风力发电场运行规程（精选8篇）
风力发电场运行规程 篇1
风力发电场安全规程
DL 1范围
本标准规定了风力发电场人员、环境、安全作业的基本要求,风力发电机组安装、调试、检修和维护的安全要求,以及风力发电机组应急处理的相关安全要求。本标准适用于陆上并网型风力发电场。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用时必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡不是注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB 2894 安全标志及其使用导则
GB/T 2900.53 电工术语风力发电机组 GB/T6096 安全带测试方法
GB 7000.1 灯具第一部分:一般要求与试验 GB 18451.1 风力发电机组设计要求 GB19155 高处作业吊篮
GB/T20319 风力发电机组验收规范
GB 26164.1 电业安全工作规程第一部分:热力和机械 GB 26859 电力安全工作规程电力线路部分
GB 26860 电力安全工作规程发电厂和变电站电气部分 GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50140 建筑灭火器配置设计规范
GB 50303 建筑电气工程施工质量验收规范 DL/T 572 电力变压器运行规程
DL/T 574 变压器分接开关运行维修导则 DL/T 587 微机继电保护装置运行管理规程 DL/T 741 架空输电线路运行规程 DL/T 969 变电站运行导则
DL/T 5284 履带起重机安全操作规程 DL/T 5250 汽车起重机安全操作规程 JGJ 46 施工现场临时用电安全技术规范 3 术语和定义
下列术语和定义适用于本标准 3.1风电场输变电设备
风电场升压站电气设备、集电线路、风力发电机组升压变等。3.2坠落悬挂安全带
高出作业或登高人员发生坠落时，将坠落人员安全悬挂的安全带。3.3飞车
风力发电机组制动系统失效，风轮转速超过允许或额定转速，且机组处于失控状态。3.4安全链
由风力发电机组中药保护元件串联形成，并独立于机组逻辑控制的硬件保护回路。4 4.1风电场安全工作必须坚持“安全第一、预防为主、综合治理”的方针，加强人员安全培训，完善安全生产条件，严格执行安全技术要求，确保人身和设备安全。
4.2风电场应根据现场实际情况编制自然灾害类、事故灾难类、公共卫生事件类和社会安全事件类等各类突发事件应急预案，并定期进行演练。5基本要求
5.1人员基本要求
5.1.1风电场工作人员应没有妨碍工作的病症，患有高血压、恐高症、癫痫、晕厥、心胀病、美尼尔病、四肢骨关节及运动功能障碍等病症的人员，不应从事风电场的高工作业。
5.1.2风电场工作人员应具备必要的机械、电气、安装知识，熟悉风电场输变电设备、风力发电机组的工作原理和基本结构，掌握判断一般故障的产生原理及处理方法，掌控监控系统的使用方法。
5.1.3风电场工作人员应掌握坠落悬挂安全带（以下简称“安全带”）、防坠器、安全帽、防护服和工作鞋等个人防护设备的正确使用方法，具备高处作业、高空逃生及高空救援相关知识和技能，特殊作业应取得相应特殊作业操作证。
5.1.4风电场工作人员应熟练掌握触电、窒息急救法，熟悉有关烧伤、烫伤、外伤、气体中毒等急救常识,学会正确使用消防器材、安全工器具和检修工器具。
5.1.5外单位工作人员应持有相应的职业资格证书,了解和掌握工作范围内的危险因素和防范措施,并经过考试合格证方可开展工作。
5.1.6临时用工人应进行现场安全教育和培训,应被告知其作业现场和工作岗位作岗位存在的危险因素、防范措施及事故应急处理措施后,方可参加指定的工作。5.2作业现场基本要求
5.2.1风电场配置的安全设施、安全工器具和检修工器具等应检验合格且符合国家或行业标准的规定;风电场安全标志标识应符合BG2884的规定。
5.2.2风力发电机组底部应设置“未经允许、禁止入内”标示牌;基础附近应增设“请勿靠近,当心落物”、“雷雨天气,禁止靠近”警示牌;塔架爬梯旁应设置“必须系安全带”、“必须戴安全帽”、“必须穿防护鞋”指令标识;36V及以上带电设备应在醒目位置设置“当心触电”标识。
5.2.3风力发电机组内无防护罩的旋转部位应粘贴“禁止踩踏”标识;机组内易发生机械卷入、轨压、碾压、剪切等机械伤害的作业地点应设置“当心机械伤人”标识;机组内安全绳固定点、高空应急逃生定位点、机舱和部件起吊点应清晰标明;塔架平台、机舱的顶部和机舱的底部壳体、导流罩等作业人员工作时站立的承台等应标明最大承受重量。
5.2.4风电场场区各主要路口及危险路段内应设立相应的交通安全标志和防护措施。
5.2.5塔架内照明设施应满足现场工作需要,照明灯具选用应符合GB 7000.1的规定,灯具的安装应符合BG 50016的要求。
5.2.6机舱和塔架底部平台应配置灭火器,灭火器配置应符合GB 50140的规定。
5.2.7风电场现场作业使用交通运输工具上应配备急救箱、应急灯、缓降器等应急用品,并定期检查、补充或更换。
5.2.8机组内所有可能被触碰的220V及以上低压配电回路电源,应装设满足要求的剩余电流动作保护器。
5.3安全作业基本要求
5.3.1风电场作业应进行安全风险分析,对雷电、冰冻、大风、气温、野生动物、昆虫、龙卷风、台风、流沙、雪崩、泥石流等可能造成的危险进行识别,做好防范措施;作业时,应遵守设备相;5.3.2风电场升压站和风力发电机组升压变安全工;5.3.4安全工器具和个人安全防护装置应按照GB 26859;5.3.5 风速超过25m/s及以上时,禁止人员户外作业;攀登风力发电机组时,风速不应高于该机型允许登塔风速,但风速不超过18m/s及以上时,禁止任何人员攀爬机组。
5.3.6雷雨天气不应安装、检修、维护和巡检机组,发生雷雨天气后一小时内禁止靠近风力发电机组;叶片有结冰现象且有掉落危险时,禁止人员靠近,并应在风电场各入口处设置安全警示牌；塔架爬梯有冰雪覆盖时,应确定无高出落物风险并将覆盖的冰雪清除后方可攀爬。5.3.7攀爬机组前,应立即随手关闭;随身携带工具人员应后上塔、先下塔;到达塔架顶部平台或工作位置,应先挂好安全绳,后解防坠器;在塔架爬梯上作业,应系好安全绳和定位绳,安全绳严禁低挂高用。
