中國沼氣發(fā)電技術發(fā)展現(xiàn)狀與前景展望-資料下載頁
2025-10-08 12:45本頁面
【正文】 功率的限制，而其輸出電壓的頻率、幅值和相位也不受轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的影響。與恒速風電機組相比，它的優(yōu)越性在于：低風速時能夠跟蹤風速變化，在運行中保持最佳葉尖速比以獲得最大風能；高風速時利用風輪轉(zhuǎn)速的變化調(diào)節(jié)風力機槳距角，在保證風電機組安全穩(wěn)定運行的同時，使輸出功率更加平穩(wěn)。變速恒頻風力發(fā)電機組通過勵磁控制和變槳距調(diào)節(jié)來實現(xiàn)最佳運行狀態(tài)。變槳距是根據(jù)風速和發(fā)電機轉(zhuǎn)速來調(diào)整葉片槳距角，從而控制發(fā)電機輸出功率，由傳動齒輪箱、伺服電機和驅(qū)動控制單元組成。隨著風電控制技術的發(fā)展，當輸出功率小于額定功率狀態(tài)時，變槳距風力發(fā)電機組采用OptitiP技術，即根據(jù)風速的大小，調(diào)整發(fā)電機轉(zhuǎn)差率，使其盡量運行在最佳葉尖速比，以得到理想的輸出功率。變槳距風力發(fā)電機組的優(yōu)點是：輸出功率平穩(wěn)，在額定點具有較高的風能利用系數(shù)，具有更好的起動性能與制動性能，能夠確保高風速段的額定功率。風能是一種能量密度低、穩(wěn)定性較差的能源，由于風速、風向的隨機性變化，導致風力機葉片攻角不斷變化，使葉尖速比偏離最佳值，風力機的空氣動力效率及輸入到傳動鏈的功率發(fā)生變化，影響了風電系統(tǒng)的發(fā)電效率并引起轉(zhuǎn)矩傳動鏈的振蕩，會對電能質(zhì)量及接入的電網(wǎng)產(chǎn)生影響，對于小電網(wǎng)甚至會影響其穩(wěn)定性。風力發(fā)電機組通常采用柔性部件，這有助于減小內(nèi)部的機械應力，但同時也會使風電系統(tǒng)的動態(tài)特性復雜化，且轉(zhuǎn)矩傳動模塊會有很大振蕩。目前，對風力發(fā)電機的控制策略研究根據(jù)控制器類型可分為兩大類：基于數(shù)學模型的傳統(tǒng)控制方法和現(xiàn)代控制方法。傳統(tǒng)控制采用線性控制方法，通過調(diào)節(jié)發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩或槳葉節(jié)距角，使葉尖速比保持最優(yōu)值，從而實現(xiàn)風能的最大捕獲。對于快速變化的風速，其調(diào)節(jié)相對滯后。同時基于某工作點的線性化模型的方法，對于工作范圍較寬、隨機擾動大、不確定因素多、非線性嚴重的風電系統(tǒng)并不適用?，F(xiàn)代控制方法主要包括變結構控制、魯棒控制、自適應控制、智能控制等[7,8]。變結構控制因具有快速響應、對系統(tǒng)參數(shù)變化不敏感、設計簡單和易于實現(xiàn)等優(yōu)點而在風電系統(tǒng)中得到廣泛應用。魯棒控制具有處理多變量問題的能力，對于具有建模誤差、參數(shù)不準確和干擾位置系統(tǒng)的控制問題，在強穩(wěn)定性的魯棒控制中可得到直接解決。模糊控制是一種典型的智能控制方法，其最大的特點是將專家的知識和經(jīng)驗表示為語言規(guī)則用于控制，不依賴于被控制對象的精確的數(shù)學模型，能夠克服非線性因素的影響，對被調(diào)節(jié)對象有較強的魯棒性。由于風力發(fā)電機的精確數(shù)學模型難以建立，模糊控制非常適合于風力發(fā)電機組的控制，越來越受到風電研究人員的重視。人工神經(jīng)網(wǎng)絡是以工程技術手段來模擬人腦神經(jīng)元網(wǎng)絡的結構與特征的系統(tǒng)。利用神經(jīng)元可以構成各種不同的拓撲結構的神經(jīng)網(wǎng)絡，它是生物神經(jīng)網(wǎng)絡的一種模擬和近似。利用神經(jīng)網(wǎng)絡的學習特性，可用于風力機的低風速的節(jié)距控制。3存在的問題及展望盡管近年來我國風電產(chǎn)業(yè)得到了迅猛的發(fā)展，但同時也暴露出眾多的問題。首先，我國尚未完全掌握風電機組的核心設計及制造技術。在設計技術方面，我國不僅每年需支付大量的專利、生產(chǎn)許可及技術咨詢費用，在一些具有自主研發(fā)能力的風電企業(yè)中，其設計所需的應用軟件、數(shù)據(jù)庫和源代碼都需要從國外購買。在風機制造方面，風機控制系統(tǒng)、逆變系統(tǒng)需要大量進口，同時，一些核心零部件如軸承、葉片和齒輪箱等與國外同類產(chǎn)品相比其質(zhì)量、壽命及可靠性尚有很大差距。其次，我國風電發(fā)展規(guī)劃與電網(wǎng)規(guī)劃不相協(xié)調(diào)，上網(wǎng)容量遠小于裝機容量。風電發(fā)展側(cè)重于資源規(guī)劃，風電場的建設往往沒有考慮當?shù)仉娋W(wǎng)的消納能力，從而造成裝機容量大，并網(wǎng)發(fā)電少的現(xiàn)狀。2009年新增裝機容量中1/3未能上網(wǎng)，送電難已經(jīng)成為制約風電發(fā)展的瓶頸。最后，我國風電的技術標準和規(guī)范不健全，包括風機制造、檢測、調(diào)試、關鍵零部件生產(chǎn)及電場入網(wǎng)等相關標準亟需建立和完善。因此，展望我國未來的風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展，必須加強自主創(chuàng)新掌握核心技術；必須加大電網(wǎng)建設力度，合理規(guī)范風電開發(fā)；必須加大政策扶持力度，建立健全完善統(tǒng)一的風電標準規(guī)范體系。參考文獻：[1] 陳永祥,、趨勢及建議[J].科技綜述，2010(4)：1419.[2] 張明鋒, 鄧凱,[J].機電工程，2010，1（27）：13.[3] 黨福玲，朝克，[J].經(jīng)濟論壇，2010(12)：5860.[4] 韓永奇，[J].新材料產(chǎn)業(yè)，2010(12)：810.[5] 王超，張懷宇，[J].電站系統(tǒng)工程，2006，22(2)：1113.[6] 許洪華,[J].電力設備，2005，6(10)：106108.[7] 張新房,徐大平,[J].華北電力技術，2005(5):4245.[8] 馬昕霞, 宋明中,[J].2005(3):205209.[
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