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        5000W風力發電機的行為與控制(一)

               南京歐陸電氣有限公司是一家追求持續經營和不斷改進技術的公司。從早期技術水平較低的微型風電機組到較高水平的小型風電機組,近年來響應了政府從制造業地區向制造業地區推進的政策,并對風力發電機組的運行特性和系統控制理地區進行了深入的研究和探討??朔嗽S多困難和技術障礙,建立了自卷繞系統的行為和控制理論,開發了風力機控制系統的硬件和軟件,并成功地應用于具有變槳、轉向和制動功能的風力機主動控制。該控制系統還可以應用于級別的風力發電機,突破了國外技術的封鎖。

         

        風力機行為分類及技術.jpg

        以下描述了風力渦輪機的性能,根據其性能和特點可分為四類(見上文):

        a.功率1kw以下:微型風電機組;

        由于風力發電機采用體積小、重量輕的特點,采用了電纜塔,沒有基礎,降低了成本。其特點是高速運轉,一般大于500轉/分,有的甚至高達1000轉/分,振動頻率超過一、二個;多為被動控制,轉向系統為帶尾帶滑環的被動系統;轉動慣量小,加減速很快,很難定速。通常用于玩具和愛好。

        保護機構:發電機三相短路制動一般在保護速度超過保護速度時啟動。少數會增加放電電阻,先減速后制動,以免發電機燒毀。

        常用于風光互補發電系統。

        功率在1kW以下微型風力機.jpg

        b. 功率約在1kW至15kW:被動式控制之小型風力機(Small Wind Turbine with passive control);
        特性為轉速小于500rpm,轉速變化快,會越過振頻;必須注意高轉速時之陀螺儀效應以免風力機被定住無法轉向,導致擺尾機制(Auto Furl)無效。轉向系統多為帶尾翼之被動式系統包含滑環在內。
        5000W風力發電機保護機制常為泄荷、擺尾、轉尾翼、被動偏航、被動變槳、發電機三相短路剎車等。
        常用于獨立或聯網之風光柴儲能智能管理系統系統。

         

        功率約在1kW至15kW被動式控制之小型風力機.jpg

        基于成本考慮以上兩型風力機多為被動式控制。
        c. 功率約在10kW至2MW:主動式小型風力機、中大型風力機。(Small Wind Turbine with active control, Large/Medium Wind Turbine);
        運轉多在振頻以下;被動式(Stall)及主動式(Pitch)變槳系統;主動偏航轉向;系統變形量較小可不考慮;傳動系統有直驅及變速(采2點或3點支撐)兩種;雙饋式發電機(DFIG)較占優勢。

        功率約在10kW至2MW主動式小型風力機、中大型風力機.jpg

        d. 功率大于1.5MW:大型及超大型風力機(Large Wind Turbine)。
        運轉在振頻以下;采用主動式變槳及轉向控制;需考慮大變形;為減輕重量會采直驅或傳動鏈簡化措施如Compact、Hybrid;離岸風電用之風力機多已采5MW以上機種;發電機為減少滑環之維護有采永磁發電機(PMSG)之趨勢。


         


         

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