5.3.8出舱工作必须使用安全带,系两根安全绳;;顶部栏杆作为安全绳挂钩定位点时,每个栏杆最多悬挂;5.3.9高处作业是,使用的工器具和其他物品应放入专用工具袋中,不应随手携带工作中所需零部件、工器具必须传递,不应空中抛接;工器具使用完后应及时放回工具袋或箱中,工作结束后应清点。
5.3.10现场作业时,必须保持可靠通信,随时保持各作业点、监控中心之间的联络,禁止人员在机组内单独作业;车辆应停泊在机组上风向并于塔架保持20m及以上的安全距离;作业前应切断机组的远程控制或换到就地控制;有人员在机舱内、塔架平台或塔架爬梯上时,禁止将机组启动并网运行。
5.3.11机组内作业需接引工作电源时,应装设满设满足要求的剩余电流动作保护器,工作前应检查电缆绝缘良好,剩余电流动作保护器动作可靠。
5.3.12使用机组升降机从塔底运送物件到机舱时,应使吊链和起吊物件与周围带电设备保持足够的安全距离,应将机舱偏航至与带电设备大安全距离后可起吊作业;物品起吊后,严禁人员在吊物品下方逗留。
5.3.13严禁在机组内吸烟和燃烧废气物品,工作中产生的废弃物品应统一收集和处理。6安装
6.1一般规定
6.1.1风力发电机组装起重作业应严格遵循DL/T 5248、DL/T5250和GB26164.1规定的要求。6.1.2塔架、机舱、叶轮、叶片等部件吊装时,风速不应高于该机型安装技术规定。未明确相关吊装风速的,风速超过8m/s时,不宜进行叶片和叶轮吊装;风速超过10m/s时,不宜进行塔架、机舱、轮毂、发电机等设备吊装工作。
6.1.3遇有大雾,雷雨天,照明不足,指挥人员看不清各工作地点,或起重驾驶人员看不见起重指挥人员等情况时,不应进行起重工作。
6.1.4吊装场地应满足作业需要,并应有足够的零部件存放场地;风电场道路应平整、通畅,所有桥涵、道路能够保证各种施工车辆安全通行。
6.1.5机组吊装施工现场应设置警示标牌,在吊装场地周围设立警戒线,非作业人员不应入内。6.1.6吊装前应正确选着吊具,并确保起吊点无误;吊装物各部件保持完好,固定牢固。6.1.7在吊绳被拉紧时,不应用手接触起吊部位,禁止人员和车辆在起重作业半径内停留。6.1.8 吊装作业区有带电设备时,其中设施和吊物、缆风绳等与带电体的最小安全距离不得小于GB 26860的规定,并应设专人监护。吊装时采用的临时缆绳应由非导电材料制成,并确保足够强度。
6.1.9塔架、机舱就位后,应立即按照紧固技术要求进行紧固。使用的各类紧固器具,应经过检测合格并有检验合格标识。
6.1.10机组电气设备的安全应符合GB 50303的规定要求。6.1.11施工现场临时用电应采取可靠地安全措施,并应符合JGJ46的要求。6.2塔架安装。
6.2.1塔架安装之前必须先完成机组基础验收,其接地电阻必须满足技术要求。
6.2.2起吊塔架时,应保证塔架直立后下端处于水平位置,并至少有一根导向绳导向。6.2.3塔架就位时,工作人员不应将身体部位伸出塔架之外。
6.2.4底部塔架安装完成后应立即与接地网进行连接,其他塔架安装就位后应立即连接引雷导线。
6.2.5在塔架的安装过程中,应安装临时防坠装置。如无临时防坠装置,攀爬塔架时应使用双钩安全绳进行交替固定。
6.2.6顶端塔架安装完成后,应立即进行机舱安装。如遇特殊情况,不能完成机舱安装,人员离开时必须将塔架门关闭,并采取将塔架顶部封闭等防止塔架摆动措施。6.3机舱吊装
6.3.1起吊机舱时,起吊点应确保无误。在吊装中必须保证有一名人员在塔架平台协助工作。6.3.2机舱和塔架对接时应缓慢而平稳,避免机舱与塔架之间发生碰撞。6.3.3起吊机舱时,禁止人员随机舱一起起吊。
6.3.4机舱与塔架连接螺栓到达技术要求的紧固力矩后,方可松开吊钩、移除钓具。6.3.5完成机舱安装,人员撤离现场时,应恢复定顶部盖板并关闭机舱所有窗口。6.4叶轮和叶片安装
6.4.1叶轮和叶片起吊时,应使用经检验合格的吊具。
6.4.2起吊叶轮和叶片时至少有两根导向绳,导向绳长度和强度应足够;应有足够人员拉近导向绳,保证起吊方向。
6.4.3起吊变桨距机组叶轮时,叶片浆距角必须处于顺浆位置,并可靠锁定。
6.4.4叶片吊装前,应检查叶片引雷线连接良好,叶片各接闪器至根部引雷线阻值不大于该机组规定值。
6.4.5叶轮在地面组装完成未起吊前,必须可靠牢固。6.5其他
6.5.1机组安装完成后,应将刹车系统松闸,使机组处于自由旋转状态。
6.5.2机组安装完成后,应测量和核实机组叶片根部至底部引雷通道阻值符合技术规定,并检查机组等电位连接无异常。7调试、检修和维护 7.1一般规定
7.1.1风力发电机组调试、检修和维护工作均应参照GB 26860的规定执行工作票制度、工作监护制度和工作许可制度、工作间断转移和终结制度,动火作业必须开动火作业票;风力发电机组工作票样式见附录A。
7.1.2风速超过12m/s时,不应打开机舱盖;风速超过14m/s时,应关闭机舱盖;风速超过12m/s,不应再机舱外和轮毂内工作;风速超贵18m/s时,不应再机舱内工作。
7.1.3测量机组网侧电压和相序时必须佩戴绝缘手套,并站在干燥的绝缘台或绝缘垫上;启动并网前,因确保电气柜柜门关；
7.1.4检修液压系统时,应先将液压系统泄压,拆卸液压站部件时,应带防护手套和护目眼镜;拆除制动装置应先切断液压、机械与电气连接,安装制动装置应最后连接液压、机械与电气装置。
7.1.5机组测试工作结束,应核对机组各项保护参数,恢复正常设置;超速试验时,实验人员应在塔架底部控制柜进行操作,人员不应滞留在机舱和塔架爬梯上,并应设专人监护。7.1.6机组高速轴和刹车系统防护罩未就位时,禁止启动机组。7.1.7进入轮毂或叶轮上工作,首先必须将叶轮可靠锁定,锁定叶轮时,风速不应高于机组规定的最高允许风速;进入变桨距机组轮毂内工作,必须将变桨机构可靠锁定。
7.1.8严禁至叶轮转动的情况下插入锁定销,禁止锁定销未完全退出插孔松开制动器。
7.1.9检修和维护时使用的吊篮,应符合GB 19155的技术工作温度低于零下20℃时禁止使用吊篮,共工作处阵风风速大于8.3m/s时,不应在吊篮上工作。
7.1.10需要停电的作业,在一经合闸即送电到作业点的开关操作把手上应挂“禁止合闸,有人工作”警示牌。7.2调试安全
