同步發(fā)電機的并網(wǎng)一般有兩種方式:一種是準同期直接并網(wǎng),這種方法在大型風力發(fā)電中極少采用;另一種是交一直一交并網(wǎng)。近年來,由于大功率電子原器件的快速發(fā)展,變速恒頻風力發(fā)電機組得到了迅速的發(fā)展。同步發(fā)電機也在風力發(fā)電機中得到廣泛的應用。
為了減少齒輪箱的傳動損失和發(fā)生故障的概率,有的風力發(fā)電機組采用風輪直接驅(qū)動同步發(fā)電機,又成為無齒輪箱風力發(fā)電機組。其發(fā)電機轉速與風輪相同而且隨著風速變化,風輪可以轉換更多的風能,所承受的載荷較小,減輕部件的重量。缺點是這種發(fā)電機結構復雜,制造工藝要求高,需要變流裝置才能與電網(wǎng)頻率同步,經(jīng)過轉換又損失了能量。
控制系統(tǒng)包括控制和監(jiān)測兩部分,控制部分又分為手動和自動。運行維護人員可在現(xiàn)場根據(jù)需要進行手動控制,自動控制應該在無人值守的條件下實施運行人員設置的控制策略,保證機組正常安全運行。監(jiān)測部分將各種傳感器采集到的數(shù)據(jù)送到控制器,經(jīng)過處理作為控制參數(shù)或作為原始記錄存儲起來,在機組控制器的顯示屏上可以查詢,也要送到風電場中央控制室的電腦系統(tǒng),通過網(wǎng)絡或電信系統(tǒng)弦長數(shù)據(jù)還能傳輸?shù)綐I(yè)主所在城市的辦公室。
安全系統(tǒng)要保證風力發(fā)電機組在發(fā)生非正常情況時立即停機,預防或減輕故障損失,關鍵部件采用了“失效——保護”的設計原則。如制動系統(tǒng)的葉尖制動片在運行時是利用液壓系統(tǒng)的高壓油保持葉尖制動片與葉片外形組成一個整體,同時保持機械制動器的制動鉗出于松開狀態(tài),一旦發(fā)生液壓系統(tǒng)失靈或電網(wǎng)停電,葉尖制動片和制動鉗將在彈簧作用下立即使葉尖制動片旋轉90°,制動鉗變?yōu)閵A緊狀態(tài),風輪被制動停止旋轉。
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