新能源系列·风能专业规划教材:风力发电机组控制技术及仿真.pdf

新能源系列·风能专业规划教材:风力发电机组控制技术及仿真.pdf
 

书籍描述

内容简介
本书主要介绍了用于风力发电的各种发电机以及电气系统基本原理和控制方面的知识。全书共分8章,内容包括变桨系统、制动系统、液压系统、偏航系统、控制系统、变频并网技术等的基本控制原理与控制技术。本书突出了现代风力发电机组机型的典型控制方式。
本书可以作为风能与动力专业以及风能相关专业学生的教材以及各类风电技术培训班的教学用书,也可以作为风电场和风电主机或配套企业管理人员、技术工人的自学读物。

编辑推荐
《新能源系列·风能专业规划教材:风力发电机组控制技术及仿真》可以作为风能与动力专业以及风能相关专业学生的教材以及各类风电技术培训班的教学用书,也可以作为风电场和风电主机或配套企业管理人员、技术工人的自学读物。

作者简介
韩俊峰,包头职业技术学院,2004.3-2006.8内蒙古电一建调试分公司 技术员
2008.11-2009.6内蒙古电力科学研究院 技术员
2009.7-2010.8内蒙古国电联合动力调试所 风力发电机组调试工程师
2010.9-至今包头职业技术学院电力系统自动化教研室 风力发电专业教师

目录
第1章概述1
1.1风能的利用1
1.2风能开发的意义3
思考题8
第2章风力发电原理与结构9
2.1风力发电技术9
2.2风力发电机结构10
思考题21
实训一风力发电机组结构认识22
实训二风速风向检测实验23
第3章变桨系统25
3.1变桨系统综述25
3.2变桨距系统的控制32
3.3功率控制35
3.4变桨系统故障分析40
思考题44
实训三变桨距系统模拟动作实训44
第4章制动系统46
4.1制动器的工作原理46
4.2制动系统的技术要求47
4.3机械制动器的结构51
4.4制动系统的控制要求54
4.5制动系统试验方法56
思考题61
实训四风力发电机主制动和偏航制动61
第5章液压系统63
5.1液压系统的功能63
5.2风力发电机液压系统68
5.3风力发电机组液压系统的设计要求76
思考题83
实训五风力发电机组液压控制系统83
第6章偏航系统85
6.1偏航系统的分类及功能85
6.2偏航系统的控制原理93
6.3偏航系统试验94
思考题99
实训六风力发电机组偏航控制99
第7章风力发电机组控制系统100
7.1风力发电机组控制系统简述100
7.2风电控制系统基本功能105
7.3安全保护系统112
思考题115
实训七风力发电机组控制系统115
第8章风力发电变频并网技术117
8.1变频器技术117
8.2PMW控制技术124
8.3风力发电系统并网技术126
思考题136
实训八风力发电变频器工作原理136
附录GB/T19070—2003风力发电机组控制器技术条件138
参考文献147

序言
风能是一种清洁、实用、经济和环境友好的可再生能源,与其他可再生能源一起,可以为人类发展提供可持续的能源基础。在未来能源系统中,风电具有重要的战略地位。
全球已经进入从化石能源向可再生能源转变的时期,这次转型的最大动机是环境。国家能源发展的战略方向重要标志之一就是要加强可再生能源在能源消费中的比重,固守化石能源的发展模式是没有出路的。风能发电越来越受到各国的重视。按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》规划,未来15年,全国风力发电装机容量将达到2000万~3000万千瓦。2014年,全国风电产业继续保持强劲增长势头,全年风电新增装机容量1981万千瓦,新增装机容量创历史新高,累计并网装机容量达到9637万千瓦,占全部发电装机容量的7%,占全球风电装机的27%。2014年风电上网电量1534亿千瓦时,占全部发电量的2.78%。风电设备制造能力持续增强,技术水平显著提升。全国新增风电设备吊装容量2335万千瓦,同比增长45%,全国风电设备累计吊装容量达到1.15亿千瓦,同比增长25.5%。风机单机功率显著提升,2MW机型市场占有率同比增长9%。风电机组可靠性持续提高,平均可利用率达到97%以上。
随着风电行业的不断发展,人才缺口巨大,许多高职高专开设了新能源专业,但是没有合适的教材,作者通过企业调研与对风电专业的教学经验,编写了《风力发电机控制技术及仿真》。本教材可以作为职业院校以及各类风电技术培训班的教学用书,也可以作为风电场、风电主机或配套企业管理人员、技术人员以及风电爱好者的自学读物。
本教材主要介绍了用于风力发电机组设备以及电气系统基本原理和控制方面的知识。全书共分八章,包括风力发电原理与结构、变桨系统、制动系统、液压系统、偏航系统、风力发电机组控制系统、风力发电机组变频并网技术的基本工作原理与控制。
本书的特点是采用现代技术和方法,坚持理论与实际相结合,体现风力发电机组工作原理及控制内容的系统性、完整性、先进性,突出了现代风力发电机组机型的典型控制方式。
本教材第一、三、四章由包头职业技术学院王春编写,第二章由包头轻工职业技术学院班淑珍编写,第五、七章由包头职业技术学院韩俊峰编写,第六、八章由包头职业技术学院王爱编写,参加编写的人员还有张美荣、李瑜、仇联君、贾晨露。
由于作者水平有限,加之书中很多章节为探索性讨论,不足之处在所难免,请各位专家和广大读者不吝指正。

编者
2015年11月

文摘
版权页:



总之,风力机的增速机构究竟采用哪一种形式,要视具体情况而定。比如齿轮传动尽管优点很多,但其价格较高,所以直径2m以下的微型风力机最好尽量不要采用,否则将使塔架上方的重量增加,整机造价提高。此外,设计时还要牢牢记住:尽可能选用市场上能买到的标准产品,这样不仅价格要比非标准的便宜,而且一旦发生故障或超过使用年限需要更换部件时,由于备品容易采购,故检修期可以缩短,因而停机带来的损失相对也就小一些。
(3)联轴器
传动装置中的联轴器最好选用尼龙柱销式。它不仅具备结构简单,制造容易,经久耐用和维护方便等优点,而且还有缓冲减振的功能,因此用在风力机上十分合适。尼龙柱销联轴器的设计业已标准化,可选用HL系列,柱销的材料应为尼龙6,其力学性能要符合规定。
2.2.5塔架
风力机的塔架除了要支撑风力机的重量外,还要承受吹向风力机和塔架的风压,以及风力机运行中的动载荷。它的刚度和风力机的振动特性有密切关系,特别对大、中型风力机的影响更大。塔架和基础是风力发电机组的主要承载部件。其重要性随着风力发电机组的容量增加,高度增加,愈来愈明显。在风力发电机组中塔架的重量占风力发电机组总重的1/2左右,其成本占风力发电机组制造成本的15%左右,由此可见塔架在风力发电机组设计与制造中的重要性。

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