7.2.1机组调试期间,应在控制盘、远程控制系统操作盘处悬挂禁止操作标示牌。7.2.2独立变桨的机组调试变桨系统时,严禁同时调试多只叶片。7.2.3机组其他调试项目未完成前,禁止进行超速试验。7.2.4新安装机组在启动前应具备以下条件: a)各电缆连接正确,接触良好。b)设备绝缘良好。
c)相序校核,测量电压值和电压平衡性。d)检测所有螺栓力矩达到标准力矩值。
e)正常停机试验及安全停机、事故停机试验无异常。f)完成安全链回路所有元件检测和试验,并正确动作。
g)完成液压系统、变桨系统、变频系统、偏航系统、刹车系统、测风装置性能测试,达到启动要求。
h)核对保护定值设置无误。i)填写调试报告。7.3检修和维护安全
7.3.1每半年至少对变桨系统、液压系统、刹车机构、安全链等重要安全保护装置进行检测试验一次。
7.3.2机组添加油品时必须与原油品型号相一致。更换替代油品时应通过试验,满足技术要求。7.3.3维护和检修发电机前必须停电并验明三相确无电压。7.3.4拆车能够造成叶轮失去制动的部件前,应首先锁定叶轮。
7.3.5禁止使用车辆作为缆绳支点和起吊动力器械;严禁用铲车、装载机等作为高处作业的攀爬设施。
7.3.6每半年对塔架内安全钢丝绳、爬梯、工作平台、门防风挂钩检查一次;每年对机组加热装置、冷却装置检测一次;每年在雷雨季节前对避雷系统监测一次,至少每三个月对变桨系统的后备电源、充电电池组进行充放电试验一次。
7.3.7清理润滑油脂必须佩戴防护手套,避免接触到皮肤或者衣服;打开齿轮箱盖及液压站油箱时,应防止吸入热蒸汽;进行清理滑环、更换碳刷、维修打磨叶片等粉尘环境的作业时,应佩戴防毒防尘面具。
7.3.8使用弹簧阻尼偏航系统卡钳固定螺栓扭矩和功率消耗应每半年检查一次。采用滑动轴承的偏航系统固定螺栓力矩值应每半年检查一次。8运行安全
8.1经调试、检修和维护后的风力发电机组,启动前应办理工作票终结手续。
8.2机组投入运行时,严禁将控制回路信号断接和屏蔽,禁止将回路的接地线拆除;未经授权,严禁修改机组设备参数及保护定值。8.3手动启动机组前叶轮上应无结冰、积雪现象;机组内发生冰冻情况时,禁止使用自动升降机等辅助的爬升设备;停运叶片结冰的机组,应采用远程停机方式。8.4 在寒冷、潮湿和盐雾腐蚀严重地区,停止运行一个星期以上的机组再投运前应恢复绝缘,合格后才允许启动。受台风影响停运的机组,投入运行前必须检查机组绝缘,合格后方可恢复运行。
8.5机组投入运行后,禁止在装置进气口和排气口附近存放物品。
8.6应每年对机组的接地电阻进行测试一次,电阻值不应高于4Ω;每年对轮毂至塔架底部的引雷通道进行检查和测试一次,电阻值不应高于0.5。
8.7每半年对塔架内安全钢丝绳、爬梯、工作平台、门防风挂钩检查一次;风电场安装的测风塔每半年对拉线进行紧固和检查,海边等盐雾腐蚀严重地区,拉线应至少每两年更换一次。9应急处理
9.1应急处理原则
9.1.1发生事故时,应立即启动相应的应急预案,并按照国家事故报告有关要求如实上报事故情况,事故的应急处理应坚持“以人为本”的原则。
9.1.2事故应急处理可不开工作票,但是事故后续处置工作应补办工作票,及时将事故发生经过和处理情况,如实记录在运行记录薄上。9.2应急处理注意事项
9.2.1风电场升压站、集电线路、风力发电机组升压变事故处理应遵循DL/T969、DL/T 572、DL/T 741、DL/T 574和DL/T 587等标准的规定。
9.2.2机组机舱发生火灾时,禁止通过升降装置撤离,应首先考虑从塔架内爬梯撤离,当爬梯无法使用时方可利用缓降装置从机舱外部进行撤离。使用缓降装置,要正确选着定位点,同时要防止绳索打结。
9.2.3机组机舱发生火灾,如尚未危及人身安全,应立即停机并切断电源,迅速采取灭火措施,防止火势蔓延。在机舱内灭火,没有使用氧气罩的情况下,不应使用二氧化碳灭火器。
9.2.4有人触电时,应立即切断电源,使触电人脱离电源,并立即启动触电急救现场处置方案。如在高空作业时,发生触电,施救时还应采取防止高空坠落措施。
9.2.5机组发生飞车或机组失控时,工作人员应立即从机组上风向方向撤离现场,并尽量远离机组。
9.2.6发生雷雨天气,应及时撤离机组;来不及撤离时,可双脚并拢站在塔架平台上,不得触碰任何金属物品。
9.2.7发现塔架螺栓断裂或塔架本体出现裂纹时,应立即将机组停运,并采取加固措施。
风力发电场运行规程 篇2
风力发电机组是一种将风能转化为电能的能量转换装置,包括风力机和风力发电机两大部分,如图1所示。工作过程:空气流动的动能作用在风力机风轮上,推动风轮旋转起来,将空气动力能转变为风轮旋转机械能,风轮的轮固定在风力机轴上,通过传动系统驱动风力发电机轴及转子旋转,风力发电机将机械能转变成电能输送给负荷或电力系统。
2 风力发电的电能储存
独立运行的风力发电机组输出的是不稳定的交流电,必须用储能,才能为用户提供连续平稳的电能。但由于风能是随机性能源,有间歇性,并且是不能直接储存起来的,配备适当的蓄能装置是必要的。风力强时发电及蓄能;风力弱或无风时,蓄能装置释放能量并转换为电能。当前风力发电系统中的蓄能方式主要有蓄电池、飞轮、抽水、压缩空气、电解水制氢、超级电容器储能等几种。
3 风电的离网运行方式
3.1 直流供电
直流供电是小型风力发电机组独立供电的主要方式,它将风力发电机组发出的交流电整流,并采用储能装置存储剩余的电能,使输出的电能具有稳频、稳压的特性。小型风力发电机组的直流供电,主要用作照明、电视机和收音机等生活用电的电源,也可以用作电围栏等小型生产用电的电源。用电运营方式分为3种:一户一机的供电方式;直流线路供电,这种方式一般是一机多户,或者多机多户合用,其线路电损较多,所以,用户不宜相距太远;充电站式供电,这种情况下,风力发电站就是一个充电站,各户自备蓄电池到发电站充电,充电后取回自用。
3.2 交流供电
(1)交流直接供电。
(2)通过“交流-直流-交流”逆变器供电。先将风力发电机发出的交流电整流成直流,再用逆变器把直流电变换成电压和频率都很稳定的交流电输出,保证了用户对交流电的质量要求。
4 风力发电机组的并网运行
风力发电机组的并网运行,是将风力发电机组发出的电送入电网,通过电网把电供给电力用户使用,解决了风力发电的不连续、电压和频率不稳定及电能的储存等问题,并且输送给电网的电能质量是可靠的。风力发电机组采用两种方式向网上送电:将机组发出的交流电直接输入网上;将机组发出的交流电先整流成直流,然后再由逆变器变换成与电力系统同压、同频的交流电输入网上。无论采用哪种方式,要实现并网运行,都要求输入电网的交流电具备下列条件:电压的大小与电网电压相等;频率与电网频率相同;电压的相序与电网电压的相序一致;电压的相位与电网电压的相位相同;电压的波形与电网电压的波形相同。
