【正文】 大發(fā)電機切換到小發(fā)電機 發(fā)電機切換回差 167。 控制系統(tǒng)簡介 一、 控制系統(tǒng)的功能： ? 使機組自動運行 ? 保持葉輪平面迎風(fēng) ? 使發(fā)電機并網(wǎng)與脫網(wǎng) ? 控制葉輪的轉(zhuǎn)速 ? 保護機組不至于在高風(fēng)速時超速或損壞 ? 檢測故障并發(fā)出維護與修理的警示 二、主動控制方式的控制量 ? 葉輪轉(zhuǎn)速 ? 風(fēng)速 ? 振動量 ? 環(huán)境溫度 ? 發(fā)電機溫度 ? 發(fā)電頻率與電壓 ? 電力負荷 ? 輸出功率 ? 電纜扭繞 ? 偏航誤差 ? 剎車磨損 167。 ? 風(fēng)能 是 太陽能 的一種表現(xiàn)形式。 — 高空（或海拔較高處）則相反，夜間風(fēng)強，白天風(fēng)弱。但在一定時間內(nèi)（月、季、年）多次測量，可以得到 每一種風(fēng)向 出現(xiàn)的頻率。 ? 有效風(fēng)能密度 —— 年有效風(fēng)能除以年有效風(fēng)速的持續(xù)時間。當(dāng)距離大于 10倍物體高度時，渦流可完全消失。 ?平均風(fēng)速 —— 某一時間段內(nèi)各瞬時風(fēng)速的平均值。 第五章 風(fēng)資源概述 ? 風(fēng)的一般知識 — 風(fēng)的形成 — 風(fēng)向與風(fēng)速 ? 風(fēng)的統(tǒng)計學(xué) — 風(fēng)向頻率 — 風(fēng)速頻率 ? 風(fēng)的能量 167。 齒輪箱 ＝ ～ ～ ＝ 三、軟并網(wǎng)技術(shù) ? 葉輪帶動異步發(fā)電機起動或轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時，與電網(wǎng)相連的每相雙向晶閘管（兩端與自動并網(wǎng)常開觸點并聯(lián)）逐漸同步打開。 二、雙速發(fā)電機 問題： ? 定槳距機組在低風(fēng)速運行時的效率較低 — 由于轉(zhuǎn)速恒定，而風(fēng)速變化（如運行風(fēng)速范圍為 3~25m/s）； — 如果設(shè)計低風(fēng)速時效率過高，葉片會過早失速。 ? 輪轂與葉片之間的聯(lián)接有：固定式、鉸鏈式、蹺蹺板式等形式。 — 減少氣動力引起的葉根彎曲應(yīng)力（對下風(fēng)式風(fēng)力機）； — 防止葉片梢部與塔架碰撞（對上風(fēng)式）。這也是進行方案設(shè)計所必需的。 三、 葉素理論 基本思想 ? 將葉片沿展向分成若干微段 — 葉片元素 — 葉素； ? 視葉素為二元翼型，即不考慮展向的變化； ? 作用在每個葉素上的力互不干擾； ? 將作用在葉素上的氣動力元沿展向積分，求得作用在葉輪上的氣動扭矩與軸向推力。 ? 半徑 r處葉片截面的 幾何槳距 ：在 r處幾何螺旋線的螺距。 CLmax CL ? ?0 ?CT 翼剖面的升力特性 用升力系數(shù) Cl隨攻角 ?變化的曲線（升力特性 曲線）來描述。 — 弦長是翼型的基本長度，也稱幾何弦。 ? 流線： — 在某一瞬時沿著流場中各氣體質(zhì)點的速度方向連成的一條平滑曲線。 — 描述了該時刻各氣體質(zhì)點的運動方向：切線方向。 — 此外，翼型上還有氣動弦，又稱零升力線。如圖。 可以從幾個方面來理解： — 幾何螺旋線的描述：半徑 r，螺旋升角 ?。 葉素模型 ? 端面： — 槳葉的徑向距離 r處取微段，展向長度 dr。 一、葉輪的主要參數(shù) 尖速比 ? ? 葉輪的葉尖線速度與額定風(fēng)速之比。 葉輪傾角 ? — 葉輪轉(zhuǎn)軸與水平面的夾角。 第四章 機組電氣系統(tǒng) ? 發(fā)電機 ? 并網(wǎng)運行 ? 控制系統(tǒng) ? 基本運行過程 167。 ? 發(fā)電機本身在低負荷時的效率問題 — 當(dāng) P30%的額定功率時，效率 90%； — 但 P25%的額定功率時，效率將急劇下降。 ? 自動并網(wǎng)開關(guān)尚未動作，發(fā)電機通過雙向晶閘管平穩(wěn)進入電網(wǎng)。 風(fēng)的一般知識 一、風(fēng)的形成 ? 地球表面上，受太陽加熱的空氣較輕，上升到高空；冷卻的空氣較重，傾向于去補充上升的空氣。如 日平均風(fēng)速、月平均風(fēng)速等。 啟示：在障礙物附近設(shè)臵風(fēng)力機或多排設(shè)臵風(fēng)力機時的位臵。 。 風(fēng)的統(tǒng)計理論 一、風(fēng)向頻率 ? 任意點處的風(fēng)向時刻都在改變。 — 地面（或海拔較低處）一般是白天風(fēng)速高，夜間風(fēng)速較低。 ? 全球性氣流 、 海風(fēng)與陸風(fēng) 、 山谷風(fēng) 的形成大致都如此。 發(fā)電機 自動并網(wǎng)開關(guān) 雙向晶閘管 電網(wǎng) — 轉(zhuǎn)速升高，發(fā)電機輸出功率，雙向晶閘管自動關(guān)閉，發(fā)電機輸出電流通過自動開關(guān)觸點流向電網(wǎng) ? 示意如圖 167。一般 6極發(fā)電機的額定功率設(shè)計成 4極發(fā)電機的 1/4到 1/5。 ? 該交流電的頻率取決于轉(zhuǎn)子極對數(shù) p及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速 n： f=pn/60(Hz)，當(dāng) n改變時， f也改變。 二、葉片 ? 一個葉片大致分成四部分：葉根、厚翼型段、正常翼型段、葉尖段。與葉片數(shù)及實度有關(guān)。 ? 翼型剖面 ： — 弦長 C，安裝角 ?。 — 該幾何螺旋線 與 r處翼剖面 的弦線相切。 ? 當(dāng) ?=?CT時， CL達到最大值 CLmax。 ? 下翼面：平緩的翼型表面。一般情況下，各流線彼此不會相交如圖所示。 二、風(fēng)力發(fā)電機組的主要機型 ? 按葉輪轉(zhuǎn)速是否恒定分： — 定速風(fēng)力機 — 變速風(fēng)力機 ? 按葉片與輪轂的聯(lián)接方式分： — 定槳距 （失速型）機組 — 變槳距機組 ?其它機型 — 主動失速型 — 無齒輪箱型 — 海上機組 ? 基本特征 — 水平軸 — 三葉片 — 上風(fēng)式 — 雙速發(fā)電機 ? 機型的發(fā)展趨勢 — 定槳距 —— 〉 變槳距 — 定速型 —— 〉 變速型 — Kw級 —— 〉 MW級 — 有齒輪箱式 —— 〉 直接驅(qū)動式 三、風(fēng)力發(fā)電機組中的關(guān)鍵技術(shù) ? 機組的設(shè)計方法與技術(shù) ? 葉片的設(shè)計與制造技術(shù) — 氣動設(shè)計 — 結(jié)構(gòu)設(shè)計 — 制造工藝 ? 機組控制技術(shù) — 功率控制技術(shù) — 載荷控制技術(shù) — 并網(wǎng)技術(shù) — 遠程監(jiān)控技術(shù) 第二章 風(fēng)力機基礎(chǔ)理論 ? 葉片的空氣動力特性 ? 葉輪的空氣動力模型 167。 結(jié)論： 由于機翼上下表面所受的壓力差，使得機 翼得到向上的作用力 —— 升力 。又稱扭轉(zhuǎn)力矩。 ? 半徑 r處的槳葉剖面：距葉輪軸線 r處用垂直于葉片軸線的平面切出的葉片截面。 解得： a=1和 a=1/3。 ? 葉輪的空氣動力性能主要取決于它的氣動設(shè)計。 ? 作用： — 決定葉輪的力矩特性，尤其是起動力矩； — 決定葉輪的重量與材料成本 其它參數(shù) 葉輪中心離地面高度 H 取決于安裝地點（山谷、丘陵等），垂直風(fēng)梯度，安裝條件，單機容量等因素。 對于上風(fēng)式風(fēng)力機，要注意 負 錐角效應(yīng) 陀螺效應(yīng) 葉輪偏航時，槳葉除受到氣動力的作 用外，還受有離心力和旋轉(zhuǎn)慣性力，在槳 葉中產(chǎn)生附加力矩 —— 陀螺效應(yīng) ，附加力 矩的大小為：