风力发电技术的基本原理是什么?
风力发电如图9—5所示,是由风电机群组成的风电场A、升压变电站B和输电线路L组成的并网型风力发电系统,它将风电电力通过PCC节点送入电力网络,再供给用户,同时也吸收或发出无功电力。PCC节点是风电场与电网的连接点,又称公共连接点。通常在升压变电站出口第一个电杆位置,有时也可设置在线路的末端。
风力发电通常由风电机组群、集电部分、升压变电站(陆上可能多于一级升压,海上可能有集控中心)、升压变压器、无功补偿装置(电容器、电抗器、静止无功补偿装置、滤波器)、风电场管理系统等部分组成。
风电机组通常由风轮(含叶片、轮毂等)、传动系统(主轴、主轴承、齿轮箱和连接轴)、液压与制动系统、偏航系统、电气系统(发电机、控制系统、电容补偿柜和变压器)、机舱和塔筒(塔架)等组成。风电机组的基本工作原理为:首先通过风轮把风能转换为机械能,进而借助于发电机再把机械能转化为电能。由于风轮的转速一般比较低(每分钟几转到数十转),而发电机的转速通常很高(一般每分钟超过lOOOr),因此需要通过齿轮箱变速。
风电机组根据桨叶能否调节可分为:定桨、变桨、主动失速;根据发电机类型可分为:普通感应电机、馈感应电机、同步电机(永磁或电励磁);根据传动系统可分为:有齿轮箱(半直驱)、直驱(无齿轮箱)。目前应用最多的并网型风电机组是三叶片、上风向、水平轴的风电机组,其中具有代表性的机型主要有4种:①基于普通异步发电机的恒速风电机组;②基于异步发电机的最优滑差风电机组;③基于双馈感应发电机的变速风电机组;④基于同步发电机的变速风电机组。
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