电业部门规定发电量够一定规模(一般要求大于500k W)才能申请并网运行。可见,若想实现风力发电机组的并网运行,须统筹考虑设备容量大小、调整控制机构的精度、操作管理水平、发电成本与售电价格等因素。
恒速恒频并网运行方式即风力发电机组的转速不随风速的波动而变化,始终维持恒转速运转,从而输出恒定额定频率的交流电。这种方式目前已普遍采用,具有简单、可靠的优点,但是对风能的利用不充分。
4.1 同步风力发电机的并网运行
同步风力发电机与电网并联运行的电路如图2所示。除风力机、齿轮箱外,电气系统包括同步发电机、励磁调节器、断路器等,发电机通过断路器与电网相连。
4.1.1 并网方法
(1)准同步并网:不会产生冲击电流及电网电压的下降,风力发电机组和电网受到的冲击最小,也不会对发电机定子绕组及其他机械部件造成损坏;但是要求风力发电机组调速器调节转速,使发电机频率与电网频率的偏差达到容许值时方可并网,因此对调速器的要求较高。
(2)自同步并网:同步风力发电机在转子未加励磁,励磁绕组经限流电阻短路的情况下,由风力机拖动,待同步发电机转子转速升高到接近同步转速(80%~90%同步转速)时,将发电机投入电网,再立即投入励磁,靠定子与转子之间电磁力的作用,发电机自动牵入同步运行。
4.1.2 有功功率调节
风力发电机并入电网后,从风力机传入发电机的机械功率Pm除小部分补偿发电机的机械损耗qm、铁耗qFe和附加损耗qad外,大部分转化为电磁功率P'M,即
电磁功率减去定子绕组的铜损耗qCu1后就得到发电机输出的有功功率P:
对于一个并联在无穷大电网上的同步风力发电机,要增加它的输出点功率,就必须增加来自风力机的输入机械功率。随着输出功率的增大,当励磁不作调节时,电机的功角δ就必然增大。由同步发电机的功角特性可以得出,当δ=90°(凸极)时,输出功率达到最大值,称为失步功率。达到这个功率后,如果风力机输入的机械功率继续增加,则δ超过90°,电机输出功率下降,无法建立新的平衡,电机转速将连续上升而失去同步,同步发电机不再能稳定运行,所以这个最大功率又称为发电机的极限功率。避免出现失步的办法:设计出风轮转子及控制系统,使其具有快速桨距调节功能,能对风速的急剧变化迅速作出反应;短时间增加励磁电流,功率极限也随着增大,静态稳定度有所提高;选择具有较大过载倍数的电机,即发电机的最大功率比起它的额定功率来有一个较大的裕度。
4.1.3 无功功率调节
电网的总负载中,除了需要有功功率,有的负载还需要无功功率,如异步电动机和变压器等都需要电感性的无功功率。同步发电机与电网并联后,不仅能向电网发出有功功率,而且能向电网发出无功功率,这是它的一个很大的优点。在风力机功率不变时,调节励磁电流,可以改变发电机的无功功率。
4.1.4 并网运行特点
(1)并网过程通常可以使用计算机自动检测、操作,对风力发电机的调速装置要求较高,成本较贵。
(2)并网时能使瞬态电流减至最小,从而让风力发电机组和电网受到的电流冲击也最小。
(3)当风力发电机组功率保持不变时,通过调节励磁电流,不仅能向电网发出有功功率,而且能向电网发出无功功率,有助于提高电网的供电能力。
(4)对并网时刻控制要求精确,若控制不当,则有可能产生较大的冲击电流,以致并网失败。
4.2 感应风力发电机的并网运行
感应风力发电机(也称异步风力发电机)是指感应电机处于发电的工作状态,感应发电机在并网运行时,一方面向电网输出有功功率,另一方面又必须从电网吸收落后的无功功率。感应发电机的激励方式有电网电源励磁发电(他励)和并联电容自励发电(自励)两种。
4.2.1 并网方式
感应发电机可以直接并入电网,也可以通过晶闸管调压装置与电网连接。感应发电机的并网条件:转子转向应与定子旋转磁场转向一致,即感应发电机的相序和电网相序相同;尽可能在发电机转速接近同步转速时并网(这样冲击电流才能快速衰减)。
(1)直接并网。直接并网法只适用于感应发电机容量在百千瓦级以下。
(2)降压并网。降压并网法适用于百千瓦级以下、容量较大的机组。
(3)通过晶闸管软并网。对于较大型的风力发电机组,目前比较先进的并网方法是采用双向晶闸管控制的软并网法,如图3所示。
这种并网方法是在感应发电机定子与电网之间每相串入一只双向晶闸管连接起来,三相均有晶闸管控制,双向晶闸管的两端与并网自动开关的动合触头并联。接入双向晶闸管的目的是通过控制晶闸管的导通角,将发电机并网瞬间的冲击电流值限制在规定的范围内(一般为1.5倍额定电流以下),从而得到一个平滑的并网暂态过程。在发电机并网后,应立即在发电机端并入补偿电容,将发电机的功率因数提高到0.95以上。
4.2.2 并网运行时的功率输出
感应发电机并网运行时,它向电网送出的电流大小及功率因数,取决于转差率s及电机的参数,前者与感应发电机负载的大小有关,后者是给定的数值,因此这些量都不能加以控制和调节。并网后电机运行在其转矩-转速曲线的稳定区。对于小容量电网应该配备可靠的过电压和欠电压保护装置,并选用过载能力强的发电机。
4.2.3 无功功率及其补偿
感应发电机需要落后的无功功率主要是为了励磁,另外也为了供应定子和转子漏磁所消耗的无功功率,感应发电机总共所需的无功功率应大于发电机容量的20%~25%。
接在电网上的负载,一般来说,其功率因数都是落后的,而接在电网上的感应发电机也需从电网吸收落后的无功功率,这无疑加重了电网上其他同步发电机提供无功功率的负担,造成不利的影响。所以对配置感应发电机的风力发电机,通常要采用电容器进行适当的无功补偿。
4.2.4 并网运行的特点
(1)感应发电机的启动、并网很方便,且便于自动控制,价格低,运行可靠,维修便利,运行效率较高。
(2)并网过程比较简单,感应发电机并网时自身不产生电压,但是合闸瞬间会流过额定电流值5~6倍的冲击电流,一般零点几秒后才转入稳态。
(3)目前在较大型的风力发电机组中,常采用双向晶闸管软并网,需要采用电容器进行适当的无功补偿。
5 风力发电技术未来发展趋势
(1)更大的容量,更大的直径。
(2)离岸技术直径大,末梢速度高。
(3)直接驱动大电机技术。
