風(fēng)電基礎(chǔ)知識(培訓(xùn))

..第一章 風(fēng)能及風(fēng)能資源一．風(fēng)的成因風(fēng)是圍繞地球大氣層中的空氣流淌．流淌的空氣所具有的能量，也就是風(fēng)所具有的動能，就稱為風(fēng)能．從廣義太陽能的觀點看，風(fēng)能是由太陽能轉(zhuǎn)化而來的．來自太陽能的輻射能不斷地傳送到地球外表四周球而后又轉(zhuǎn)換成風(fēng)能的．二風(fēng)的風(fēng)類大氣環(huán)流――地球外表的大氣環(huán)流是由于太陽輻射及地球自轉(zhuǎn)而引起的．在赤道上，太陽垂直照耀，地面受熱很強：而在地球兩極地區(qū)，太陽是傾斜照耀的，地面受熱則較弱，生了東北風(fēng)，在南半球則產(chǎn)生了東南風(fēng)，分別稱為東北信風(fēng)和東南信風(fēng).陸地上較冷的空氣沿地面流向海洋，形成了陸風(fēng).山谷風(fēng)――山岳地區(qū)在一晝夜間風(fēng)向交替的山風(fēng)〔或稱山岳風(fēng)〕與谷風(fēng)〔或稱平原風(fēng)．谷密度增大，空氣則沿山坡向下流淌，這就形成了山風(fēng)．其次章風(fēng)的描述〔每日每月每年能資源，必需測量出每日、每月、每年的風(fēng)速及風(fēng)向數(shù)據(jù)，了解其變化的狀況?！惨弧筹L(fēng)速空氣在單位時間內(nèi)所流過的距離稱為風(fēng)速，通常以米／秒作為計量單位。風(fēng)速是不穩(wěn)過以下方式測算得出：將每小時內(nèi)測的瞬時風(fēng)速取平均值；將每小時最終格外鐘內(nèi)測定的風(fēng)速取平均值作為每小時的平均風(fēng)速值〔世界氣象組織規(guī)定承受此法；將每小時內(nèi)幾個瞬間量測的風(fēng)速值取平均值．我國氣象臺站給出的每小時平均風(fēng)速值是按其次鐘方式測定的速時，最大風(fēng)速度是不行能得到的．以每小時平均風(fēng)速值為根底可以計算得出每日、每月、每年的平均風(fēng)速值，既：日平均風(fēng)速值：一個月中各日風(fēng)速值的平均值；年平均風(fēng)速值：一年中各月風(fēng)速值的平均值?！捕筹L(fēng)向地球上某一地域的風(fēng)向由于其所處地理位置及受地球外表不同狀況的影響，是常常變動的。個方位，及組成十六個方位，依據(jù)在此十六個方位風(fēng)向消滅的頻率組成的描述風(fēng)向變化的圖形，稱為風(fēng)向玫瑰圖在風(fēng)玫瑰圖中，徑向矢量的長度代表該方向的風(fēng)吹過的時間百分數(shù)。數(shù)字則表示該方向的平均風(fēng)速值。風(fēng)玫瑰圖既可畫成每小時的，也可畫成每日每月每年的。分析一天或一年的風(fēng)玫瑰圖就可了解一天或一年的風(fēng)向變化狀況。三風(fēng)沿高度的變化從地球外表到100米高空內(nèi)，空氣流淌受到渦流，粘性和地面摩擦等因素的影響，靠近地面的風(fēng)速較小。離地面越高則風(fēng)速較大。風(fēng)能的大小與風(fēng)速的立方成正比，在高空捕獲的風(fēng)能遠比地面要大，了解風(fēng)速沿高度變化的狀況，對于選擇和確定風(fēng)力裝置離地面的高度格外重要。四風(fēng)能密度垂直穿過單位截面的空氣所具有的動能稱為風(fēng)能密度。分為平均風(fēng)能密度：肯定周期內(nèi)風(fēng)能密度的平均值稱為平均風(fēng)能密度。有效風(fēng)能密度：對應(yīng)與此肯定風(fēng)速范圍內(nèi)的風(fēng)能密度稱為有效風(fēng)能密度。我國有效風(fēng)3—20米/的空氣密度。五風(fēng)速的頻率風(fēng)布1米/秒的間隔觀測肯定時期內(nèi)不同風(fēng)速消滅的時數(shù)占此肯定時期的吹風(fēng)總時數(shù)的百分比稱為風(fēng)速的頻率分布。依據(jù)風(fēng)頻風(fēng)布，我們可較好的了解某地的風(fēng)況。風(fēng)力等級風(fēng)的名稱陸地外表物的征向相應(yīng)風(fēng)速風(fēng)力等級風(fēng)的名稱陸地外表物的征向相應(yīng)風(fēng)速(Km/h)(m/s)0無風(fēng)大氣穩(wěn)靜炊煙直上<10—0.21軟風(fēng)煙隨風(fēng)飄動，風(fēng)向可變，但風(fēng)標不動1--50.3—1.52輕風(fēng)臉有風(fēng)感，樹葉動，風(fēng)標也動6--111.6—3.33微風(fēng)樹葉和細枝搖動，小旗開放12--193.4—5.44和風(fēng)塵沙刮起，紙片飄舞，小樹枝搖動20--285.5—7.95清風(fēng)有小樹搖動，池塘水面有浪花。29--388—10.76強風(fēng)大樹搖動，電線鳴叫舉傘困難39--4910.8—13.87疾風(fēng)樹身搖動，迎風(fēng)行走，感到不便50--6113.9—17.18大風(fēng)小樹枝折斷，迎風(fēng)行走極為困難。62--7417.2—20.79烈風(fēng)房屋發(fā)生稍微損壞75--8820.8—24.410狂風(fēng)樹木連根拔起建筑物嚴峻破壞。89--10224.5—28.411暴風(fēng)陸地少見，一旦發(fā)生必有重大損壞103--11728.5—32.612飚風(fēng)陸地絕不，摧毀立極大>117>32.6第三章 風(fēng)能利用氣流和任何運動著的物體一樣具有動能，流淌著的空氣所具有的動能稱為風(fēng)能。