風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)ppt課件.ppt

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1、3.1風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的控制策略和功能3.2風(fēng)力發(fā)電機組的基本組成3.3風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的基本組成3.4變槳距系統(tǒng)3.5偏航系統(tǒng)3.6液壓系統(tǒng)3.7安全保護系統(tǒng)3.8控制系統(tǒng)的設(shè)計第3章風(fēng)力發(fā)電機組的控制系統(tǒng)1控制目標：保證系統(tǒng)的可靠運行能量利用率最大電能質(zhì)量高機組壽命長常規(guī)控制策略：在運行的風(fēng)速范圍內(nèi)，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行低風(fēng)速時，跟蹤最佳葉尖速比，獲取最大能量高風(fēng)速時，限制風(fēng)能的捕獲，保持風(fēng)力發(fā)電機組輸出的功率為額定值減小陣風(fēng)引起的轉(zhuǎn)矩波動峰值，減小風(fēng)輪的機械應(yīng)力和輸出的功率波動，避免共振減小功率傳動鏈的暫態(tài)響應(yīng)控制器簡單，控制代價小調(diào)節(jié)機組功率，確保機組輸出的電壓和頻率穩(wěn)定3.

2、1控制系統(tǒng)的控制策略和功能2控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的基本功能：根據(jù)風(fēng)速信號自動加入起動狀態(tài)、并網(wǎng)或從電網(wǎng)切除；根據(jù)功率及風(fēng)速大小自動進行轉(zhuǎn)速和功率控制；根據(jù)風(fēng)向信號自動對風(fēng)；迎風(fēng)裝置根據(jù)風(fēng)向傳感器測得的風(fēng)向信號，由控制器控制偏航電機，驅(qū)動與塔架上大齒輪相嚙合的小齒輪轉(zhuǎn)動，使機艙始終對準風(fēng)向方向根據(jù)功率因數(shù)自動投入（或切出）相應(yīng)的補償電容。3.1控制系統(tǒng)的控制策略和功能3控制系統(tǒng)要實現(xiàn)的基本功能：當發(fā)電機脫網(wǎng)時，能確保機組安全關(guān)機；在機組運行過程中，能對電網(wǎng)、風(fēng)況和機組的運行狀況進行監(jiān)測和記錄，對出現(xiàn)的異常情況能夠自行判斷并采取相應(yīng)的保護措施，并能夠根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，生成各種圖表，以及風(fēng)力發(fā)電機組的各

3、項性能指標；能實現(xiàn)遠程通信。3.1控制系統(tǒng)的控制策略和功能4獨立運行的風(fēng)力發(fā)電機組水平軸獨立運行的風(fēng)力發(fā)電機組由風(fēng)輪、尾舵、發(fā)電機、支架、電纜、充電器、逆變器、蓄電池組成3.2風(fēng)力發(fā)電機組的基本組成5并網(wǎng)運行的風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)運行的發(fā)電機組由風(fēng)輪（包括葉片和輪轂）、增速箱、發(fā)電機、偏航裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件組成248135116971012葉片輪轂主軸承主軸偏航電機塔筒齒輪箱機艙底盤聯(lián)軸器發(fā)電機主控柜機艙罩3.2風(fēng)力發(fā)電機組的基本組成61.輪轂輪轂是風(fēng)輪的樞紐，也是葉片根部與主軸的連接件。所有從葉片傳來的力，都通過輪轂傳遞到傳動系統(tǒng)，再傳到風(fēng)力機驅(qū)動的對象。3.2風(fēng)力發(fā)電機組的基本組成

