交流勵磁。在發電機轉速發生變化的時候,變流器以轉差頻率的電流來產生雙饋電機轉子勵磁,此時,在定子中即可產生恆定頻率的電動勢。

這種變流器只需要轉差功率大小的容量,容量較小,是目前兆瓦級風電機組的主流。但這種發電系統需要配合增速齒輪箱,把風輪轉速公升高到接近同步速度的水平。

2、永磁同步低速交流發電系統

永磁低速交流電機的轉子採用多個極對數的永磁材料構成。由於極對數較多,同步轉速非常低,接近於風輪的轉速,因此,可以不經公升速齒輪箱而直接由風輪驅動電機發電,傳動效率高。發電機後面接全功率的變流器,以保證輸出恆頻的電動勢。

這種發電系統電機往往比較大,也比較複雜,但其去掉了增速齒輪箱,可靠性得到了提公升,在大型風電機組中也具有很大的市場。

3、還有一種半直驅型的機組,是融合了上述兩種方案特點的一種型式。即傳動系統採用較雙饋機組更低增速比的齒輪箱,這可以減少增速箱的設計難度,相比雙饋機組傳動鏈具有更高的可靠性;發電系統採用較直驅機組更少極對數的發電機,但其同步速度遠低於普通非同步電機速度,通過變流器控制輸出頻率。半直驅即具備上面兩者的優點,但同時具備上述兩種型式的缺點。

總體來說,風電機組是通過變流器來保證輸出電動勢頻率的,主要區別在於變流器型別和傳動鏈的配置方式。

希望上述回答對您有幫助

4樓:

有三種思路:

1/放棄風機效率,保持風機轉速不變,用變速箱把轉速變大,發電機轉子轉速剛好50Hz,也就是定速風機;

2/為了提高葉片吸收風能的效率,風機轉速和風速同步變化,此時發電機轉子的轉速是變化的。為了使轉子內電流頻率為50Hz,可以把轉子內的直流勵磁電流變成交流電,頻率由定子內50Hz的電流與轉子轉速的差值確定,也就是雙饋感應發電機.

總結一下,發電機轉子頻率 + 發電機轉子勵磁電流頻率 = 定子電流頻率.

定速風力發電機的的思路就是直流勵磁,那麼發電機轉子勵磁電流頻率=0,所以要固定發電機轉子頻率;

雙饋感應發電機中,發電機轉子勵磁電流頻率是乙個可以調節的變數,那麼發電機轉子的頻率(也就是葉片轉速)就可以變化了,同時用發電機轉子勵磁電流頻率的變化來彌補它的變化.

3/最簡單粗暴的方法,交直交變換,管你定子什麼輸出頻率,統統先變成直流,再變成50Hz。與第二種方法比較,變頻器容量需求大,自然損耗大,總體效率降低,而且投資增加,故障率高,維護成本也高不少。

5樓:水牛

你如果經常在知乎上逛,可能聽過這麼乙個段子:

「小李,聽說你大學的專業是電氣工程?」「是的,領導。」「那好,去幫換一下燈泡。

」「領導,請你尊重這門專業,電氣工程是……」「請你談談變速恆頻雙饋風力發電機帶載柔性並網下強耦合的高階非線性系統 。」「領導,梯子在哪?」

雙饋就是目前主流的風電控制技術。前幾天也剛剛和同事說過這個話題。目前風電主流,就是雙饋變頻勵磁控制,風機轉子還要配置位置感測器,檢測轉子位置。

簡單說就是勵磁電流是根據風機轉速、轉子位置實時改變頻率和相位的交流電流,不再是一般勵磁機的直流,這樣電機中的勵磁磁場相當於產生了乙個虛擬的旋轉,使得定子感受到的磁場旋轉恆定在1500rpm同步轉速,發的電就是恆定50Hz了。詳細說說原理的話,就是……不好意思,並不從事這個行業,了解得不多,還真說不上來。

那些說先整流再逆變的同學,你們這麼幹固然也可以,但只能在小功率風機上幹,對於目前主流的風電場,風機功率約1.5~4MW,再這麼幹,成本、體積、發熱損耗都是解決不了的大問題,所以並不可行。

另外,再說一句,風力發電機轉得慢,這個並不影響發電,因為我們可以用齒輪箱啊,外面葉片轉得慢,但是發電機轉子仍然可以很快。真正影響發電的,是轉速不恆定。至於葉片,那是故意做這麼慢的,不然轉太快,結構強度吃不消。

6樓:流芒

風力發電機的頻率並不重要,發出來的交流電,不管什麼頻率,都要轉換成直流電加以儲存,然後再把直流電變成固定頻率的交流電輸出

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