依據(jù)空氣動力學(xué)理論，流淌的空氣所具有的動能為：W=1/2mv2式中 ——流淌的空氣所具有的動能，千米2?秒-〔或焦m——流淌的空氣的質(zhì)量，千克；v——空氣流淌的速度，即風(fēng)速，米/秒。假設(shè)設(shè)A為與空氣流淌方向垂直的某一截面的面積〔其單位為米ρ為空氣密度〔米3，則單位時間內(nèi)穿過截面A的風(fēng)能為：式中 t——時間，秒。風(fēng)能屬于可再生能源，它和存在于自然界中的燃料能源，如煤、石油、自然氣等不同，〔轉(zhuǎn)化為其他形式的能量一種取之不盡，用之不竭的能源。由于煤、石油、自然氣等礦物燃料資源的儲量隨著人們的70年月又重受到世界各國的重視和開發(fā)推廣。風(fēng)能除了具有可再生性及無污染的特點外，風(fēng)能還屬于過程性能源，因而具有隨機性。加了技術(shù)上的簡單性。風(fēng)能的能量密度低是風(fēng)能的另一弱點，空氣的密度僅約為水的1/800，因此風(fēng)能裝置的體積大，耗用材料多，這也是風(fēng)能利用受到制約的因素之一。依據(jù)不同的需要，風(fēng)能可以被轉(zhuǎn)換成其他不同形式的能量，如機械能、電能、熱能等而加以利用。80年月以來風(fēng)能利用的主要趨向是風(fēng)力發(fā)電、風(fēng)力泵水、風(fēng)力致熱及風(fēng)帆助航等。第四章 風(fēng)力發(fā)電的進展及現(xiàn)狀—風(fēng)電的進展：人類利用風(fēng)能的歷史可追溯到中世紀甚至更早，最初是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機械能，以后則是電能。我國是最早利用風(fēng)能的國家之一。公元1637年明宋應(yīng)星在《天工開物》一書中記量是舉世著名的，14世紀荷蘭人改善了風(fēng)車的設(shè)計，廣泛地利用風(fēng)車在沼澤地區(qū)排水；丹麥是世界上最早利用風(fēng)力發(fā)電的國家，從19世紀末便開頭研制風(fēng)力發(fā)電機，大約有300030000臺其他形式的風(fēng)車在家庭和農(nóng)村中使用1950年月以來600〔1千瓦1941年在佛蒙特州建筑了第一臺額定容量為1.25兆瓦的大型風(fēng)力發(fā)電機，194119451931〔靠近黑海的雅爾塔〕30.4830.48100千瓦的風(fēng)力11米/32公里以外位于塞瓦斯托波爾的20兆瓦容量的火力發(fā)電站相聯(lián)，并通過葉片的槳距掌握實現(xiàn)調(diào)整。其次次世界大戰(zhàn)后，一些國家〔如丹麥等進展了容量在100千瓦以上的風(fēng)力發(fā)電裝置的爭論，風(fēng)力發(fā)電的2720040萬千瓦時。2060年月由于石油價格下降，風(fēng)力發(fā)電處于停滯狀態(tài)。1973年以后由于石油危美國、丹麥、荷蘭、英國、德國、瑞典、加拿大等國對風(fēng)力發(fā)電的爭論與應(yīng)用投入了相當(dāng)大的人力及資金，制訂了開發(fā)打算，充分利用空氣動力學(xué)、材料、計算機、電機及自動掌握198716400臺不同容量的風(fēng)力發(fā)電機，總裝機容量約達14017億千瓦?時。美國加州風(fēng)電場每千瓦?時的發(fā)電本錢已低于核電，接近燃油發(fā)電的水平，說明風(fēng)電已具有與傳統(tǒng)常規(guī)能源發(fā)電競爭的潛力。截止到199025520430106〔其16334.35.54.5萬千瓦，3.8萬千瓦。199035.7億千瓦?71%，丹麥占14.6%。1990年以后并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電在全世界，特別是歐洲及印度得到了快速進展，到1994年全世界并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機的裝機容量已到達365.1171.7萬千瓦，64.35415.314.7萬千瓦，西班牙7.23.8萬千瓦，希臘為2.8萬千瓦，意大利為2.2萬千瓦。歐洲各國的風(fēng)18.2萬千瓦。隨著技術(shù)的不斷進展，風(fēng)力發(fā)電機的單機容量逐步加大。在80年月初，商品風(fēng)力發(fā)電機的50801008020090300--5001000500--750〔二〕風(fēng)力發(fā)電與其他可再生能源發(fā)電本錢的比較隨著人類在生產(chǎn)及日常生活中對能源需求的不斷增長及對環(huán)境保護要求的日益提高，〔地?zé)岚l(fā)電等〕80年月末美國風(fēng)電場的發(fā)電本錢已低于核電本錢，但仍高于水力發(fā)電和燃油或燃煤發(fā)電的本錢。據(jù)歐洲出版的風(fēng)能月刊統(tǒng)計及估量，1991年世末以前〔1995~2023〕和下世紀〔2023〕的發(fā)電本錢如表6-1出，將來風(fēng)力發(fā)電的發(fā)電本錢在各種可再生能源發(fā)電中是最低的，可以到達和常規(guī)燃油、燃煤發(fā)電的本錢相競爭，展望將來，風(fēng)力發(fā)電定將獲得更快和更大規(guī)模的進展。6-1不同類型可再生能源發(fā)電本錢及進展趨勢可再生能源發(fā)電類型

