风力发电机组类型有哪几种?

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-30
风电机组类型有哪些

目前国内风电机组的主要机型有 3 种,每种机型都有其特点。


1.1 异步风力发电机


国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。
主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。这种发电机组为定速恒频机组,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小,因而发电能力比新型机组低。同时运行中需要从电力系统中吸收无功功率。为满足电网对风电场功率因数的要求,多采用在机端并联补偿电容器的方法,其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量的电容器。
由于风速大小随气候环境变化,驱动发电机的风力机不可能经常在额定风速下运行,为了充分利用低风速时的风能,增加全年的发电量,近年广泛应用双速异步发电机。这种双速异步发电机可以改变极对数,有大、小电机 2 种运行方式。


1.2 双馈异步风力发电机


国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机,大多来源于国外,价格较贵。这种机型称为变速恒频发电系统,其风力机可以变速运行,运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风机风能利用系数 Cp 得到优化,获得高的利用效率;可以实现发电机较平滑的电功率输出;发电机本身不需要另外附加无功补偿设备,可实现功率因数在一定范围内的调节,例如功率因数从领先 0.95 调节到滞后 0.95 范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。


1.3 直驱式交流永磁同步发电机


大型风力发电机组在实际运行中,齿轮箱是故障较高的部件。采用无齿轮箱结构能大大提高风电机组的可靠性,降低故障率,提高风电机组的寿命。目前国内有风电场使用了直驱式交流永磁同步发电机,运行时全部功率经 A-D-A 变换,接入电力系统并网运行。与其他机型比较,需考虑谐波治理问题。

尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:
(1)水平轴风力发电机
风轮的旋转轴与风向平行。
(2)垂直轴风力发电机风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。
①水平轴风力发电机。水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风(迎风)装置,能随风向改变而转动,时刻保证桨叶旋转面与来风垂直。小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵(图10-3),而大型风力发电机,则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构来实现自动迎风。

图10-3水平轴风力发电机风力发电机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机,风轮在塔架后面的则称为下风向风力机。水平轴风力发电机的式样很多,有的具有反转叶片的风轮,有的在一个塔架上安装多个风轮,以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本,还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡,集中气流,增加气流速度。
②垂直轴风力发电机。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。
利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板做成的风轮,这是一种纯阻力装置(图10-4);另有一种S形风车(图10-5),其具有部分升力,但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩,但变速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。

图10-4一般的垂直轴风力装置

图10-5S形垂直轴风力装置

尽管风力发电机多种多样,但归纳起来可分为两类:

(1)水平轴风力发电机

风轮的旋转轴与风向平行。

(2)垂直轴风力发电机风轮的旋转轴垂直于地面或者气流方向。

①水平轴风力发电机。水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风(迎风)装置,能随风向改变而转动,时刻保证桨叶旋转面与来风垂直。小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵(图10-3),而大型风力发电机,则利用风向传感元件以及伺服电机组成的传动机构来实现自动迎风。

图10-3水平轴风力发电机风力发电机的风轮在塔架前面的称为上风向风力机,风轮在塔架后面的则称为下风向风力机。水平轴风力发电机的式样很多,有的具有反转叶片的风轮,有的在一个塔架上安装多个风轮,以便在输出功率一定的条件下减少塔架的成本,还有的水平轴风力发电机在风轮周围产生漩涡,集中气流,增加气流速度。

②垂直轴风力发电机。垂直轴风力发电机在风向改变的时候无需对风,在这点上相对于水平轴风力发电机是一大优势,它不仅使结构设计简化,而且也减少了风轮对风时的陀螺力。

利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板做成的风轮,这是一种纯阻力装置(图10-4);另有一种S形风车(图10-5),其具有部分升力,但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩,但变速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。

