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【哈哈体育】风机风电变桨控制系统如何提高风电厂的安全性

时间: 2024-12-29 点击数:

目前国内的风电机组存在哪些主要问题(普遍存在的)

这样使得机组重量较重,另外发电机的高速运转存在着一定的噪声污染; 电机为异步发电机,变流器连接转子,变流器功率可以双向流动,通过转子交流励磁调节实现变速恒频运行,机组的运行范围很宽,在额定转速60% ~ 110%的范围内都可以获得良好的功率输出。

变流器和变压器对风电机组可靠运行至关重要。电气系统故障率高,电子元器件失效是常见问题。控制系统传感器和硬件故障常见,软件故障可能导致系统死机或不动作。

所以电源的普遍过剩,可调节能力低是主要问题,风电的波动性和电气特性则是次要问题。

风机叶片故障类型可分为裂纹、凹痕和破损等,叶片的振动形式主要包括摆振、挥舞振动、扭转振动和复合振动,叶片的故障信息通常依靠现场监测的震动信号进行反应。在风力发电机组故障中,突变信号和非平稳信号往往会伴随故障存在。

但是在中国,80%以上是火电机组,其最低调峰极限大致在50%~60%,也就是说如果电力系统的峰谷差大于系统最低调峰极限的时候,如果不对风电进行控制,风电就不能接入到电力系统中来。

变桨系统核心知识点归纳总结

液压变桨系统由电动液压泵作为工作动力,液压油作为传递介质,电磁阀作为控制单元,通过将油缸活塞杆的径向运动变为桨叶的圆周运动来实现桨叶的变桨距。先来了解一下液压变桨系统的结构。变桨距伺服控制系统的原理图如图1所示。

变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一,对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一。变桨控制技术简单来说,就是通过调节桨叶的节距角,改变气流对桨叶的攻角,进而控制风轮捕获的气动转矩和气动功率。

变桨距系统 大型MW级以上风电机组通常采用液压变桨系统或电动变桨系统。变桨系统由前端控制器对3个风机叶片的桨距驱动装置进行控制,其是主控制器的执行单元,采用CANOPEN与主控制器进行通讯,以调节3个叶片的桨距工作在最佳状态。变桨系统有后备电源系统和安全链保护,保证在危急工况下紧急停机。

电控系统是风力发电机组的核心部件之一,特别是进入MW机组时代,变流器,变桨系统已经成为左右风力发电机组性能的关键器件。在国内风力发电机组控制系统、变流器和变桨系统还以国外进口为主,尤其是变流器和变桨系统90%的器件供应被国外厂商提供。

据统计,风电机组中故障率较高的部件有电气系统、转子叶片、变桨系统、液压系统、控制系统和齿轮箱等,各个部件的故障分布如图1 所示。

风力发电控制系统的简述

风力发电机组控制单元(WPCU)是每台风机的控制核心,分散布置在机组的塔筒和机舱内。

风力发电系统的核心是风力发电机组,它通常由风轮、发电机和塔架等部分构成。风轮负责捕捉风能并将其转化为机械能,发电机则将这种机械能转化为电能。控制器在系统中起到关键作用,它能根据风力条件自动调节风轮的角度和转速,以最大限度地捕获风能并保证系统的稳定运行。

在第2章,我们深入探讨了变速恒频风力发电系统的运行基础,包括风力机特性、风能追踪运行机制和双馈异步发电机的控制策略,如最大风能追踪控制中的有功和无功功率计算。章节3着重于双馈异步风力发电机的运行理论,包括系统结构、数学模型和并网控制,解释了其功率关系和在理想电网条件下的控制技术。

偏航系统确保风力发电机组始终朝向风向以最大化发电效率。变桨机构通过调整桨叶的角度来控制发电功率,以保持发电机在额定风速下的稳定运行。 小型离网风力发电机的原理简述:小型风力发电机依赖叶轮旋转驱动发电机产生电能,通过控制器调节和逆变器转换,储存于蓄电池等装置中供离网使用。

风力发电及风机液压变桨的系统原理和结构原理是怎样的?