發(fā)電本錢，美分/〔千瓦?時〕1991年 1995--2023年 2023年以后風(fēng)力發(fā)電7--953.5太陽光發(fā)電30~4010~206太陽熱發(fā)電1086~8生物質(zhì)能發(fā)電554地?zé)岚l(fā)電5~75~7<6第三風(fēng)力發(fā)電的社會效益應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電除可帶來節(jié)約礦物燃料〔主要為煤炭、石油、自然氣〕的經(jīng)濟效益外，其所帶來的社會效益，主要是對生態(tài)環(huán)境的影響也是顯著的。據(jù)測算，燃煤的火力發(fā)電每發(fā)1時的電，需要耗用0.36千克的標準煤，同時會產(chǎn)生0.68千克的二氧化碳CO，還2有相當(dāng)數(shù)量的SO及NO?？諝庵写嬖诖罅康腃O，將導(dǎo)致產(chǎn)生2 2 2SO及NO2 2的迫切問題，因此利用風(fēng)力〔及其他可再生能源〕發(fā)電以削減空氣中的二氧化碳的排放量，已成為一項不行無視的重要的能源政策。第五章我國的風(fēng)電現(xiàn)狀大規(guī)模利用風(fēng)力發(fā)電是削減空氣污染〔可削減CO2，SO2，NO2，CO等的排放量〕的有效措施之一，丹麥提出要在2023年到達風(fēng)力發(fā)電占全國總發(fā)電量的10%，歐共體也提出要在下世紀20年月初到達這個目標〔目前只占0.530萬千瓦，風(fēng)電每千瓦?6美分。50年月后期開頭近代風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的爭論工作，1957~1958年在江蘇、吉林、1010米以下的小型風(fēng)力發(fā)電裝置，其后處于停滯狀態(tài)，1975年以后，特別是70年月末，80年月初以來，一些部門的爭論機構(gòu)及大學(xué)相繼開展了風(fēng)力發(fā)電的爭論工作，爭論工程主要為以下幾個方面：風(fēng)輪轉(zhuǎn)子葉片翼型、風(fēng)輪構(gòu)造及其氣動性能的爭論、設(shè)計、計算及試驗。我國已自行設(shè)計、計算了直徑為1.5~32米的水平軸風(fēng)輪直葉片及扭葉片；直徑為0.6~6米達里厄型、S型〔薩沃尼厄斯型、H型、帆翼型及可變幾何翼型的立測取了有關(guān)參數(shù)。風(fēng)輪葉片的制造工藝，特別是玻璃鋼材料葉片成型工藝的爭論。我國已成功地326米的達里厄型彎曲葉片。風(fēng)輪機限速調(diào)速系統(tǒng)的爭論。包括氣動阻尼裝置及變槳距調(diào)速機構(gòu)的爭論。我20千瓦水平軸風(fēng)輪機上承受了離心飛錘液壓調(diào)速系統(tǒng)，在55千瓦水平軸風(fēng)輪機上承受了電調(diào)速系統(tǒng)，在200千瓦水平軸風(fēng)輪機上承受了液壓掌握的變槳距調(diào)速機構(gòu)；在自行研制的直徑為6米的達里厄風(fēng)輪上及與聯(lián)邦德國合作研制的直徑為12米的達里厄風(fēng)輪上安裝和試驗了氣動阻尼板限速裝置。進展了適用于風(fēng)力發(fā)電的不同類型和容量的發(fā)電機的研制，包括容量在3千瓦2千瓦以下的無刷硅整流勵磁發(fā)電機。對變速恒頻系統(tǒng)中的特別發(fā)電機及其掌握也開展了多方面的爭論工作。全國范圍的風(fēng)能資源普查。建立風(fēng)力機械標準標準。風(fēng)場測試技術(shù)及風(fēng)電場規(guī)劃。風(fēng)力/柴油〔W/D〕發(fā)電系統(tǒng)，風(fēng)力/光伏〔W/PV〕發(fā)電系統(tǒng)。風(fēng)電系統(tǒng)的計算機模擬爭論。我國研制的微型及小型風(fēng)力發(fā)電機組的產(chǎn)量在1986~1990統(tǒng)計，1985年以前全國累計生產(chǎn)風(fēng)力發(fā)電機〔主要為50100瓦微型機〕約3萬臺；而1986~19908.9100千瓦的，同時也生產(chǎn)了少200瓦、300瓦、500瓦、1千瓦、2千瓦、3519915千瓦的微型及小型風(fēng)力發(fā)電機已推廣應(yīng)用的數(shù)量到達約12萬臺，1993131千臺，效益及社會效益。第六章 風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟性分析〔一〕影響風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟性的因素衡量風(fēng)力發(fā)電經(jīng)濟性的根本參數(shù)是發(fā)電本錢，即獨立運行的單臺風(fēng)力發(fā)電機組或是由風(fēng)力發(fā)電雖不消耗燃料，也沒有燃料的開采和運輸費用問題，但風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟性卻地點，由于風(fēng)況〔風(fēng)速、風(fēng)頻等〕的差異，其在同一時刻內(nèi)〔例如一年〕的發(fā)電量也是不一樣組容量和性能一樣，則其發(fā)電本錢根本一樣。概括地說，風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟性與以下因素有關(guān)：風(fēng)能資源概況。特別是風(fēng)速的頻率分布，至少要有一年的風(fēng)速數(shù)據(jù)測量，才能得出風(fēng)速分布的規(guī)律，從而才能準確地計算動身電量。因而，對于建立風(fēng)電場而言，場址選擇特別重要。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的投資費用。