4、71.輪轂同時輪轂也是控制葉片槳距（使葉片作俯仰轉(zhuǎn)動）的所在。在設(shè)計中應(yīng)保證足夠的強度。82.葉片：捕獲風(fēng)能并將風(fēng)力傳送到轉(zhuǎn)子軸心。3.2風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的基本組成9定槳距葉片的葉根與輪轂直接相連，連接結(jié)構(gòu)主要有法蘭式，螺紋件預(yù)埋式，鉆孔組裝式三種。葉片和輪轂的鏈接變槳距風(fēng)力發(fā)電機組葉片通過變距軸承與輪轂連接。10風(fēng)機葉片設(shè)計短片11123.調(diào)速或限速裝置從原理上看，有三類：第一類使風(fēng)輪偏離主風(fēng)向；第二類是利用氣動阻力；第三類改變?nèi)~片的槳距角。4.塔架風(fēng)力機塔架載有機艙及轉(zhuǎn)子?？梢允枪軤畹乃埽ò踩?，也可是是格子狀的塔架（便宜）。按結(jié)構(gòu)不同，塔架可分為：拉索式塔架桁架式塔架錐筒式塔架

5、135.機艙包容著風(fēng)力機的關(guān)鍵設(shè)備，包括齒輪箱，發(fā)電機。維護人員可通過風(fēng)力機塔進入機艙。雙饋式機組機艙底盤多用鑄件多用焊接件14機艙殼體機艙殼體由機艙底盤、機艙罩和整流罩組成。塔架葉片輪轂主軸齒輪箱發(fā)電機機艙電氣控制柜風(fēng)向標風(fēng)速儀偏航電機整流罩機艙底盤機艙罩156主傳動功能：是將風(fēng)力機的動力傳遞給發(fā)電機組成：主軸、主軸承、齒輪箱、聯(lián)軸器等。167.風(fēng)力發(fā)電機種類有很多：異步發(fā)電機，同步發(fā)電機，開關(guān)磁阻發(fā)電機，軸向磁場發(fā)電機等。6主傳動178.偏航裝置借助電動機轉(zhuǎn)動機艙，以使風(fēng)輪轉(zhuǎn)子葉片正對著風(fēng)。偏航裝置由電子控制器根據(jù)風(fēng)向標感覺的風(fēng)向來操作。18風(fēng)力發(fā)電機的液壓系統(tǒng)屬于風(fēng)力發(fā)電機的一種動力

6、系統(tǒng)，主要功能是為變槳控制裝置、安全槳距控制裝置、偏航驅(qū)動和控制裝置、停機制動裝置提供液壓驅(qū)動力。它是為風(fēng)力發(fā)電機上一切使用液壓作為驅(qū)動力裝置提供動力。在定槳距風(fēng)力發(fā)電機組中，液壓系統(tǒng)的主要任務(wù)是驅(qū)動風(fēng)力發(fā)電機的氣動剎車和機械剎車；在變槳距風(fēng)力發(fā)電機組中，主要控制變距機構(gòu)，實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)速控制、功率控制，同時也控制機械剎車機構(gòu)。9.液壓系統(tǒng)193.2風(fēng)力發(fā)電機組的基本組成10.電子控制系統(tǒng)由傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和軟/硬件處理器系統(tǒng)組成。不斷監(jiān)控風(fēng)力機狀態(tài)……11.風(fēng)速計及風(fēng)向標：用于測量風(fēng)速及風(fēng)向。12.冷卻系統(tǒng)：有風(fēng)冷和水冷。20一、控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與

7、功能監(jiān)視電網(wǎng)、風(fēng)況和機組運行數(shù)據(jù)。并網(wǎng)、脫網(wǎng)控制。機組優(yōu)化控制。一般采用微機控制。3.3風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的構(gòu)成21風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)：由傳感器、執(zhí)行機構(gòu)和軟/硬件處理器系統(tǒng)組成。傳感器一般包括：風(fēng)速儀，風(fēng)向標，轉(zhuǎn)速傳感器，電量采集傳感器，槳距角位置傳感器，各種限位開關(guān)，振動傳感器，溫度和油位指示器，液壓系統(tǒng)壓力傳感器，操作開關(guān)和按紐等。執(zhí)行機構(gòu)一般包括：液壓驅(qū)動裝置或電動變槳距執(zhí)行機構(gòu)，發(fā)電機轉(zhuǎn)矩控制器，發(fā)電機接觸