培训风电基础-医学课件.ppt

偏航系统： 为了让叶轮能自然地对准风向,通常风机都会采用调向装置, 对大型风力发电机组而言, 一般采用的是电动机驱动的风向跟踪系统。 * 第一章 风能开发的意义 * 第二章 风能的技术原理 风的产生 太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层中压力分布不均，空气沿水平方向运动形成风。所以，风就是水平运动的空气。空气产生运动主要是由于地球上各纬度所接受的太阳辐射强度不同而形成的。在赤道和低纬度地区，太阳高度角大，日照时间长，太阳辐射强度强，地面和大气接受的热量多、温度较高；在高纬度地区太阳高度角小，日照时间短，地面和大气接受的热量小，温度低。这种高纬度与低纬度之间的温度差异，形成了南北之间的气压梯度，使空气作水平运动。地球在自转，使空气水平运动发生偏向的力，所以地球大气运动除受气压梯度力外，还要受地转偏向力的影响。大气真实运动是这两种力综合影响的结果。 * 第二章 风能的技术原理 地形对风有什么影响？ 山谷和海峡能改变气流运动的方向，还能使风速增大，而丘陵、山地会因为摩擦而使风速减小，孤立的山峰会因海拔高而使风速增大. 风的基本参数 风速： 风的大小常用风的速度来衡量，风速是单位时间内空气在水平方向上所移动的距离。是计算在单位时间内风的行程，常以m/s，km/h，mile/h等来表示 风向： 风吹过来的方向。通常说的西北风、南风等即表明的就是风向。 陆地上的风向一般用16个方位观测。即以正北为零度，顺时针每转过22.5度为一个方位。 * 第二章 风能的技术原理 风功率如何计算？ 风的能量指的是风的动能。特定质量的空气的动能可以用下列公式计算。 能量=1/2*M*V^2 吹过特定面积的风的功率可以用下列公式计算。 功率=1/2 *空气密度*面积*(速度)^3 在海平面高度和摄氏15度的条件下，干空气密度为1.225千克/立方米。空气密度随气压和温度而变。随著高度的升高，空气密度也会下降。于上述公式中可以看出，风功率与速度的三次方〔立方〕成正比，并与风轮扫掠面积成正比。不过实际上，风轮只能提取风的能量中的一部分，而非全部。 * 第二章 风能的技术原理 风力发电机的工作原理: 现代风力发电机采用空气动力学原理，就像飞机的机翼一样。风并非"推"动叶轮叶片，而是吹过叶片形成叶片正反面的压差，这种压差会产生升力，令叶轮旋转并不断横切风流。风力发电机的叶轮并不能提取风的所有功率。根据Betz定律，理论上风电机能够提取的最大功率，是风的功率的59.6%。大多数风电机只能提取风的功率的40%或者更少。 * 叶片的空气动力学知识 * 安装角 桨叶剖面上的翼弦线与叶片旋转平面的夹角，又称桨距角。 风能最大利用系数 通过贝茨理论可以得出，风能的最大利用系数是59.3% P = ρ － 空气密度 V∞ － 风速 Ad － 叶轮扫掠面积 CP －功率系数，Betz极限为0.593 * 第二章 风能的技术原理 风力发电机的功率曲线 在风速很低的时候，风电机风轮会保持不动。当到达切入风速时（通常每秒3到4米），风轮开始旋转并牵引发电机开始发电。随著风力越来越强，输出功率会增加。当风速达到额定风速时，风电机会输出其额定功率。之后输出功率会保留大致不变。当风速进一步增加，达到切出风速的时候，风电机会剎车，不再输出功率，为免受损。 * 第二章 风能的技术原理 风力发电机的性能可以用功率曲线来表达。功率曲线是用作显示在不同风速下（切入风速到切出风速）风电机的输出功率。为特定地点选取合适的风力发电机，一般方法是采用风电机的功率曲线和该地点的风力资料以进行产电量估算。 * 第三章 风力发电机组 风力发电机组的分类及各自特点 ： 风力发电机组主要由两大部分组成： 风力机部分――它将风能转换为机械能； 发电机部分――它将机械能转换为电能。 * 第三章 风力发电机组 根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征，再加上它们的不同组合，风力发电机组可以有多种多样的分类。 1. 如依风机旋转主轴的方向（即主轴与地面相对位置）分类，可分为： “水平轴式风机”――转动轴与地面平行，叶轮需随风向变化而调整位置； “垂直轴式风机”――转动轴与地面垂直，设计较简单，叶轮不必随风向改变而调整方向。 * 第三章 风力发电机组 水平轴式风机 垂直轴式风机 * 第三章 风力发电机组 按照桨叶数量分类可分为“单叶片”﹑“双叶片”﹑“三叶片”和“多叶片”型风机； 叶片的数目由很多因素决定，其中包括空气动力效率、复杂度、成本、噪音、美学要求等等。大型风力发电机可由1、2或者3片叶片构成。 * 第三章 风力发电机组 按照风机接受风的方向分类，则有“上风型