發(fā)電設(shè)備的單機容量越大，則單位千瓦的投資費用越低，批量生產(chǎn)的設(shè)備則較單件生產(chǎn)的設(shè)備投資費用要低。例如對風(fēng)電場中的中等容量風(fēng)力發(fā)電機組目前最正確的容量范圍是300~500工程費用。包括工程設(shè)計費用、設(shè)備運輸費用、根底施工費用、根本建筑費用、土地費用、道路修建費等。對于家庭安裝使用的微型風(fēng)力發(fā)電機則可不考慮此項費用。運行費用。主要為修理費用及運行人員的工資，對于家庭安裝使用的微型風(fēng)力發(fā)電機則不包括運行人員費用。投資回收方式，即設(shè)備的折舊率及投資回收期。這與投資貸款利率、設(shè)備規(guī)定的使用壽命及所要求的固定回收率有關(guān)，有時還應(yīng)考慮設(shè)備保險所付出的費用。第七章風(fēng)電廠的選址及建設(shè)—風(fēng)電廠的選址機風(fēng)機的排布：由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備能夠依據(jù)無論是來自風(fēng)機系統(tǒng)內(nèi)還是系統(tǒng)外的故障實現(xiàn)自動停機保護，因此風(fēng)力發(fā)電機組原則上說是可以實現(xiàn)無人職守的。但由于國內(nèi)風(fēng)電場多處于偏僻的地方，且一個好的風(fēng)電場場址不僅要滿足風(fēng)速的條件，而且場址處的地經(jīng)濟現(xiàn)狀等都是不行無視的因素。因此在選擇風(fēng)力發(fā)電場場址時應(yīng)充分考慮以下因素：*5/秒〔10〕以上，且風(fēng)頻率分布較好。*四周沒有較高的障礙物，地形開闊，變化不大。*沒有危害風(fēng)機的空氣污染物機較大的風(fēng)沙。*沒有危害風(fēng)機的剪切風(fēng)，紊流的存在。*有良好的地質(zhì)土壤和運輸條件。*離主電網(wǎng)的距離不是格外遙遠。*主電網(wǎng)容量和質(zhì)量都要保證。風(fēng)機的經(jīng)濟運行及風(fēng)廠的綜合效益。1*58應(yīng)造成的影響使后排風(fēng)機出力下降。*風(fēng)機間距及排距不能太大，以免增加電纜的功率損耗，電壓損失，并多占面積。*布局每排風(fēng)機中心邊線與主風(fēng)向垂直。*排布時風(fēng)機根底選點應(yīng)避開自然水溝及泄洪溝，以保證風(fēng)機安全運行。一般風(fēng)機布局有兩種方法：一是主風(fēng)向布局。就是排與排風(fēng)機及風(fēng)機布置距離均相等是最正確的布局之一。但占地面積大。二是無主風(fēng)向布局。排與排及排間風(fēng)機布置距離不等。相對占地較小。固然，風(fēng)機的設(shè)備完好率與風(fēng)機部件的質(zhì)量凹凸同樣格外重要。第八章風(fēng)機系統(tǒng)說明及總體生疏—風(fēng)電場：風(fēng)電的形成過程：了。可以這樣說，一個風(fēng)機相當(dāng)于一座小型的火電廠。風(fēng)力發(fā)電與火力發(fā)電過程的簡潔比照煤，而風(fēng)電則來源于空氣的流淌——風(fēng)。的處理——磨煤機處理，包括其附助設(shè)備：如引風(fēng)機，汽機，鍋爐，電氣掌握室，鍋爐室，汽機室，尾氣處理單元，水處理單元等等，火電的產(chǎn)生所需要的設(shè)備及附屬設(shè)備是極其簡單的。風(fēng)力發(fā)電過程：風(fēng)能作用于葉輪轉(zhuǎn)化成動能，并通過傳動系統(tǒng)傳遞到發(fā)電機側(cè)，在發(fā)電機中由旋轉(zhuǎn)磁場將動能轉(zhuǎn)化成電能，而后通過塔架內(nèi)的電纜將電能傳輸至變壓器，再通過地下電纜或者架空線路上電網(wǎng)，完成發(fā)電過程。整個發(fā)電過程的完成都是集中在一座小小的塔架內(nèi)完成的。現(xiàn)國外也有變壓器直接放置在塔架內(nèi)的，固然，這樣做是考慮到土地的利用率，電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電機較近的狀況而定的。通過上述比較我們覺察：風(fēng)力發(fā)電設(shè)備及其過程的簡變性及以維護性。二風(fēng)機的總體概念：2風(fēng)機是由葉輪，偏航系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)，傳動系統(tǒng)〔系統(tǒng)，塔架等局部組成的。風(fēng)機力發(fā)的根本原理開油路，使葉尖收回，高速閘松開，葉輪轉(zhuǎn)動。當(dāng)葉輪轉(zhuǎn)速接近或到達并網(wǎng)轉(zhuǎn)速時，風(fēng)機通過可控硅軟并網(wǎng)，并網(wǎng)完畢后，由旁路接觸器退出可控硅，完成并網(wǎng)。在機組運行過程中，掌握器通過各種傳感器及監(jiān)測部件實現(xiàn)對風(fēng)機各工作局部的監(jiān)視，等，就類適于人的手與腳。當(dāng)風(fēng)機發(fā)出命令時，以某種方式通過電纜傳輸行所要進展的動作，就如人的大腦發(fā)出某種命令，通過神經(jīng)傳輸具體到執(zhí)行動作的器官。四風(fēng)機各局部的介紹：1電控局部及相應(yīng)功能的描述：風(fēng)力發(fā)電機組電控系統(tǒng)包含正常運行掌握、運行狀態(tài)監(jiān)測和安全保護三個方面的職能。