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《1.5兆瓦機組變槳控制分析》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司BEIJINGTIANYUANCREATIONWINDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD淺談1.5兆瓦機組變槳系統(tǒng)姓名：房寶光專業(yè)：電氣工程及其自動化入職時間：2009年6月16日第10頁共12頁北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司BEIJINGTIANYUANCREATIONWINDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD摘要風(fēng)力發(fā)電機組是實現(xiàn)是由風(fēng)能到機械能和機械能到電能兩個能量轉(zhuǎn)換過程的裝置。風(fēng)輪系統(tǒng)是實現(xiàn)風(fēng)能到機械能轉(zhuǎn)換的裝置，發(fā)電機和變流系統(tǒng)則實現(xiàn)了
2、由機械能到電能能量轉(zhuǎn)換過程。通過對變槳系統(tǒng)和變流系統(tǒng)的控制實現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機組的安全可靠運行，同時高質(zhì)量的將不斷變化的風(fēng)能轉(zhuǎn)換為頻率、電壓恒定的交流電并入電網(wǎng)。通過對變槳系統(tǒng)的控制，能有效的控制發(fā)電機組對風(fēng)能的吸收，所以變槳系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性是機組穩(wěn)定運行關(guān)鍵。關(guān)鍵詞：能量轉(zhuǎn)換變槳系統(tǒng)變槳系統(tǒng)控制風(fēng)能吸收第10頁共12頁北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司BEIJINGTIANYUANCREATIONWINDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD目錄摘要1目錄2一、變槳距風(fēng)力發(fā)電機組控制3（一）發(fā)電
3、機組的變槳距控制系統(tǒng)的介紹3（二）變槳系統(tǒng)驅(qū)動原理的介紹4二、變槳距風(fēng)力發(fā)電機組控制方式分析5三、變槳距執(zhí)行機構(gòu)6（一）金風(fēng)1.5兆瓦發(fā)電機組變槳系統(tǒng)機械主要元器件構(gòu)成7（二）金風(fēng)1.5兆瓦發(fā)電機組變槳系統(tǒng)電氣主要元器件構(gòu)成7四、變槳距系統(tǒng)在風(fēng)力發(fā)電機組的重要性8五、概括總結(jié)10附錄11參考文獻12第10頁共12頁北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司BEIJINGTIANYUANCREATIONWINDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD1.5兆瓦機組變槳距控制系統(tǒng)一、變槳距風(fēng)力發(fā)電機組控制方式（
4、一）發(fā)電機組的變槳距控制系統(tǒng)的介紹金風(fēng)1.5兆瓦發(fā)電機組的變槳距控制系統(tǒng)有兩種控制方式，即并網(wǎng)前的槳距角控制和并網(wǎng)后功率控制。由于發(fā)電機的功率和風(fēng)輪的速度是嚴(yán)格的對應(yīng)關(guān)系，所以通過對風(fēng)輪的速度的控制也就實現(xiàn)了發(fā)電機的功率控制。變槳距控制是最常見的控制風(fēng)力發(fā)電機組吸收風(fēng)能的方法，在額定風(fēng)速以下時，風(fēng)力發(fā)電機組應(yīng)該盡可能的捕捉較多的風(fēng)能，槳距角設(shè)定值設(shè)定在能夠吸收最大功率的最優(yōu)值，所以這時機組運行沒有必要改變將距角，一般槳距角設(shè)定為零度附近，此時空氣動力載荷通常比在額定風(fēng)速之上時小。在額定風(fēng)速以上時，變槳
5、距控制可以有效的調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機組吸收功率及葉輪產(chǎn)生的載荷，使其不超過設(shè)計的限定值。因此為了達到了良好的效果，變槳距控制應(yīng)該對風(fēng)速變化的情況作出迅速的反應(yīng)。金風(fēng)1.5兆瓦發(fā)電機組變槳距葉輪在葉片靜止的時候（順槳）槳距角為87°，這時氣流對葉片基本不產(chǎn)生向上的力矩作用，實際上整個葉片相當(dāng)于一塊阻尼板。當(dāng)風(fēng)速達到了額定啟動風(fēng)速時，變槳系統(tǒng)自動向0°調(diào)節(jié)槳距角，當(dāng)風(fēng)速持續(xù)10分鐘超過3m/s，風(fēng)機將自動啟動，圖1-1所示。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速大于9轉(zhuǎn)／分時自動并入電網(wǎng)。當(dāng)隨著風(fēng)速的增加，發(fā)電機的功率也隨之增加，當(dāng)風(fēng)速達
6、到11.7m/s時，發(fā)電機達到額定功率。在風(fēng)速超出額定風(fēng)速時機組通過變槳系統(tǒng)對機組進行恒功率控制，如圖1-2所示。當(dāng)風(fēng)速超過22m/s并持續(xù)10分鐘，將實現(xiàn)正常剎車，變槳系統(tǒng)控制葉片順槳。當(dāng)轉(zhuǎn)速低于切入轉(zhuǎn)速9轉(zhuǎn)/分時，風(fēng)力發(fā)電機組脫網(wǎng)。根據(jù)給定速度的參考值，調(diào)整槳距角就達到了控制功率的目的。圖1-1風(fēng)力發(fā)電機組啟動，停止?fàn)顟B(tài)第10頁共12頁北京天源科創(chuàng)風(fēng)電技術(shù)有限責(zé)任公司BEIJINGTIANYUANCREATIONWINDPOWERTECHNOLOGYCO.,LTD風(fēng)速m/s功率kW319.6474
7、.55153.96272.17437.38658.19932.2101220111490121500131500141500151500161500171500181500191500201500211500221500圖1-2變槳距發(fā)電機組功率曲線圖（二）變槳系統(tǒng)驅(qū)動原理的介紹變槳距控制主要是通過葉片和輪轂之間的軸承機構(gòu)的轉(zhuǎn)動葉片來改變槳距角，由此來減小作用在葉片的提升力，以達到減小作用在風(fēng)輪葉片上的扭矩和功率的目的。變槳電控系統(tǒng)主電路采用交流-----直流----交流回路，變槳電機采用交流異步電機
8、（見圖1-3變槳驅(qū)動原理圖）。變槳電機為變槳系統(tǒng)提供扭矩，變槳系統(tǒng)減速器把扭矩增大約100倍后，通過另一端的變槳小齒輪（小齒輪上固定一個齒形帶，齒形帶與葉片上的變槳軸承相連接），把力傳遞到變槳軸承上面，使變槳軸承旋轉(zhuǎn)，從而改變?nèi)~片迎風(fēng)角度。變槳速率或變槳電機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，采用閉環(huán)頻率控制。相比采用直流電機調(diào)速的變槳控制系統(tǒng)，在保證調(diào)速性能的前提下，避免了直流電機存在碳刷容易磨損，維護工作量大、成本增加的缺點。變槳傳動采用齒形帶傳動，變槳平穩(wěn)，無需潤滑，結(jié)構(gòu)
