風(fēng)力發(fā)電原理及其新技術(shù)應(yīng)用(編輯修改稿)
2025-05-30 04:02 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 因此，同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)已成為中小容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的首選機(jī)型。216。近年來(lái)，在大容量風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)品中，同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)也已暫露頭角，有望成為未來(lái)的主力機(jī)型。采用同步發(fā)電機(jī)的必要性216。由齒輪箱引起的風(fēng)電機(jī)組故障率高；216。齒輪箱的運(yùn)行維護(hù)工作量大，易漏油污染；216。系統(tǒng)的噪聲大，效率低，壽命短。去除齒輪箱，直接驅(qū)動(dòng)的理由：216。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低、轉(zhuǎn)矩大，體積重量明顯增大；216。全功率整流逆變，變流器成本高。直驅(qū)帶來(lái)的問(wèn)題：直驅(qū)型同步發(fā)電機(jī)組直驅(qū)型同步發(fā)電機(jī)組定子鐵心 定子繞組 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組216。通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流，可保持發(fā)電機(jī)的端電壓恒定；216。定子繞組輸出電壓的頻率隨轉(zhuǎn)速變化；216?？刹捎貌豢卣骱?PWM逆變，成本較低；216。轉(zhuǎn)子可采用無(wú)刷旋轉(zhuǎn)勵(lì)磁；216。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)復(fù)雜，勵(lì)磁消耗電功率；216。體積大、重量重，效率稍低。電勵(lì)磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組的功率變換電路永磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)216。永磁發(fā)電機(jī)具有最高的運(yùn)行效率；216。永磁發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁不可調(diào)，導(dǎo)致其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨轉(zhuǎn)速和負(fù)載變化。采用可控 PWM整流或不控整流后接 DC/DC變換，可維持直流母線電壓基本恒定，同時(shí)可控制發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩以調(diào)節(jié)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速；216。在電網(wǎng)側(cè)采用 PWM逆變器輸出恒定頻率和電壓的三相交流電，對(duì)電網(wǎng)波動(dòng)的適應(yīng)性好；216。永磁發(fā)電機(jī)和全容量全控變流器成本高；216。永磁發(fā)電機(jī)存在定位轉(zhuǎn)矩，給機(jī)組起動(dòng)造成困難。混合勵(lì)磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組混合勵(lì)磁直驅(qū)同步發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)216。利用轉(zhuǎn)子的凸極磁阻效應(yīng)，增強(qiáng)永磁發(fā)電機(jī)的調(diào)磁能力；216。采用部分功率容量的 SVG逆變器向發(fā)電機(jī)機(jī)端注入無(wú)功電流，以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的端電壓；216。無(wú)需全功率容量的脈沖整流或 DCDC變換器，可明顯節(jié)省變流器的容量；216。SVG逆變器可兼有有源濾波的功能，能夠改善發(fā)電機(jī)中的電流波形，降低發(fā)電機(jī)的諧波損耗和溫升。（ 1）籠型異步發(fā)電機(jī)成本低、可靠性高，在定速和變速全功率變換風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中將繼續(xù)扮演重要角色；（ 2）雙饋異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)具有最高的性價(jià)比，特別適合于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電。將在未來(lái)數(shù)年內(nèi)繼續(xù)稱為風(fēng)電市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品；（ 3）直驅(qū)型同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其變流技術(shù)發(fā)展迅速，利用新技術(shù)有望大幅度減小低速發(fā)電機(jī)的體積和重量。小結(jié)：市場(chǎng)上 2MW以上大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)電功率預(yù)測(cè)必要性：216。風(fēng)電裝機(jī)容量增大，對(duì)電力系統(tǒng)的影響越來(lái)越大216。風(fēng)力發(fā)電具有間歇性和不確定性216。為保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，必須增加旋轉(zhuǎn)備用容量，間接地增加了風(fēng)力發(fā)電的整體運(yùn)營(yíng)成本216。通過(guò)對(duì)大型風(fēng)電場(chǎng)的輸出功率進(jìn)行準(zhǔn)確的短期和中期預(yù)測(cè)，可以大幅降低系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)備用容量，有效降低風(fēng)力發(fā)電的整體運(yùn)營(yíng)成本，為電網(wǎng)的運(yùn)行調(diào)度提供依據(jù)，成為風(fēng)電接入電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)之一風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測(cè)的方法216。物理方法：先預(yù)測(cè)風(fēng)機(jī)輪轂高度處的氣象信息如風(fēng)速和風(fēng)向，再利用風(fēng)機(jī)的功率曲線得到風(fēng)機(jī)的實(shí)際輸出功率；需要利用數(shù)值天氣預(yù)報(bào) NWP的信息；216。統(tǒng)計(jì)方法：實(shí)質(zhì)是在系統(tǒng)的輸入（ NWP/歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) /實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)）和風(fēng)機(jī)功率之間建立一種線性映射關(guān)系。常用的有時(shí)間序列法 ARMA、卡爾曼濾波、灰色預(yù)測(cè)法等；216。學(xué)習(xí)方法：利用人工智能的方法建立輸入和輸出之間的非線性模型，如人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò) ANN、小波分析法、支持向量機(jī)法等。216。發(fā)展趨勢(shì)： NWP的利用和多種預(yù)測(cè)方法的綜合 由 ARMA的平穩(wěn)性和可逆性分析確定 ANN的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 由 ANN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)次日風(fēng)電功率的滾動(dòng)預(yù)測(cè)國(guó)內(nèi)外風(fēng)電功率預(yù)測(cè)現(xiàn)狀德國(guó)：216。WPMS： ISET（德國(guó)太陽(yáng)能研究所）開(kāi)發(fā)， 2022， 應(yīng)用于四家電網(wǎng)公司216。Previento：德國(guó)奧爾登堡大學(xué)開(kāi)發(fā)， 2022丹麥：216。Prediktor： Riso開(kāi)發(fā)， 1994年開(kāi)始運(yùn)行216。WPPT：丹麥技術(shù)大學(xué)開(kāi)發(fā)， 1994216。Zephy：丹麥技術(shù)大學(xué)開(kāi)發(fā)， 2022國(guó)內(nèi)外風(fēng)電功率預(yù)測(cè)現(xiàn)狀西班牙：216。LocalPredRegioPred：西班牙可再生能源中心，2022216。SIPREoLICO：西班牙卡洛斯 III大學(xué)開(kāi)發(fā)， 2022美國(guó)：216。e
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