熱，機艙自動跟蹤風(fēng)向，液壓系統(tǒng)自動開停，齒輪箱油加溫，齒輪箱散熱器開停，機艙扭纜和自動解纜，電容補償自動分組投切以及逆功率自動停機。監(jiān)測掌握系統(tǒng)用于監(jiān)測電網(wǎng)的電壓、頻率、發(fā)電機輸出電流、功率、功率因數(shù)，風(fēng)速，風(fēng)向，葉輪轉(zhuǎn)速，發(fā)電機轉(zhuǎn)速，液壓系統(tǒng)狀況，偏航系統(tǒng)狀況，軟啟動環(huán)節(jié)工作狀況，齒輪箱油溫，大小發(fā)電機繞組溫度，發(fā)電機前后軸承溫度，掌握盤溫度，機艙內(nèi)環(huán)境溫度，掌握器依據(jù)大量傳感器供給的信號掌握風(fēng)機的牢靠安全運行。施。在機組發(fā)生超常振動、過速、電網(wǎng)特別、消滅極限風(fēng)速等故障時保護機組。對于電流、功率保護，承受兩套相互獨立的保護機構(gòu)，諸如電網(wǎng)電壓過高，風(fēng)速過大等故障發(fā)生后，只有當(dāng)電控系統(tǒng)恢復(fù)正常后，風(fēng)機才能自動復(fù)位，重啟動。風(fēng)機掌握器具有遠方監(jiān)控功能。將鑰匙開關(guān)由正常位置打到修理位置可與遠方掌握斷開。開關(guān)位于正常位置時，在風(fēng)機檢修時，也可使用此開關(guān)。改各種運行參數(shù)。電控系統(tǒng)的功能介紹的運行數(shù)據(jù)和故障信息，并統(tǒng)計顯示日、月、年發(fā)電量和功率曲線，其主要功能如下：計算機啟動計算機啟動的緣由有兩種：一是電源掉電或重上電，二是故障后人工復(fù)位。等待進入自動運行狀態(tài)。人工開機5按鈕兩次，將執(zhí)行風(fēng)機強制啟動。這時風(fēng)機將不執(zhí)行10分鐘風(fēng)速檢測及電網(wǎng)信號檢測，直網(wǎng)。自動開機等待600待故障被去除。進展待機狀態(tài)，風(fēng)機將依據(jù)風(fēng)速等條件自動啟停。偏航偏航系統(tǒng)主要由偏航測量及偏航驅(qū)動局部閘體，偏航剎車動，偏航完畢。對風(fēng)或側(cè)風(fēng)的靈敏度，影響風(fēng)機的出力。自動對風(fēng)偏航是在風(fēng)機系統(tǒng)無故障，風(fēng)速持續(xù)10分鐘到達偏航風(fēng)速，電網(wǎng)電壓和頻率持續(xù)10分鐘無特別后執(zhí)行的。首先采樣半分鐘內(nèi)的風(fēng)向，通過半分鐘內(nèi)風(fēng)向在某一方位的2秒后再執(zhí)行釋放偏航剎車，2秒后執(zhí)行順/逆時針偏航。當(dāng)風(fēng)向的采樣值說明現(xiàn)在正好對風(fēng)，則執(zhí)風(fēng)機。假設(shè)非人工強制啟動狀態(tài)，風(fēng)速過低或過高時，閘盤均不會釋放。故障狀態(tài)、風(fēng)速過低或風(fēng)速過高，自動偏航均會停頓。按下手動停機鍵，自動運行及自動偏都會停頓。圓盤閘均處于剎車狀態(tài)時檢測到葉輪轉(zhuǎn)速信號>2RPM(風(fēng)機在剎車狀態(tài)下仍有轉(zhuǎn)速)、剎車過程中兩套圓盤閘都剎住6秒后檢測到葉輪轉(zhuǎn)速>5RPM(因故障圓盤閘不能使風(fēng)機停頓轉(zhuǎn)動)，或逆時針偏航。扭纜保護由凸輪掌握器(偏航位置傳感器)和扭纜開關(guān)組成。偏航盤相嚙合，在偏航動作的同時也會帶動凸輪掌握器內(nèi)部的齒輪轉(zhuǎn)動，當(dāng)轉(zhuǎn)動肯定圈后，觸到開關(guān)時，信號消逝，當(dāng)觸動中偏位置開關(guān)時表示解纜完畢。解纜偏航過程在收到順/逆時針偏航位置開關(guān)信號時執(zhí)行，表示風(fēng)機向一個方向偏航過2秒后執(zhí)行偏航剎車釋放，2秒后執(zhí)行逆/順時針偏航解纜。當(dāng)收到中間位置開關(guān)信號時執(zhí)行偏航制動，返回自動偏航過程。扭纜開關(guān)動作是偏航系統(tǒng)的最終一級保護級動作完全由硬件來實現(xiàn)。在機艙頂部有手動左/右偏航開關(guān)，在塔架底部工控機的觸摸屏上有手動左/右偏航按程而執(zhí)行偏航制動，2秒后執(zhí)行偏航剎車釋放，2秒后執(zhí)行偏航過程。當(dāng)手動偏航信號消逝時執(zhí)行偏航制動，返回自動偏航過程。除此之外還要檢測偏航電機過載信號解纜過程中設(shè)有兩個位置開關(guān)信號同時收到的故障檢測120的故障檢測，以及扭纜開關(guān)動作的故障檢測。剎車釋放1010，偏航系統(tǒng)顯示現(xiàn)在處于對風(fēng)狀態(tài)時執(zhí)行松剎車過程。釋放圓盤閘1，釋放圓盤閘2，112221210分鐘測風(fēng)狀態(tài)時，也可以人工開機方式釋放閘盤。齒輪油泵停頓工作，風(fēng)機停機，等故障排解后再連續(xù)工作。0℃1℃再運行；當(dāng)齒輪油溫高于20℃時，齒輪油泵停頓運行，潤滑油可以建立自循環(huán)過程；當(dāng)齒輪油溫高于60℃時，油冷卻系統(tǒng)啟動實行外部強制循環(huán)冷卻，當(dāng)油溫低于45℃時，停頓冷卻；當(dāng)齒輪油溫高于限定值100℃持續(xù)60秒時，齒輪油泵停頓運行，風(fēng)機處于故障狀態(tài)，等齒輪油溫低于7℃時風(fēng)機自動去除故障〔設(shè)定值，執(zhí)行自動啟動過程。