图10-4一般的垂直轴风力装置

图10-5S形垂直轴风力装置



兆瓦级风机分为 双驱式 和直驱式 一般都是并网
小风机 分为并网和离网
又分为水平轴和垂直轴

离网型 并网型
水平轴性 垂直轴型

  • 风力发电机组类型有哪几种?
    答:水平轴风力发电机可分为升力型和阻力型两类。升力型风力发电机旋转速度快,阻力型旋转速度慢。对于风力发电,多采用升力型水平轴风力发电机。大多数水平轴风力发电机具有对风(迎风)装置,能随风向改变而转动,时刻保证桨叶旋转面与来风垂直。小型风力发电机,这种对风装置采用尾舵(图10-3),而大型风...
  • 风力发电机组类型有哪几种?
    答:风力发电机组主要分为水平轴和垂直轴两种类型:1. 水平轴风力发电机:- 这类发电机的风轮旋转轴与风向平行。- 水平轴风力发电机又细分为升力型和阻力型。升力型旋转速度快,多用于风力发电。- 升力型风力发电机通常配备对风装置,能自动调整风向,确保风轮面与风向垂直,以提高效率。- 小型风力发电机...
  • 新型风电机组形式
    答:1. 风力独立发电:这种方式下,风力发电机产生的电能直接通过蓄电池为特定需求供电。通常,小型风力发电机为单一家庭或几户人家供电,使用蓄电池储存电能,确保在无风期间也能满足电力需求。在偏远地区,如农村、牧区、海岛等电网无法覆盖的区域,这种供电方式尤为适用。2. 风力并网发电:风力并网发电涉及将...
  • 目前主流的大中型风力发电机类型包括恒速恒频的笼型感应发电机、变速恒...
    答:1、恒速恒频风力发电机组 恒速风电机组主要有两种类型:定桨距失速型和变桨距风力机。(1)定桨距失速型风力机:利用风轮叶片翼型的气动失速特性来限制叶片吸收过大的风能,功率调节由风轮叶片来完成,对发电机的控制要求比较简单。这种风力机控制调节简单可靠,但为了产生失速效应,导致叶片重,结构复杂,机...
  • 风电机组类型有哪些
    答:目前国内风电机组的主要机型有 3 种,每种机型都有其特点。1.1 异步风力发电机 国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。这种发电机组为定速恒频机组,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小,因而发电能力比新型机组低。同...
  • 请问中国风力发电市场上,主流的三种典型风力发电机组的机型是哪三种...
    答:1. 在中国风力发电市场上,笼型双速异步发电机是一种主流机型。这种发电机通常采用定桨矩设计,尽管有些制造商也提供变桨矩版本。然而,随着技术的发展,这种机型已经逐渐减少使用。2. 目前,双馈异步发电机和永磁直驱发电机在中国的风力发电市场中占据了重要地位。大多数现代风力发电机组都采用这两种技术。
  • 风力发电的种类
    答:利用阻力旋转的垂直轴风力发电机有几种类型,其中有利用平板和被子做成的风轮,这是一种纯阻力装置;S型风车,具有部分升力,但主要还是阻力装置。这些装置有较大的启动力矩,但尖速比低,在风轮尺寸、重量和成本一定的情况下,提供的功率输出低。达里厄式风轮是法国G.J.M达里厄于19世纪30年代发明的。在...
  • 风力用发电机有哪些特殊性 百度知道
    答:到目前为止,用于发电的风力发电机 都为水平轴,还没有商业化的垂直轴的风力发电机组。 02垂直轴风力发电机 旋转轴与叶片平行,一般与地面吹垂直,旋转轴处于垂直的风力发电机。垂直轴风力发电机相对于水平轴发电机的优点在于;发电效率高,对风的转向没有要求,叶片转动空间小,抗风能力强(可抗12-14级台风),启动风速小...
  • 请问中国风力发电市场上,主流的三种典型风力发电机组的机型是哪...
    答:国内典型的机型有金风750,运达750等。双馈异步发电机和永磁直驱目前采用得比较多,当前大部分的机型都采用这两种型式。但还有其它有型式,如绕线异步全功率变频(如超导的超齿2.0MW),直驱励磁同步发电机(如ENERCON风机),有高速同步发电机(如长星850)等等,后几种可能会有今后用得多起来。
  • 风力发电机有直驱风电机和半直驱风电机吗,它们的区别是什么?
    答:3. 结构的差异:- 直驱风力发电机通过多极电机与叶轮的直接连接来驱动,无需齿轮箱。由于齿轮箱在兆瓦级风力发电机中易于过载和过早损坏,因此没有齿轮箱的直驱风力发电机具有优势。- 半直驱风力发电机在结构上与双馈风力发电机相似,具有多种布局形式。此外,正在研究中的无主轴结构还具有与直驱相似的...