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如何选型风力发电机:切入、切出风速与转速范围的选择

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:选择合适的切入、切出风速,是设计风力发电机或风电场最基本、最难以选择的参数。转速范围主要取决于风机的类型和变速装置。利用相似原理,对大部分属于丘陵地区的风装机容量精细地评算,对发电量的估算,划定大型风电场范围。

如何选型风力发电机:切入、切出风速与转速范围的选择

发电机大小取决于对风能利用率的大小。选型时,首先确定目标风区的风速范围,确定要利用的风速范围,然后选定风机;根据风机的输出能量大小,确定发电机容量。由于风力的大小是随机变化的,风力发电机不可能全部利用完,只能利用一个范围的风速。利用风速的上限称为切出风速。这个风速下的风能装置的输出功率,就是风力发电机的最大功率。利用风速下限切入风速,即风能装置能驱动发电机发电的最低风速,一般取发电机最大功率的10%以上。一般切出风速越高,可利用的风速范围越大,但发电机的利用率越低,造价越高。因为高风速几率总是比较小的,而且对低风速的利用就比较差了。选择合适的切入、切出风速,是设计风力发电机或风电场最基本、最难以选择的参数。发电机建议选择交流发电机,因为直流发电机效率低。转速范围主要取决于风机的类型和变速装置。如果不要变速装置,就以风机在切出风速时的转速,确定交流发电机的转速上限为2000r/min。一般选3000r/min或1500r/min的发电机(这个转速下也只有这两种),或通过变速装置降速后选择。3000r/min的发电机转速偏低,效率也会低;1500r/min发电机工作在2000r/min,已经远超安全转速,必须采取补强措施。尽量选用较大容量机型,以减少风力发电机的数量,减少土地占用面积;尽量选用塔架较高的机型,尽可能多地获取风能,在50m处捕捉的风能要比在30m处捕捉的风能多20%;尽量选用变浆距机型,以提高风能利用效率。变浆距机组与失速型机组相比可提高5%~10%的发电量。采用变浆距调节方式,避免了定浆距调节方式中超过额定风速发电功率将下降的缺点,提高风力机的运行效率。综合考虑风力发电机组的报价,选择性价比高的机组(单位千瓦年发电量/单位千瓦设备价)。选择高输出电压的发电机组有400V、690V、10~20kV等。不用增速齿轮箱、升压变压器,效率可提高5%。其他考虑因素还有运输和安装条件、厂商资质等。

利用相似原理,对大部分属于丘陵地区的风装机容量精细地评算,对发电量的估算,划定大型风电场范围。建立测风塔,对多年测风资料进行分析,利用的资料有气象资料、数字化地形图。风机位置受地形条件影响较大,有效布机面积约占总面积的1/3。(www.xing528.com)

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