齒輪油溫在35℃以下時，將提出警告信息，風(fēng)機正常運行，假設(shè)齒輪油溫在35℃以上，風(fēng)機10秒后，風(fēng)機將執(zhí)行正常停機過程并報告故障，齒輪油泵處于停頓狀態(tài)時，不檢測齒輪油壓力信號。齒輪油冷卻齒輪油強制冷卻裝置由機艙外的散熱器和管路上的電磁閥組成。當(dāng)齒輪油溫高于60℃45℃時，電磁閥關(guān)斷，油冷卻回路切斷，齒輪油返回齒輪箱，停頓冷卻。齒輪油、發(fā)電機、頂艙加熱0℃10℃當(dāng)齒輪油溫低于0℃10發(fā)電機溫度低于0℃時，220VAC10℃停頓加熱。當(dāng)環(huán)境溫度低于-20℃時，24V電源接通，風(fēng)向標、風(fēng)速儀內(nèi)置加熱器投入工作進展加0℃時停頓加熱。軟啟動掌握器的特點：16掌握風(fēng)機平滑啟動，減小啟動電流沖擊，避開沖擊電網(wǎng)；起始電壓可調(diào)，保證電機在最小轉(zhuǎn)矩啟動，避開電機過熱和能源鋪張；啟動電流可依據(jù)負載狀況調(diào)整，減小啟動損耗，以最小的電流產(chǎn)生最正確的轉(zhuǎn)矩；啟動時間可調(diào)，在該時間范圍內(nèi)，電機機轉(zhuǎn)速漸漸上升，避開轉(zhuǎn)速沖擊；具有點動功能，點動轉(zhuǎn)矩可調(diào)，用于檢測電路接線及機械系統(tǒng)是否正常；削減機械應(yīng)力，保護生產(chǎn)設(shè)備，延長其使用壽命；性能牢靠，操作簡潔便利，顯示直觀；有相序、缺相、過熱、啟動過程過流、運行過程過流和過載的檢測及保護，其過流值和過載值可調(diào)。其它功能及保護特性軟啟動掌握器具有遠控端子，可實現(xiàn)遠控。軟啟動掌握器具有多種檢測及保護：缺相保護：當(dāng)風(fēng)機在啟動或運行過程中缺相時能準時保護。元件過熱，此時軟啟動器將準時保護。4將準時保護。數(shù)據(jù)喪失保護：假設(shè)上電時所設(shè)的數(shù)據(jù)發(fā)生喪失，軟啟動器將保護，制止啟動操作。干擾保護：假設(shè)有猛烈的干擾導(dǎo)致CPU錯誤，軟啟動器將準時保護。風(fēng)機并網(wǎng)當(dāng)風(fēng)機系統(tǒng)沒有故障，且閘塊已松開，則依據(jù)風(fēng)速來推斷大電機并網(wǎng)還是小電機并網(wǎng)。103m/s8m/s80%，由小電機并入電網(wǎng)；假設(shè)108m/s20m/s80%，由大電機并入電網(wǎng)。剎車釋放后，葉輪轉(zhuǎn)速漸漸上升，電機轉(zhuǎn)速隨之增長，當(dāng)?shù)竭_低于同步轉(zhuǎn)速(小電機1000RPM，大電機1500RPM)100RPM時，大電機(小電機)的接觸器吸合，啟動可控硅風(fēng)扇(1分鐘后停風(fēng)扇)，0.5秒后投入軟啟動，并檢測電機反響信號，假設(shè)檢測到電機未吸合，表示投入失敗，電機接觸器有故障，執(zhí)行安全剎車過程，并完畢并網(wǎng)過程。顯示故障并執(zhí)行正常剎車過程，否則風(fēng)機并網(wǎng)成功，進入正常運行。網(wǎng)后，正常運行并向電網(wǎng)輸電。大小電機切換條件及過程1．小發(fā)電機向大發(fā)電機切換：為了保證機械能轉(zhuǎn)化為電能獲得最大效率，風(fēng)機設(shè)計為4/6級雙轉(zhuǎn)速異步發(fā)電機。61013RPM125KW41519RPM600KW。當(dāng)處于小發(fā)電機發(fā)電狀態(tài)，檢測到功率值持續(xù)180100KW，或持續(xù)2150KW后，執(zhí)行小電機向大電機的切換。首先斷開小發(fā)電機接觸器，切掉軟啟動，切除補償電容，啟動可控硅風(fēng)扇(10.51500RPM接觸器動作，再次執(zhí)行軟并網(wǎng)。大發(fā)電機向小發(fā)電機切換同樣，為了保證機械能轉(zhuǎn)化電能獲得最大效率，當(dāng)大發(fā)電機功率持續(xù)180秒低于20KW時，將執(zhí)行大電機向小電機的切換。首先斷開大發(fā)電機接觸器，切掉軟啟動，切除補償電容，啟動可控硅風(fēng)扇(1分鐘后停風(fēng)扇)，過0.51519RPM持出力。風(fēng)機脫網(wǎng)304KW，風(fēng)機將退出電網(wǎng)，處于待機狀態(tài)。首先斷開小(10.5執(zhí)行并網(wǎng)過程。風(fēng)機切出風(fēng)速由于葉片掌握承受定漿距掌握方式，只有在額定風(fēng)速下，風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能的效率最要的損失，因而在風(fēng)速超出允許值時，風(fēng)機作出相應(yīng)反響。剎車過程在風(fēng)機停機，或風(fēng)機系統(tǒng)有故障，或電網(wǎng)有特別，或風(fēng)速過高時執(zhí)行剎車過程。依據(jù)故障的不同狀況剎車過程可分為正常剎車，安全剎車和緊急剎車過程。正常剎車過程是在風(fēng)機停機或消滅一般故障時執(zhí)行。首先釋放葉尖，利用阻尼剎車15RPM1機后，圓盤閘二動作。在正常剎車過程中，兩剎車閘交替動作。安全剎車過程首先釋放葉尖，電機轉(zhuǎn)速小于同步轉(zhuǎn)速時執(zhí)行脫網(wǎng)程序，同時執(zhí)行圓125RPM，葉尖釋放，執(zhí)行側(cè)風(fēng)偏航過程，否則剎車過程完畢。