(4)桨叶设计制造技术发展(材料、长度、可变桨叶)。
(5)降低机组重量(结构紧凑型驱动链、轻型叶片、结构紧凑型齿轮箱)。
(6)优化滑差技术。
参考文献
[1]叶杭冶.风力发电机组的控制技术[M].北京:机械工业出版社,2002
[2]姚兴佳,宋俊,等.风力发电机组原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2009
[3]雷亚洲.与风电并网相关的研究课题[J].电力系统自动化,2003,27(8):84-89
[4]陈海焱,陈金福,段献忠.含风电机组的配网无功优化[J].中国电机工程学报,2008,28(7):40-45
[5]伊雪峰,姚兴佳.风电成本及影响因素分析[J].农村能源,1996,(1):30-32
风力发电机运行维护分析 篇3
关键词：风力发电；发电机；运行维护
为满足社会发展对电力能源的需求，风力发电作为一种新型发电方式，现在已经得到了更进一步的发展。在风力发电过程中，发电机作为核心组成部分，在根本上决定了发电效率，但是其在运行过程中经常会因为各种因素而出现故障，并且存在不同程度的机组老化现象。为了能够提高发电机运行效果，必须要结合其运行原理，对各项常见故障进行分析，并制定完善维护方案，采取合理的措施对其进行有效管理，降低各种因素对设备运行造成的影响。
1.风力发电机结构组成以及运行原理
风力发电机主要由辅助系统、传动系统、原动机部分、执行部分以及控制系统等组成，各部分之间相互协调，共同来保证设备的正常运行。风力发电机在运行时，主要完成两部分能量的转换，即风力机风轮捕获风能，并将其转化为风力机输出的机械能；发电机装置将风力机输出的机械能，转化为并网电网[1]。发电机组除了要完成对各项能量的转换，同时还要完成信息的传递，两个方面工作相互影响，保证风力发电机组可以保持在正常运行状态，进而提高发电效率，获取更多奖发电量。
2.风力发电机常见故障分析
2.1 发电机叶片故障
风力发电机组叶片主要起到将风能转换机械能的作用，然后通过发电机将其转换为电能，达到发电的目的。但是在发电机运行过程中，其需要长时间不间断运行，加速了设备的老化，并且设备各部件在长时间运行的状态下磨损情况加重，影响了叶片的正常运行。为了能够保证叶片更好的旋转，可以针对叶片部件叶片尖端旋转速度高以及扫风面积大等运行特征，对其厚度与弦长进行逐步递增的设计。增加了叶片厚度，可以提高结构的稳定性，即便是遭遇强风也不会弯曲或者折断，降低了叶片结构的消耗，并提高了发电效率。
2.2 发电机变流器故障
变流器作为风力发电机中重要组成部分，如果其出现故障，则会使得发电机不能正常运行。直驱式风力发电机与双馈式风力发电机中都存在变流器，目前我国风力发电主要使用的发电机为双馈式发电机，其在正常运行时，需要由两个变流器正常运行才可正常并网发电。受变流器的安装位置影响，在运行过程中经常会出现部件升温过高、电磁干扰以及灰尘淤积等情况，导致变流器产生过热、过电流以及过电压等问题，情况严重的甚至会因为超负荷而出现击穿或者烧毁等问题，影响发电机的正常工作。
2.3 发电机保护故障
发电机是风力发电活动中的核心组成，除了要与其他电气设备一样进行常规养护，另外还需要采取专门的保护措施，避免其受各因素影响而出现故障。就我国风力发电现状来看，风电机组容量在不断加大，相应的发电机规模也在不断加大，单一的维护措施已经不能满足其运行需求，如果缺乏密闭的保护措施，发电机会受到电磁影响而出现故障。另外，机组高速旋转运行也会加快机组内零件的磨损，当旋转产生离心力足够大时，机组的震动幅度也会随之增大，增加了发电机故障发生的概率。如果发电机组长期处于超负荷运行状态下，并且没有采取相应的措施对其进行保护，发电机会因为内部构件磨损严重，而出现部件断裂的情况，导致发电机不能正常工作。
3.风力发电机故障排除与维护措施
3.1 故障排除
3.1.1 确定故障原因
对于发电机组故障的排除，必须要明确故障发生的原因，在现场对设备结构进行全面检查，分析可能出现的故障，并将故障原因缩小到一定范围内。发电机在运行过程中会产生数据，应对各项数据进行整理分析，将其作为故障分析的数据支持，尤其存在异常的数据，将其作为设备故障的排查，确定问题发生的原因。工作人员对发电机组故障的排查，也可以为后期的养护管理工作提供依据，做到有的放矢，提高设备维护的有效性。
3.1.2 故障处理
在风力发电过程中，风能为不可控因素，为保证发电机组的运行安全，就需要对其进行极限值设定，一旦超过设定值就要进行复位处理，避免机组超负荷运行。另外，还应设置温度复位，对于长时间持续运行温度上升的机组，当达到设定值后进行关停处理，避免温度过高烧毁设备。同时，还应针对传感器误动作故障、设备误报故障以及风力发电机运行不可靠等方面采取相应的处理，通过有效的操作来减少故障发生的概率，提高发电机组运行的效率[2]。
3.2 发电机维护
3.2.1 日常维护
在日常生产活动开展中，需要结合发电机组运行原理，对常发生故障的部位进行重点管理，制定完善的维护方案，并选择专业能力强的维护人员参与工作，尽量将一切故障萌芽扼杀，提高设备运行的可靠性。首先，注意观察。对各项故障常发生部位进行重点观察，例如确定风力发电机内梯子与安全平台连接牢固程度，是否存在螺栓松动情况；液压站表计压力是否存在异常，以及旋转部件与转动部件之间是否存在磨损与失效等现象；确定扭缆传感器将拉环完好度等。其次，认真巡查。维护人员在巡查过程中着重注意各部件运行是否存在异常，并对存在故障的部位技术进行处理，另外还需要做好各部件的清洁工作。
3.2.2 定期维护
应结合发电实际情况，针对发电机运行状态制定定期维护管理方案，确定维护重点，如风力发电机联接件的检查，尤其要做好螺栓力矩的检查，保证各传动部件之间润滑性能处于优良状态。安排专业维护班组来负责发电机的巡查与维护，并落实责任制度，以此来保证维护管理工作的贯彻落实。
4.结束语
发电机是风力发电系统中的核心组成部分，为保证其运行效果，需要在了解其运行原理的基础上，针对常见故障进行分析，然后选择有效的措施进行管理，并以满足生产需求为目的，制定相应的管理方案，降低各因素对设备运行造成的不良影响，提高发电机运行的可靠性与稳定性。
参考文献：
[1]吕冠成.浅谈风电场电气设备中风力发电机的运行维护[J].电子制作，2014，10：217+216.
