风力发电机组的控制系统.pptx

第3章风力(fēnglì)发电机组的控制系统 3.1风力发电机组控制系统的控制策略和功能(gōngnéng) 3.2风力发电机组的基本组成 3.3风力发电机组控制系统的基本组成 3.4变桨距系统 3.5偏航系统 3.6液压系统 3.7安全保护系统 3.8控制系统的设计 第一页，共106页。3.1 控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)的控制策略和功能控制目标:保证系统的可靠运行能量利用率最大电能质量高机组寿命长常规控制策略:在运行的风速范围内,确保系统的稳定运行低风速时,跟踪最佳叶尖速比,获取最大能量高风速时,限制风能的捕获,保持风力发电机组输出的功率为额定值减小阵风引起的转矩波动峰值,减小风轮的机械应力(yìnglì)和输出的功率波动,避免共振减小功率传动链的暂态响应控制器简单,控制代价小调节机组功率,确保机组输出的电压和频率稳定第二页，共106页。3.1 控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)的控制策略和功能控制系统要实现的基本功能:根据风速信号自动加入起动状态?并网或从电网切除;根据功率及风速大小自动进行(jìnxíng)转速和功率控制;根据风向信号自动对风;迎风装置根据风向传感器测得的风向信号,由控制器控制偏航电机,驱动与塔架上大齿轮相啮合的小齿轮转动,使机舱始终对准风向方向根据功率因数自动投入（或切出）相应的补偿电容。第三页，共106页。3.1 控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)的控制策略和功能控制系统要实现的基本功能:当发电机脱网时,能确保机组安全关机;在机组运行过程中,能对电网?风况和机组的运行状况进行监测和记录,对出现的异常情况能够自行判断并采取相应的保护措施,并能够根据记录的数据,生成各种图表,以及风力发电机组的各项性能指标;能实现远程(yuǎnchéng)通信。第四页，共106页。3.2风力发电机组的基本(jīběn)组成独立运行的风力(fēnglì)发电机组 水平轴独立运行的风力(fēnglì)发电机组由 风轮?尾舵?发电机?支架?电缆?充电器?逆变器?蓄电池组成 第五页，共106页。 123567489101112偏航电机叶片轮毂主轴塔筒齿轮箱主控柜主轴承机舱底盘联轴器发电机机舱罩3.2 风力(fēnglì)发电机组的基本组成并网运行的风力发电机组 并网运行的发电机组由风轮（包括叶片和轮毂）?增速箱?发电机?偏航装置?控制系统(kònɡ zhì xì tǒnɡ)?塔架等部件组成第六页，共106页。3.2 风力(fēnglì)发电机组的基本组成1.轮毂 轮毂是风轮的枢纽,也是叶片根部与主轴的连接件。所有从叶片传来的力,都通过轮毂传递(chuándì)到传动系统,再传到风力机驱动的对象。第七页，共106页。1.轮毂 同时轮毂也是控制叶片桨距（使叶片作俯仰转动）的所在。在设计中应保证足够(zúgòu)的强度。第八页，共106页。3.2 风力(fēnglì)发电机组控制系统的基本组成2.叶片:捕获风能(fēnɡ nénɡ)并将风力传送到转子轴心。第九页，共106页。叶片和轮毂(lúngǔ)的链接定桨距叶片的叶根与轮毂直接相连(xiānɡ lián),连接结构主要有法兰式,螺纹件预埋式,钻孔组装式三种。变桨距风力发电机组叶片通过变距轴承与轮毂(lúngǔ)连接。第十页，共106页。风机叶片(yèpiàn)设计短片第十一页，共106页。第十二页，共106页。4.塔架3.调速或限速装置(zhuāngzhì)从原理(yuánlǐ)上看,有三类:第一类使风轮偏离主风向;第二类是利用气动阻力;第三类改变叶片的桨距角。风力机塔架载有机舱及转子。可以是管状的塔架（安全）,也可是(kěshì)是格子状的塔架（便宜）。按结构不同,塔架可分为:拉索式塔架桁架式塔架锥筒式塔架第十三页，共106页。多用焊接件多用铸件　双馈式机组机舱底盘5.机舱(jīcāng)包容着风力机的关键设备,包括齿轮箱,发电机。维护(wéihù)人员可通过风力机塔进入机舱。第十四页，共106页。 机舱(jīcāng)壳体机舱壳体由机舱底盘(dǐpán)?机舱罩和整流罩组成。齿轮箱风向标发电机叶片(yèpiàn)机舱电气控制柜主轴轮毂风速仪整流罩机舱罩塔架机舱底盘偏航电机第十五页，共106页。6 主传动(chuándòng)功能(gōngnéng):是将风力机的动力传递给发电机组成(zǔ chénɡ):主轴?主轴承?齿轮箱?联轴器等。第十六页，共106页。6 主传动(chuándòng)7.风力(fēnglì)发电机种类(zhǒnglèi)有很多:异步发电机,同步发电机,开关磁阻发电机,轴向磁场发电机等。第十七页，共106页。8.偏航(piān hánɡ)装置借助电动机转动机舱,以使风轮转子叶片(yèpiàn)正对着风。偏航装置由电子控制