緊急剎車：釋放葉尖、圓盤閘1剎車、圓盤閘2剎車同時執(zhí)行，假設(shè)不是剎車故障，剎車完成后收葉尖，檢測葉輪轉(zhuǎn)速假設(shè)超過5RPM，葉尖釋放，執(zhí)行側(cè)風(fēng)偏航過程，否則剎車過程完畢。緊急安全鏈鏈中串接有八個量：緊急停機按鈕〔主控盤、計算機輸出的看門狗、葉尖液壓反響的葉輪超速、緊急停機按鈕〔機艙、扭纜、振動、24VDC24VAC緊急停機后只能手動復(fù)位，等故障解除后風(fēng)機重啟動。檢測液壓泵當(dāng)“當(dāng)前故障”故障畫面顯示安全鏈系統(tǒng)無故障而且液壓系統(tǒng)無故障時，液壓泵就可壓泵的試驗了。頂艙啟動OK位，把維護開關(guān)扭向維護位置，再扭回OK位，即可使安全鏈上電，使頂艙的緊急停機復(fù)位。手動啟動按鈕扭向啟動位，再扭回OK位，即可去除故障，假設(shè)風(fēng)機無故障，就能執(zhí)行自動啟動。參數(shù)監(jiān)控〔數(shù)據(jù)采樣、處理、輸出過程〕．風(fēng)速、風(fēng)向入頻率值6.8KHz。模塊承受485方式通訊把數(shù)據(jù)送給工控機，計算機把傳送來的頻率信號顯示。風(fēng)機的風(fēng)力掌握運行以以下參數(shù)為準：偏航風(fēng)速=2.6m/s啟動風(fēng)速=3.0m/s風(fēng)機運行最大風(fēng)速=25m/s風(fēng)機能承受的最大風(fēng)速=33m/s破壞性風(fēng)速=50m/s掌握器可將測得風(fēng)速與功率比較進展自檢。當(dāng)風(fēng)速在3m/s150KW18m/s100KW1象限由風(fēng)向標輸入信號偏航方向風(fēng)向標形成的信號為兩個開關(guān)量0°信號和900°信號和900°信號和90°信號計數(shù)值的判別即可知道當(dāng)前風(fēng)象限由風(fēng)向標輸入信號偏航方向0°信號90°信號對風(fēng)偏航側(cè)風(fēng)偏航100順時針偏航逆時針偏航201順時針偏航順時針偏航310逆時針偏航逆時針偏航411逆時針偏航順時針偏航0/10逆/順時針偏航逆/順時針偏航0/11對風(fēng)狀態(tài)逆/順時針偏航*0/1側(cè)風(fēng)狀態(tài)0/101*表示傳感器送來的信號可01。表中后三項分別表示與風(fēng)向有180安裝時留意將風(fēng)向標0°指示位置對準機頭。環(huán)境溫度低于-20℃時，風(fēng)速儀和風(fēng)向標可自動加熱，環(huán)境溫度高于0℃時，風(fēng)速儀和風(fēng)向標停頓加熱。電網(wǎng)參數(shù)風(fēng)機需要持續(xù)監(jiān)測的電力參數(shù)包括電網(wǎng)三相電壓，發(fā)電機輸出的三相電流，電網(wǎng)頻率，量。此外，依據(jù)電力參數(shù)，主要是電機有功功率和功率因數(shù)來確定補償電容的投切。電流互感器經(jīng)電阻板將二次電流信號轉(zhuǎn)換為溝通電壓信號送往采樣板520/24V690V器，變換后的三組電壓信號作為溝通電壓采樣送往采樣板。采樣芯片承受AD574，轉(zhuǎn)換速度25n，區(qū)分率1/1，總誤差為0.1FS，8路采樣通道，依次采樣AB相：電壓和電流、C4800Hz，依據(jù)采樣100RS-485電壓與電壓有關(guān)的故障有：450V、0.2433V、50329V、50260V、0.1秒，安全剎車。相序故障。電壓故障要求反響較快。在主回路中有過壓保護，工控機定時監(jiān)測電壓，發(fā)生故障時快速反響，電壓信號被連續(xù)測量，經(jīng)平均值算法處理后用于計算功率和風(fēng)機發(fā)電量。電流與電流有關(guān)的故障有：電流跌落，0.180％，安全剎車。三相不對稱，三相中有一相電流與其它兩相相差太大，如相電流相差25％，或在平均50A50％，安全剎車?？煽毓韫收?，軟啟動期間，某相電流大于536A0.1秒為零，安全剎車。電流故障同樣要反響快速。主開關(guān)帶有兩個電流保護：電流速斷和過電流保護，空氣開關(guān)的動作電流的整定及動作時間可以相互匹配。電流速斷依據(jù)發(fā)電機內(nèi)部相間短路電流整0～0.521～3參數(shù)。將不再增大直至電流降至安全值。并網(wǎng)期間，通過電流測量也可反映電機或可控硅的短路。正常工作期間，電流參量還能反映不平衡電流，假設(shè)不平衡超出允許限度，風(fēng)機退出運行。一相斷線故障也可從電流參量中反映出來。頻率時退出運行。電網(wǎng)頻率直接影響電機的同步轉(zhuǎn)速，進而影響電機的瞬間出力。功率因數(shù)統(tǒng)計發(fā)電機有功功率、無功功率。風(fēng)力發(fā)電機組使用了電容柜補償功率，以削減感性無功。電容柜分四組(25+25+25+12.5、25+25、25、12.5KVAR)投入。風(fēng)電機組出力是有限的，電容的投切可以依據(jù)發(fā)電機輸出功率的大小來實施投切，確保功率因數(shù)保持在0.95功率功率可通過測得的電壓、電流、功率因數(shù)合成得出，用于統(tǒng)計風(fēng)機發(fā)電量。風(fēng)機功率與風(fēng)速有固定函數(shù)關(guān)系，如測得功率與風(fēng)速不符，可以做為風(fēng)機故障推斷的依據(jù)。當(dāng)風(fēng)機功率過高或過低時，可以做為風(fēng)機退出運行的依據(jù)。