发电机维护保养运行管理规程 篇4
一、维修保养计划
1、工程经理/主管每年12月制订下《设备维修保养计划》，服务中心经理审核，报公司总经理批准后执行。
2、运行工按计划要求进行维修保养实施，并将维修保养情况记录于《发电机组保养记录表》、《设备维修记录表》中，零部件更换及大修情况同时记录于《台帐样表》。
二、日常检查
1、发电机房应上锁，未经部门领导批准非工作人员严禁入内。
2、定期巡查发电机房，非工作人员进入发电机房，须经工程经理/主管同意后，由运行工陪同方可进入。
3、加强防火和消防管理意识，确保发电机房消防设施完好齐备，机房内禁止吸烟。
4、保持良好的通风及照明设施，门窗开启灵活。
5、定期进行清洁卫生，保证机房和设备的整洁。每周打扫机房一次，按情况清洁发电机设备，确保机房内的设备无积尘、水渍、油渍，发现漏油漏水应及时处理。
6、严格执行发电机定期保养制度，并做好保养记录。主要检查以下方面：（1）润滑部分，检查机油标尺油位是否正常。（2）冷却水部分，检查冷却水是否充足。
(3)燃油部分，检查柴油是否充足，输油管路是否通畅。(4)启动电源部分，蓄电池的液位是否达标。(5)检查各连接部件，必要时紧固。
(6)保养完后，应检查空载试运行发电机是否正常。(7)平时发电机应置于自手动/启动（按具体情况）状态。
三、保养维修
1、柴油发电机组月度保养（1）清理机组外表面；
（2）检查调速制杆是否灵活、润滑各联接点；
（3）检查风扇皮带及充电机皮带的张紧度，必要时调整；
（4）检查柴油机运转时各仪表读数及温度是否正常，并做好运行记录。
2、柴油发电机组季度保养
（1）检查空气流阻指示器，显示红色时清洁空气滤清器；（2）必要注意润滑风扇皮带轮及皮带张紧轮轴承；（3）检查超速机械保护装置润滑油位，不足时加油；（4）检查外部主要连接螺栓的紧固情况。
3、柴油发电机组保养
（1）进行并联带负荷运转，检查运转情况；（2）模拟试验各安全保护装置的性能；（3）测检轴线、开档，并做好记录；（4）检查机油质量，必须时更换机油；
4、运行超过500小时，应清除气门上的积炭，清除汽缸盖、汽缸、活塞连杆组的积炭，并用柴油清洗干净，必要时更换磨损坏的零件。更换机油；检查气缸头螺栓、连杆螺栓的紧度并做好记录；
5、充电发电机的使用和保养
（1）充电发电机必须与相应的充电发电机调节器和蓄电池配合使用，否则会损坏发电机和调节器。
（2）接线必须正确可靠，正负极不可接错，否则将损坏硅整流发电机或直流发电机和充电发电机继电调节器。（3）充电发电机传动皮带应定期检查，保证在发电机运转时发电稳定，以保证正常给蓄电池充电。
（4）充电发电机在转动过程中，不允许用螺丝刀或其他金属物品将正极与负极短接，以观察有否火花来判断发电机是否有电，这样极易损坏发电机内部元件。
6、蓄电池的使用和保养
（1）蓄电池放电后，应在不超过24小时的时间内进行充电。
（2）蓄电池内电解液应高出极板10-15MM，否则会损坏蓄电池内的极板。（3）蓄电池充电后，若长期不使用，应1个月补充一次电。（4）蓄电池应定期洗刷，保持外露面及通气盖的清洁。
（5）若发现电瓶隔离板、电池板、通气盖等损坏，要及时送专业维修店修理。
（6）发电机出现故障，经检查自己不能修复时，应按《外委维修保养工作规程》要求，及时申请外委维修。（7）经理/主管应了解机油、柴油等的使用情况，及时申请采购。（8）经理/主管提供发电机维修保养工作的指导及检查监督。
四、运行检查及要求
1、检查水箱水位是否正常；
2、检查机油是否在规定的油面位置；
3、检查柴油箱是否有充足柴油，供油阀门是否已打开；
4、检查柴油机各部分是否正常，机身上有无运转杂物；
5、检查电起动系统电路接线是否正常、牢固，蓄电池液面高度是否正常，电压是否正常；
6、检查高压电房高压开关是否在分闸位置，低压电房市电进线开关是否在分闸位置；
7、低压电房发电机进线开关以及由发电机供电的所有分路负荷是否都在分闸位置；
8、检查柴油发电机各仪表初始值是否正常，锁匙开关转回至“运行”位置。
五、开机步骤及运行：
1、打开送风机；
2、顺时针旋动锁匙开关至“起动”位置，同时按起动按钮，柴油机立即起动，三秒钟后停止按起动按钮，机组即起动完成进入运行状态；
3、机组起动后应即检查柴油机各仪表指示是否正常，机组运转声音、振动等情况是否正常；
4、机组运转一切正常后即可合上发电机开关并进行带负荷操作，首先合上发电机进线开关，然后再合上各分路负荷开关；
5、发电机带负荷后应立即检查机组运行情况，并检查各配电屏开关、仪表、信号灯、电缆、接头等是否正常，并在运行中不断进行监视；
6、为了柴油发电机安全运行，柴油机机油压力应保持在正常范围内，冷却水出水温度不得高于95℃，发电机负荷电流应控制在额定值范围内运行；
7、每隔半小时记录一次电机的电流、电压、频率以及柴油机的机油压力和冷却水出水温度值。
六、停机步骤：
1、当市电来电柴油发电机停车前，应首先通知各大型用电设备暂时停止工作，然后才进行机组的卸载拉闸操作，首先应逐个切开发电机供电的各路负荷开关，然后再切开低压房发电机进线开关和发电机开关，不允许切开发电机开关或发电机进线开关后切开各分路开关，防止柴油发电机突然甩负荷可能造成超速和飞车事故；
2、进行恢复市电供电的操作；
3、将柴油机的钥匙开关逆时针旋向停车位置，柴油机随即停车。
4、柴油发电机组空载严禁长时间运行；市网停电，发电机投入使用停机后，要对发电机的水位、机油位、柴油位、蓄电池电压、蓄电池液位等进行一次检查，保证正常状态。
2013年吉林省风力发电场竞赛 篇5
由吉林省总工会主办、吉林省电力行业协会承办的2013年吉林省风力发电场运维人员职业技能竞赛于7月5日在长春国际会展中心成功举办。
本次竞赛采用理论知识考试方式进行，共有28个单位54名选手参加了比赛。
参加比赛的选手均来自各风电企业的技术尖子，为了能在选拔赛取得好成绩，各参赛选手都作了充分准备。参赛选手纷纷表示，珍惜和把握省电力行业协会提供展示才华的机会，力争为自己绚丽的人生描上精彩的一笔。
为保证竞赛公平公正进行，省电力行业协会成立了命题组，聘请省电力科学研究院资深专家林海担任命题组组长，同时聘请了部分风电企业资深专家作为命题组成员，整个命题过程实行封闭管理。
