風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式及發(fā)電系統(tǒng)功能介紹

風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)能的主要利用形式，安全清潔、充裕且源源不斷。風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速，備受世界各國重視。

風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式一：獨(dú)立運(yùn)行方式 屬于小型風(fēng)力發(fā)電，如家用型，由一臺小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)向一戶或者幾戶供電，并用蓄電池蓄電保證無風(fēng)時用電。

風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式二：組合運(yùn)行方式 通常指風(fēng)力發(fā)電與柴油機(jī)發(fā)電相結(jié)合，為一座大廈或者一個村莊及單位供電。

風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行方式三：并入電網(wǎng)運(yùn)行 風(fēng)力發(fā)電并入常規(guī)電網(wǎng)運(yùn)行，向大型電網(wǎng)提供電力，通常由幾十臺甚至百臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成。

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中最重要的部件是風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)。風(fēng)力機(jī)圍繞變槳距調(diào)節(jié)技術(shù)，而發(fā)電機(jī)圍繞變速恒頻發(fā)電技術(shù)，此兩項(xiàng)技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電的核心技術(shù)。風(fēng)力機(jī)通過葉輪捕獲風(fēng)能，將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械動能，實(shí)現(xiàn)輪轂機(jī)械轉(zhuǎn)動。變距調(diào)節(jié)方式可以調(diào)整葉片迎風(fēng)面與眾向旋轉(zhuǎn)軸夾角，影響葉片受力與阻力，保障大風(fēng)時風(fēng)機(jī)輸出功率的增加及輸出功率恒定。采用變距調(diào)節(jié)方式，風(fēng)機(jī)功率輸出曲線平滑。在額定風(fēng)速以下時，控制器將葉片攻角置于零度附近，不做變化，近似等同于定漿距調(diào)節(jié)。在額定風(fēng)速以上時，變漿距控制結(jié)構(gòu)發(fā)生作用，調(diào)節(jié)葉片攻角，將輸出功率控制在額定值附近。變漿距風(fēng)力機(jī)的起動速度較定漿距風(fēng)力機(jī)低，停機(jī)時傳遞沖擊應(yīng)力相對緩和。正常工作時，主要是采用功率控制，在實(shí)際應(yīng)用中，功率與風(fēng)速的立方成正比。較小的風(fēng)速變化會造成較大的風(fēng)能變化。由于變漿距調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)受到的沖擊較之其它風(fēng)力機(jī)要小得多，可減少材料使用率，降低整體重量。且變距調(diào)節(jié)型風(fēng)力機(jī)在低風(fēng)速時，可使槳葉保持良好的攻角，比失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力機(jī)有更好的能量輸出，因此比較適合于平均風(fēng)速較低的地區(qū)安裝。

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)采用交流勵磁雙饋型發(fā)電機(jī)，結(jié)構(gòu)類似繞線型感應(yīng)電機(jī)，只是轉(zhuǎn)子繞組上加有滑環(huán)和電刷，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速與勵磁的頻率有關(guān)，使得雙饋型發(fā)電機(jī)的內(nèi)部電磁關(guān)系既不同于異步發(fā)電機(jī)又不同于同步發(fā)電機(jī)，但它卻具有異步機(jī)和同步機(jī)的某些特性。交流勵磁雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)力發(fā)電機(jī)不僅可以通過控制交流勵磁的幅值、相位、頻率來實(shí)現(xiàn)變速恒頻，還可以實(shí)現(xiàn)有功、無功功率控制，對電網(wǎng)而言還能起無功補(bǔ)償?shù)淖饔?。交流勵磁變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)有如下優(yōu)點(diǎn)：允許原動機(jī)在一定范圍內(nèi)變速運(yùn)行，簡化了調(diào)整裝置，減少了調(diào)速時的機(jī)械應(yīng)力。同時使機(jī)組控制更加靈活、方便，提高了機(jī)組運(yùn)行效率。需要變頻控制的功率僅是電機(jī)額定容量的一部分，使變頻裝置體積減小，成本降低，投資減少。調(diào)節(jié)勵磁電流幅值，可調(diào)節(jié)發(fā)出的無功功率;調(diào)節(jié)勵磁電流相位，可調(diào)節(jié)發(fā)出的有功功率。應(yīng)用矢量控制可實(shí)現(xiàn)有、無功功率的獨(dú)立調(diào)節(jié)。