风电行业人士答一波~
随着全球能源的日益短缺和环境污染,风能作为一种清洁无污染的能源,有着非常广阔的发展前景,风力发电技术的研究也引起了世界各国的重视。
风力发电的原理简单来说就是风吹过风力发电机,带动发电机旋转到并网转速,从而产生电能。在这个过程中,能量转换过程是风能-机械能+热能-电能。
风力发电机作为风力发电过程中的核心设备,在能量转换中起着重要的作用。风力发电机的典型结构有两种,一种是带齿轮箱的双馈风力发电机,即通过齿轮箱连接在风轮和发电机之间,另一种是直驱式风力发电机,其发电机轴直接连接在风轮上。
本回答以传统双馈风力发电机为例,简单总结了风力发电机的工作过程:
1.风轮旋转。
在风电场选址过程中,需要综合考虑地形和风资源分布特征。结合风玫瑰图,风机的风向通常是一年中风频最高的方向。当来风吹过风力机时,如果达到风力机的启动风速(一般为3m/s),就会带动风轮旋转。
2.齿轮箱驱动
齿轮箱可以将风轮的较低转速提高到适合异步发电机的转速,同时发电机易于控制,实现稳定的频率和电压输出。
3、发电机励磁发电
异步发电机由齿轮箱带动旋转,将机械能转化为电能,并应用励磁变换器将电能从发电机定子端激发输出。
4.变频器的恒定频率
当风速变化时,发电机的转子转速和产生的电能随着风速的变化而变化。所以发电机定子端输出的电需要变频器将其转换成与电网同频的电能。
5.并网发电
每台风力发电机产生的电能集中在风电场升压站,经风电场升压站升压变压后,可并入电网发电。
以上只是对其发电过程的简单概述。现实中需要各系统协调配合才能顺利完成并网发电。
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