溫度參數(shù)PT100鉑電阻對溫度信號進展采樣，采0～5V前六個PT100485ICL7135制4位半，直接承受從±150mV～±10V之間不同范圍的電壓信號，并在與外界接口處加裝3000VDC的光電耦合隔離，保護采集模塊免受高壓或地線電流的沖擊而損壞。測量掌握盤溫度的傳感器PT100鉑電阻位于電控柜可控硅散熱片上，采樣信號經(jīng)電路處理后形成0～5V電壓信號送至A/D1．齒輪油溫，低于0℃時需加熱至10℃，在10℃～20℃齒輪油泵工作，20℃以上油泵停頓；60℃致冷，45℃停頓致冷，100℃持續(xù)60秒風(fēng)機停頓運行，報告狀態(tài)。2．0℃10℃，10℃～10513560時，風(fēng)機停頓運行。110度605570℃風(fēng)機停頓運行。環(huán)境溫度低于-200℃時停頓加熱。因溫度引起的風(fēng)機停頓，在溫度降至允許值時，仍可自動啟動風(fēng)機。轉(zhuǎn)速信號一樣。模塊承受RS-485通訊方式把數(shù)據(jù)送至工控機，由工控機把頻率信號轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的轉(zhuǎn)×56.6＝發(fā)電機轉(zhuǎn)速。假設(shè)不符，表示兩個轉(zhuǎn)速信號的采集局部有故障，送來的信號有誤，風(fēng)機執(zhí)行正常剎車過程，等待故障排解。開關(guān)量輸入、輸出信號32路開關(guān)量輸入信號經(jīng)光電隔離送入工控機內(nèi)的32路I/O26路開關(guān)量輸出信號由32I/O以保證工控機與外部設(shè)備之間沒有直接電的聯(lián)系，防止干擾從過程通道進入工控機。中心監(jiān)控機根本配制中心監(jiān)控機根本配置為Pentium200，16M2.1G16的海信品牌機一臺，RS232RS48524VWindows95中心監(jiān)控程序功能監(jiān)測功能能實現(xiàn)單臺風(fēng)機和風(fēng)機群的機械狀態(tài)數(shù)據(jù)、電氣數(shù)據(jù)及故障信息的實時監(jiān)測，具體監(jiān)測內(nèi)容如下：對單臺風(fēng)機和風(fēng)機群的狀態(tài)數(shù)據(jù)、電氣數(shù)據(jù)及故障信息進展實時監(jiān)測，顯示風(fēng)機的運行狀態(tài)；實時監(jiān)測風(fēng)機群及單臺風(fēng)機的三相電壓、三相電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、發(fā)電量、電機轉(zhuǎn)速、葉輪轉(zhuǎn)速、風(fēng)機風(fēng)速及運行狀態(tài)；實時對風(fēng)機群或單臺風(fēng)機的停機、啟動、緊急停機復(fù)位、順時針偏航、逆時針偏航等掌握功能；修改風(fēng)力機的運行參數(shù)；顯示、打印單機和風(fēng)機群的故障信息、運行數(shù)據(jù)；對收集的數(shù)據(jù)進展報表分析；實現(xiàn)單臺風(fēng)機和風(fēng)機群的發(fā)電量統(tǒng)計并形成報表，對風(fēng)速、風(fēng)向分布及功率、效率進展分析、統(tǒng)計并形成報表打印二風(fēng)機的傳動系統(tǒng)：風(fēng)機的傳動系統(tǒng)包括:葉片,齒輪箱發(fā)電機聯(lián)軸器等設(shè)備:1葉片:主要的強度殼體、梁和葉根是由玻璃纖維聚酯制成性能已經(jīng)通過測試。預(yù)埋螺栓是由Cr/Mo2687毫米，固定在碳/環(huán)氧樹酯軸上。在風(fēng)機運行期間，葉尖由置于葉根處的液壓缸通過一個不銹鋼絲繩與葉尖連接，將葉尖保持在正常運行位置。葉尖剎車動作時，液壓壓力被釋放，180葉輪配置：葉輪上葉片的數(shù)量：3葉輪位置：上風(fēng)向功率掌握：失速偏航系統(tǒng)：主動輪轂類型：葉片尺寸：剛性葉片長度L：19037mm±20mm最大葉根翼弦Croot：1650mm±20mm葉尖翼弦Ctip：70mm±10mm葉片面積A：21.9m2扭角：20.0°±0.5°翼形：FFA-W3,NACA634揮舞頻率：1.74Hz擺振頻率：3.16Hz葉片重量：1960kg±50kg每個葉片轉(zhuǎn)動慣量：144000kgm2〔葉輪直徑D=37m〕重心離葉根的距離C.o.G:6000mm旋轉(zhuǎn)方向〔面對葉輪：順時針自起動：是〔最大值〕葉輪直徑：D：44m轉(zhuǎn)速：no：30.00rpm葉尖速度：Vtip：62.00m/s發(fā)電機出力：Pel：650KW 1〕偏航誤差：SW：20°2〕切除風(fēng)速：Vo：25m/s1〕抗破壞風(fēng)速：釋放葉尖擾流器時葉尖線速度：Ve：ne：70m/s87m/s3〕液壓壓力：葉尖擾流器動作時間：運行溫度:t：最小:100bar<0.8-30℃4〕最大55℃安裝: 在安裝和維護手冊第1頁給出。凍冰狀態(tài)下運行： 在特別嚴寒的氣候下結(jié)冰將引起不平衡，只有在冰化后風(fēng)機才可運行。位置。在過速狀態(tài)下，離心力通過鋼絲繩使液壓缸上壓力增加，導(dǎo)致儲壓罐〔20〕壓力上升；11.311.3沖開，系統(tǒng)泄壓，葉尖閘動作停機。葉片維護在使用一段時間之后，在葉片前緣不行避開地會形成一個由昆蟲和臟物組成的附著物。附著物會對葉片的效率產(chǎn)生負影響，假設(shè)要將其去除，建議按以下說明去做：清潔外表涂YachtCleaner蠟進展清洗，這種蠟是一高濃縮精煉水基試劑，沒有添加研磨介質(zhì)，可用水稀釋。然后使用YachtPolish，它是一種