经过激烈角逐，产生了个人赛和团体赛名次，李长荟获得个人赛第一名，陈德彬获得个人赛第二名，胡兆伟获得个人赛第三名，董浩获得个人赛第四名，刘永新获得个人赛第五名，韩松等五人获得个人赛优秀奖。大唐吉林风力发电有限公司洮南风电场获得团体赛第一名，吉林风力发电有限公
司长岭风电场获得团体赛第二名，龙源（长岭）风力发电有限公司（长岭双龙风电场）获得团体赛第三名，吉林中电投新能源有限公司长岭三十号风电场等3个单位获得团体赛优秀奖。
下午4：30，举行了隆重的颁奖仪式，吉林省总工会技协办公室主任丛全有、东北电监局吉林省电力监管业务办公室安监处皇甫晶晶出席了颁奖仪式。颁奖仪式由吉林省电力行业协会秘书长李振江主持。
颁奖仪式上，竞赛命题专家小组组长林海宣布竞赛个人赛和团体赛获奖名单，东北电监局吉林省电力监管业务办公室安监处皇甫晶晶作了总结发言。
通过本次竞赛，不仅提高了风电企业职工队伍综合素质，促进了风电企业间在专业技术方面的交流合作，同时还为基层员工搭建展示技能的舞台，展示了基层职工钻研技术、勇攀技能高峰的良好精神风貌，将激励更多的基层职工立足本职、苦练内功，走岗位成才、技能成才道路，适应电力企业对高技能人才的需要。
风力发电前景 篇6
从2003年到2010年，中国风电装机容量快速增长，累计装机容量从2003年末的56.7万千瓦增加到了2010年的突破4000万千瓦。中国正逢风电发展的大好时机，风电设备市场需求增加。除了风电设备整机需求不断增加之外，叶片等风电设备零部件的供给能力仍不能完全满足需求，市场需求潜力巨大。风机叶片是风能技术进步的关键核心风力机部件，其良好的设计、可靠的质量和优越的性能是保证机组正常稳定运行的决定因素。中国风机叶片行业的发展是伴随着风电产业及风电设备行业的发展而发展起来的。由于起步较晚，中国风机叶片最初主要是依靠进口来满足市场需求的。随着国内企业和科研院所的共同努力，中国风机叶片行业的供给能力迅速提升。
目前，中国风机叶片市场已经形成外资企业、民营企业、研究院所、上市公司等多元化的主体投资形式。外资企业主要有GE、LM、GAMESA、VESTAS等，国内企业以时代新材、中材科技、中复连众为代表。截至2009年底，中国境内的风电叶片厂商已经超过了60家。国内兆瓦级风电叶片生产厂商已有不下40家，形成了数个生产规模在1000套以上的寡头，行业集中度显著增强。
2010年以来，我国风电产业发展势头依然迅猛，风电叶片投资呈现平稳增长的良好发展势头。中航惠腾、时代新材、中材科技、东方电气等设备厂商争相发力国内风电叶片市场，产能持续提升，市场规模不断扩大。
叶片是风电部件中确定性较高、市场容量较大、盈利模式清晰的行业。随着供需紧张形势的缓解，风电叶片行业也将随之发生从群雄混战到几强争霸的转变，我国风电叶片产业正在经历一场行业性的洗牌整合。随着风电叶片市场规模的扩大，成本和售价都将下降，但具备规模、技术和成本优势的企业成本下降速度将超过售价降低速度，盈利超过平均水平。未来的行业竞争格局要求厂商规模扩大、成本降低、并在技术上保持一定优势。
独立运行小型风力发电机组控制器 篇7
关键词：控制器,BUCK变换器,全桥变换器,小型风电机组
能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。能源的发展按照可持续发展战略原则, 在开发利用常规能源的同时, 应更加注重开发利用对生态有利的新型能源, 如风能、太阳能、潮汐能、水能等。风力发电由于清洁无污染, 施工周期短, 投资灵活, 占地少, 具有较好的经济效益和社会效益, 已受到世界各国政府的高度重视。
中国陆地风能资源的理论开发值为3 226 GW, 近海风能是陆地的3倍, 50 m高区域风能是10 m高区域的2倍, 风能资源十分丰富。因此, 风力发电是我国未来能源发展的一个重要方向。在风力发电系统中, 为了保证风力发电机输出稳定电能, 控制器的合理设计是十分重要的。本文介绍了一种适用于独立运行的小型风力发电机组的控制器, 对主要部分进行了详细的分析。
1 系统组成与原理
小型风力机由叶片、发电机、回转体、尾翼、立柱、蓄电池和底座构成。叶片带动发电机发电, 电能或直接提供给用电设备, 或并网, 或储存在蓄电池中。由于风是间歇性的, 利用风力发电并希望得到稳定的电能的简单办法就是利用蓄电池。
1.1 总体结构及各部分功能
由于风速的不可控制性, 为了保证风力发电机输出稳定电能, 控制器须具备稳压、卸荷及储能的功能, 风速在正常范围内变化时能有正常输出, 风速过大时能对装置进行保护。本文设计的控制器总体结构如图1所示。它主要包括了风力机、发电机、整流电路、BUCK降压变换器、DC/DC全桥升压变换器、工频逆变电路以及控制与保护电路。
各部分功能如下:
(1) 风机及发电机:风机用来捕获风能, 将风能转化为机械能, 发电机将风机转化的机械能再转化电能。
(2) 整流电路:整流电路将发电机发出的工频交流电转化为直流电, 设计中采用桥式整流。
(3) BUCK降压电路:基于BUCK变换器的电路简单、调整方便、可靠性高、器件较少、成本低、对功率管及续流二极管的耐压要求低等特点, 采用BUCK降压电路将整流电路输出的电压不稳的直流电转化成稳定的直流电, 以便给蓄电池充电以及为下一步的升压变换做准备。
(4) 蓄电池:由于风能的不连续性导致输入电压的不连续性, 为了风力发电机组的稳定工作, 在电路中加入了蓄电池, 在强风时, 将多余的电能储存在蓄电池中;风力不足时, 由蓄电池进行放电输出电能。
(5) 全桥DC/DC升压压电路:全桥DC/DC升压电路将BUCK降压电路或蓄电池输出的电压升高到300 V。这样可以简化下一步工频逆变电路的设计, 并且可以减少工频逆变电路中的工频变压器的设计, 大大减小了整个控制器的体积。
(6) 工频逆变电路:工频逆变电路的功能是将DC/DC升压电路输出的直流电能转换为负载所需要的交流电能。
1.2 电路拓扑
在DC/DC全桥变换器中, 由于变压器副边电压较高 (300 V) , 采用全桥二极管整流。根据以上分析设计出主电路拓扑如图2所示。
2 BUCK变换器电路设计
BUCK变换器在整个拓扑中的作用是将整流电路输出50～300 V变化的直流电稳定在50 V, 作为下一级全桥电路的输入, 并为蓄电池充电:全桥电路的任务是将50 V (或48V) 的低电压升高到300 V, 为下一步逆变做准备。
