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我最感兴趣的一种机械新技术.doc:..我最感兴趣的一种机械新技术 直驱式风电系统分析王梅高(南京工程学院机械学院机设121南京211177)摘要:随着风电技术的不断发展,风电并网显得尤为重要和迫切,而直驱式风力发电机是风电并网的基础。本文从风力发电系统总体结构及原理出发,分析了发电系统的控制策略,同时也进一步研究了风电并网。结果表明风电结构及原理与风电并网紧密相关,这为进一步研宄并M风电机组的低电压穿越特性和电能质》奠定了基础。关键词:风力发电风电并网功率曲线、八—1-M刖§风能作为一种重要的新能源,在新能源发电系统屮占裾了十分重要的地位。我国的风电产业也在逐年的递增。随着风电装机容量的不断增加,风力发电研究的重点由研究风力发电系统的静态的发电想向电并网的相关闷题转移。风电系统并网电网的低电压穿越问题,无功补偿问题和直流输电M题等成为现在学者们研宂的重点。研究风力发电系统的并网相关问题,不可避免的需要研究风电系统的结构和原理。本文从直驱式风电系统结构、工作原理及机械功率等方面研究了风力发电机。永磁同步发电机定子侧则通过背靠背PWM变流器与电网直接相连,能够在较大范围内实现变速运行,风能利用效率高[1]。没有齿轮箱等装置减少了发电系统的故障率并降低了成本,使系统结构简单。直驱型风电机组的发电机侧的变流器与电网没有直接相连,从而保证了电网故障时对发电系统的影响较小,则其低电压穿越的性能比双馈型风电机组好,这样电网的安全性和稳定性得到了保障。同吋,风力发电系统中风力发电机组的功率转换性能,将之金额影响电力系统的电压和频率调节[2]。:机舱包容着风力发电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子,即转子叶片及轴。转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上,每个转子叶片的测呈长度大约为20米,而且被设计得很像飞机的机翼。轴心:转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。低速轴:风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管,来激发空气动力闸的运行。齿轮箱:齿轮箱左边是低速轴,它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸:高速轴以1500转每分钟运转,并驱动发电机。它装备有紧急机械闸,用于空气动力闸失效时,或风力发电机被维修时。发电机:通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上,最大电力输出通常为500至1500千沉。偏航装賈:借助电动机转动机舱,以使转子正对着风。偏航装賈由电子控制器操作,电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图屮显示了风力发电机偏航。通常,在风改变其方向时,风力发电机一次只会偏转儿度。电子控制器:包含一台不断监控风力发电机状态的计算机,并控制偏航装置。为防止任何故障(即齿轮箱或发电机的过热),该控制器可以自动停止风力发电机的转动,并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。液压系统:用于重貫风力发电机的空气动力闸。冷却元件:包含一个风扇,用于冷却发电机。此外,它包含一个油冷却元件,用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。塔,风力发电机塔载有