控制器则是风力机的大脑,它监控风速,防止过热,确保机组安全运行。液压系统则负责变桨距控制和制动,如同风力机的灵活关节。冷却系统是发电机的守护者,无论是空冷还是水冷,确保内部设备在高温下保持冷静。机舱罩为内部设备提供防护,而紧急逃生孔则在危急时刻提供生命通道。

简单的说就是风吹动叶片,叶片转动(齿轮箱增速)带动发电机转动发电。主要部件包括:叶轮,机舱,塔筒(架)。机舱内主要有:主轴,齿轮箱,发电机,顶部控制柜,机械刹车,偏航系统。叶轮内:定浆风机一般简单就是三条液压管,如果是液压变桨也简单就是液压缸+联动控制器。

风力发电机的原理是风能通过叶轮转化为机械扭矩(风轮的转动惯量),发电机的定子电能经主轴传动链和齿轮箱提高到异步发电机的转速后,由励磁变换器并入电网。如果超过发电机的同步转速,转子也会处于发电状态,通过变流器向电网馈电。

风电机组的偏航系统一般有哪些部分组成?

1、风电机组的偏航系统一般有偏航轴承、偏航驱动装置、偏航制动器,偏航计数器、纽缆保护装置,偏航液压回路等几个部分组成。

2、偏航系统,又称对风装置,是风力发电机机舱的一部分,其作用在于当风速矢量的方向变化时,能够快速平稳地对准风向,以便风轮获得风能。变桨系统作为大型风电机组控制系统的核心部分之一,对机组安全、稳定、高效的运行具有十分重要的作用。稳定的变桨控制已成为当前大型风力发电机组控制技术研究的热点和难点之一。

3、本文选取内齿式偏航系统,包括偏航轴承、制动装置、驱动装置和保护装置等,六个偏航驱动均匀分布,确保平稳运动。使用SIMPACK,我们对3MW机组的偏航齿轮副进行了详细模拟,观察了在工作转速下齿轮接触刚度、角速度和啮合力的变化,发现启动初期存在较大冲击,随后逐渐趋于平稳。

4、偏航系统是水平轴式风力发电机组必不可少的组成系统之一哈哈体育。主动偏航一般是采用风向仪,置于风电机组的机舱上面,根据测得的风向使偏航系统朝相应的方向转动一定的角度。被动偏航主要是下风向风机等,被动地跟随风而转动,当风机与风向不在一个角度,风机就会在风力作用下不停地转动。

5、底座由坚固的法兰底座构成,风电机组的所有主要部件都连接到这个基础上。发电机安装在机舱中,其位置与机舱轴线有一定的偏离,以确保风电机组在满载运行时,整机的质心与塔架和基础的中心对齐。偏航机构直接安装在机舱底部,通过偏航轴承与机舱连接,并固定在塔架上。

变速恒频风电机组变速恒频风电机组的控制概述

1、变速恒频风电机组的控制系统设计着重于提升发电效率和保证安全性。在低风速下,控制策略主要关注发电机转矩的优化,通过保持恒定的桨距角,减少不必要的变桨,以最大化能量转换效率,同时确保风电机组在较小的空气动力载荷下运行安全。

2、风电机组的控制技术是一项综合技术,它涉及空气动力学、结构动力学、机械传动学、电工电子学、材料力学、自动化等多个学科。而且,风电机组具有不同于通常机械系统的特性:风电机组的动力源是具有很强随机性和不连续性的自然风能,使传动系统的输入极不规则,疲劳负载高于通常旋转机械的几十倍。

3、恒速恒频风力发电机组 恒速风电机组主要有两种类型:定桨距失速型和变桨距风力机。(1)定桨距失速型风力机:利用风轮叶片翼型的气动失速特性来限制叶片吸收过大的风能,功率调节由风轮叶片来完成,对发电机的控制要求比较简单。

4、系统地介绍了风电机组的特性,风电机组的并网技术,变速恒频风电机组的控制目标、控制策略和常用的控制方法及控制器的设计方法;介绍了风电机组的状态监测与性能测试技术;讨论了独立变桨控制技术、自适应控制技术在风电机组上的应用,探讨了基于模糊逻辑的转速控制和风电机组的系统辨识。