根据所发电能是否并入电网,风力发电系统可分为并网型和离网型两大类。风力发电系统主要由风力机、齿轮箱(可选)、发电机、电力电子接口(可选)和变压器等构成。风力机将风中的动能转换为机械能,驱动发电机运转,由发电机将机械能转换为电能,通过电力电子接口进行频率、电压变换,再经变压器升压,然后与电网并联。
离网型风力发电系统通常由风力机、发电机和电力电子接口等主要部分构成。因离网型风力发电系统的容量一般较小,通常在几百瓦至几十千瓦之间,风力机转速较高,可直接驱动发电机,故一般没有齿轮箱;发电机发出的电能经电力电子接口变换后直接供给负载,因此,也没有变压器,结构上要简单许多。
(1)风力机
风力机是将风的动能转换为可用机械能的机械装置,它通常由一个在风的升力或阻力作用下可自由旋转的转子组成。根据转子结构形式、安装方式和运行模式的不同,风力机可分为不同类型。例如,根据转子轴的位置,风力机可分为水平轴风力机和垂直轴风力机两大类;对水平轴风力机,依据风力机转子装在塔架的是迎风侧还是下风侧,可分为迎风型和顺风型等;根据风力机桨距角是否可以调整,分为定桨距风力机和变桨距风力机;根据风力机的转速是否可以改变,又可分为恒速风力机和变速风力机等。
(2)风力发电机(www.daowen.com)
发电机是将机械能转换为电能的装置,是风力发电系统的核心部件。理论上,任何一种发电机都可以用于风力发电。目前,风力发电机广泛采用笼型异步发电机、双馈(绕线转子)异步发电机和同步发电机,直流风力发电机已经很少应用,这里不做介绍。
发电机的选型与风力机的类型以及控制系统的控制方式直接有关。当采用定桨距风力机和恒速恒频控制方式时,应选用异步发电机。为了提高风电转换效率,异步发电机常采用双速型,可以采用双绕组双速型,但更多采用的是单绕组双速型。采用变桨距风力机时,应采用笼型异步发电机或双馈异步发电机;采用变速恒频控制时,应选用双馈异步发电机或同步发电机。同步发电机中,一般采用永磁同步发电机,为了降低控制成本,提高系统的控制性能,也可采用混合励磁(既有电励磁、又有永磁)的同步发电机。对于直驱式风力发电机组,一般采用低速(多级)永磁同步发电机。图6.2为风力发电机的分类示意图。
图6.2 风力发电机的分类示意图
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。