风力发电机组及其控制系统2HUAREN© 2009 – All Rights Reserved内容提要风力发电基本原理发电系统基础理论控制系统设计防雷接地系统3HUAREN© 2009 – All Rights Reserved风力发电基本原理4HUAREN© 2009 – All Rights Reserved 风的产生 风的特性 风的表示法： 风向、风速、风级 风的特性： 1 ）风的随机性 2 ）风随高度变化而变化 风能：风能密度、风能 风的特性5HUAREN© 2009 – All Rights Reserved以风轮轴安装形式分 水平轴风机：风轮的旋转轴与风向平行 -> 升力型风机：旋转速度较快 -> 阻力型风机：旋转速度较慢 -> 上风向：风轮在塔架前面 -> 下风向：风轮在塔架后面 垂直轴风机：风轮的旋转轴与地面或气流方向垂直风机的分类（ 1）（ 2）（ 3）6HUAREN© 2009 – All Rights Reserved 按运行方式分 独立运行风力发电机组 并网运行风力发电机组 按功率分：微型（ 50 ～ 1000W ） 小型（ 1 ～ 10KW ） 中型（ 10 ～ 100KW) 大型（ >100KW) 风机的分类7HUAREN© 2009 – All Rights Reserved风力发电机的结构 独立运行的风力发电机组 水平轴独立运行的风力发电机组由 风轮、尾舵、发电机、支架、电缆、充电器、逆变器、蓄电池组成 8HUAREN© 2009 – All Rights Reserved风力发电机的结构 并网运行的风力发电机组 并网运行的发电机组由风轮、增速箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件组成 248135116971012叶片轮毂主轴承主轴偏航电机塔筒齿轮箱机舱底盘联轴器发电机主控柜机舱罩9HUAREN© 2009 – All Rights Reserved风力发电机组的工作原理 在并网运行风力发电机组中，当风以一定的速度吹向风力机时，在风轮的叶片上产生的力驱动风轮叶片低速转动，将风能转换成机械能，通过传动系统由增速箱增速，将动力传递给发电机，发电机将机械能转变为电能。 由于风向经常变化，为了有效的利用风能，在风机上装有迎风装置。 迎风装置根据风向传感器测得的风向信号，由控制器控制偏航电机，驱动与塔架上大齿轮相啮合的小齿轮转动，使机舱始终对准风向方向。10HUAREN© 2009 – All Rights Reserved风力机的气动原理 风车简化为一维流管： 一维动量方程，风轮轴向推力： 一维不可压缩流的连续方程： 伯努力方程：ddwUAUUTddwUAUUT.212constghpU...
