MATLAB小型风力发电系统设计+文献综述(3)
时间:2018-04-28 18:13 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
进行竞争，可以说，世界范围内的一个风力发电的高潮已经来临。 1.1.3小型风力发电机 风力发电机根据其额定功率的大小,可以分类成大、中、小型机。但是，由于各个国家与地区的经济技术和发展水平的不同，分类的界限也就不尽相同，在欧洲和美国，低于l00kw的风力发电机组被称为小型机[8]。而在我国，小型风力发电机组指的是用蓄电池作为储能的，l0kw以下独立进行运行的风力发电机组。目前国内的小型风力发电机型，应用得最多的是水平轴的高速螺旋桨式风力发电机组[9]。 小型风力机据应用场合不同分成离网型和并网型。离网型的风力发电机一般在并网困难或者没有电网的地区可以得到相应的应用。对于那些需要交流电的负载，只需要在蓄电池和负载之间加装上逆变器。并网系统由数台中小型的风力机并联，通过三相的整流桥管之后，并入直流的母线，再通过并网逆变器的三相交流输出端连接上电网以供使用[10]。 小型风力发电机组，根据它的运行方式可以分类成独立运行，并网运行，风力发电和其它发电方式结合这三种方式[11]。小型风力发电机一般采用第一种与第三种方式，因为条件的限制，并网运行方式的利用较少。 另一方面，小型风力发电机由于它有着大型的风力发电机组及其他发电设备无法具备的一些优点,因此它的应用领域非常的广阔[12]。现如今，小型风力发电机逐渐地从传统农业应用向工业的应用进行转化，风能转化成电能的效率也得到了进一步的提高。离网型的小型风力发电系统有着生产周期短、安装方便、机动性高等的优点，因此非常适合偏远地区的广大农、牧、渔民进行使用。 1.2风力发电机结构原理分析及其分类 风力发电机组一般有风轮、机舱、塔架以及基础四个部分。其中风轮是风力机的核心部件；机舱由机舱罩、整流罩和底盘组成，在底盘上，安装有变桨距系统、偏航系统和机组发电系统等主要的部件，机舱罩底部和塔架相连接；基础一般采用钢筋混凝土的结构，它的中心预置着和塔架相连接的基础部件，基础的周围还设置有能够预防雷击的接地装置[13]。 风力机发电的原理，是利用风轮把风能转变成为机械能，风轮再带动发电机运转把机械能转变成为电能[14]。实际上其实就是利用的空气中的动能来发电，也就是“风能”带动风车叶片旋转，随后把叶片转轴连接到增速机器如齿轮箱，以提高旋转的速度，从而通过转轴来带动发电机的运作进行发电[15]。 1.2.1按照主轴方向与叶片等分类 按风力发电机的主轴方向进行分类，可以分为垂直轴的风力发电机与水平轴的风力发电机。水平轴风力发电机的旋转轴与叶片垂直，垂直轴的风力发电机的叶片与旋转轴平行，一般和地面相垂直[16]。垂直轴的风力发电机和水平轴的发电机相比较而言它的发电效率更高，且对风的转向是没有要求的，垂直轴的风力发电机的叶片转动空间较小，抗风的能力很强，能抗12到14级的台风，除此之外，垂直轴风力发电机的启动风速较小而且文修保养相对比较简单[17]。在国内外，有大量的案例表明，很多的水平式的风力发电机在城市地区经常处于不转动状态，而高风速的地区又常常会出现一些如风机折断甚至是脱落的问题，发生危险的事故。而水平轴的风力发电机和垂直轴的发电机相比，它的优点在于它的叶片旋转的空间更大，转速更高，适合大型的风力发电厂使用。同时，水平轴的风力发电机组的发展历史已经比较的长，能够满足工业化生产的条件，并且它的效率比垂直轴风力发电机组高且结构简单。到目前为止，一般用来发电的风力机都为水平轴的，还没有垂直轴风力发电机组能够被商业化。 (责任编辑：qin) |