2.1 BUCK电路工作原理
图3是由开关管Q、二极管D、电感L、电容C组成的BUCK变换器电路图。其工作过程如图4所示。
当开关管导通时, 有图4 (a) 所示的电流iS=iL流过电感线圈L, 在电感线圈未饱和前, 电流线性增加, 在负载R上流过电流I0, 两端输出电压V0, 极性上正下负。当iS>I0时, 电容在充电状态, 这时二极管D承受反向电压;当开关管截止时, 如图 (b) 所示, 由于线圈L中的磁场将改变线圈L两端的电压极性, 以保持其电流iL不变。负载R两端电压仍是上正下负。在iS
2.2 BUCK变换器控制电路分析
考虑风力发电的特点, 此控制电路包括脉冲产生电路、驱动电路、电压及电流保护电路、卸荷电路、防止蓄电池反向放电电路等, 其总体框图如图5所示。
采用PWM (脉冲宽度调制) 控制方式, 相比PFM (脉冲频率调制) 控制方式, 它有重载时效率高、电感电流波动小、输出纹波小、对电感要求小、噪音低等优点。开关管过流保护电路等不做详细描述。
3 卸荷电路及防止蓄电池反向放电电路设计
卸荷电路主要用来保护风力发电机组以及线路和相关器件。在风力机组发出的能量满足负载所需电量, 且蓄电池处于满充状态时, 消耗风力机组发出的多余的能量, 这样避免采用停车的方式来保护风力机组。图6为所设计的卸荷电路原理图。
其工作原理是:通过检测电阻R1、R2检测输入电压, 当输入电压超过310 V时, 比较器U1输出低电平, 通过反相器与功率放大电路驱动开关管Q导通, 使卸荷电阻工作;当电压降低到290 V时, 比较器U1输出高电平, 通过反相器与功率放大电路后使开关管Q断开, 卸荷电阻停止工作, 电路恢复正常工作状态。开关管采用IGBT。
当风速比较小, 发电机输出电压较低 (小于50 V) , 蓄电池的电能可能回流, 这样加大了电路的损耗, 降低了效率, 尤其是发电机为直流发电机时, 影响更加明显, 所以设计如图7所示的蓄电池保护电路。
其工作原理是:当输入电压大于50 V时, U1输出低电平, 经过反相器与功率放大电路后, 驱动开关管Q导通, 继电器线圈带电使其开关闭合, 电路正常工作;当输入电压低于48 V时, Ul输出高电平, 经过反相器与功率放大电路后使Q关断, 继电器线圈失电使其开关断开, 切断主电路。开关管采用MOSFET。
4 DC/DC全桥变换器电路设计
4.1 DC/DC全桥变换器原理
DC/DC全桥变换器由全桥逆变器和输出整流滤波电路构成, 在讨论DC/DC全桥变换器前, 首先讨论全桥逆变器的构成和工作原理。全桥逆变电路如图8所示。
开关管Q1、Q3和Q2、Q4构成桥的两臂, 高频变压器丁连接在它们中间, 当Q1、Q4同时导通时, 变压器原边电压为电源电压E, 当Q2、Q3同时导通时, 变压器原边电压为-E, 通过控制电路产生PWM脉冲驱动Q1、Q4和Q2、Q3交替导通, 使直流输入电压变成高频方波脉冲电压, 再通过变压器、整流电路、滤波电路达到所要求的输出电压。
脉宽调制型DC/DC全桥变换器是由全桥逆变器和输出整流、滤波电路构成的, 如图9所示, 因为此设计输出电压较高, 所以采用全桥整流电路。
4.2 DC/DC全桥变换器控制电路分析
控制电路包括电压反馈电路、移相脉冲产生电路、驱动电路、保护电路, 其总体结构如图10所示。
移相脉冲产生电路采用芯片UC3875, 辅助电源为各部分电路的芯片提供电源, 其自身由蓄电池供电。电路中的过流保护和输入、输出电压保护不做详细介绍。
5 其他部分
BUCK电路中采用个别缓冲电路中的充放电型RCD缓冲电路, 全桥整流电路中采用IGBT桥臂缓冲电路中的集中式RCD缓冲电路。电路中的辅助电源采用了单片开关式稳压电源。其主要特点是高效率、低电压输入、低压大电流输出。
6 结语
风力发电不如猫 篇8
一只鸟的3％代表什么意思?天鹅翼展最尖端的7厘米?鸵鸟的右脚?还是平均每具风力发电机造成鸟的死亡数目?据美国国家科学院《风能计划对环境冲击》的报告，是指第三种说法，这是统计30具涡轮扇叶一年对一只鸟杀伤率的数据。
写报告的科学家共搜集了14项自认可信的研究，很自然地对得到的数字附加了许多警告。他们知道死亡率会因地点不同而大有差异，正如哈姆雷特的名旬“一只麻雀的死生，都是命运预先注定的”，因此即使死的是一只秃鹰，也不值得去设法避免。
分析的结论是，不论怎么算，在美国被风力发电扇叶打死的小鸟一年不超过4万只，这个数目显然不能与每年被猫咬死的以“亿”为单位的小鸟比较。执笔者写到，涡轮扇叶虽然比用棒子挥击的伤害大些，最近的研究也发现鸟尸比预期多，但数目仍然微不足道。然而，有关连雀死亡阴影的研究未能平息爱鸟人士的忧虑，这批人看到风力发电机就会反感。以无碳能源来说，风力发电在环保人士眼中声名狼藉，大部分的抱怨都是为了鸟类安全及景观问题。风力发电厂并未拿到完全清白的“健康证书”，正如美国国家科学院报告中所指出的，大部分的资料都有局限性，英国实证保育中心主持人普林也认为证据十分薄弱。
拥有大量会员且颇具实力的英国皇家鸟类保护协会，反对在沿海岸发展大面积风力发电，因为陆地上的小规模装置被证实效果有限。这个组织坚决反对在苏格兰赫布里底群岛中的路易斯岛设立234座风力发电机的计划。
风力发电排名世界第三，仅次于美国、德国的西班牙也表发布研究指称，造成鸟类死亡的数目很小。但是西班牙环境保护论者认为，该数字未说出全部实情，环保顾问卡米尼亚曾监视140座风力发电厂中的70座。他说，2004年发表的研究，野外调查却是在10年前完成的，那个时代的涡轮扇叶要少得多。
卡米尼亚受雇于里奥哈、瓦伦西亚及安达卢西亚三个地方政府。他最近向马德里环保署递出的一项即将发表的报告指出，重点是猛禽被伤害的数量。举例来说，自2000年起，共有886只鲁氏粗毛秃鹫因此死亡。他表示，了解大型鸟类的死亡很重要，这是因为它们的繁衍较慢，只要有少数死亡就会影响到整体数量。
猛禽类在美国也引起重大争议，20世纪80年代开始运作的加州阿特蒙隘口风力发电机就曾有扫落金鹰的记录。但是拥有阿特蒙涡轮发电机的总裁柯埃比则辩称，这种说法是“欲加之罪，何患无辞”。“我听说每年有1000只鸟会撞上华盛顿纪念碑，这是否也应拆除?我们做的是拯救地球的事，甚至也救了鸟类，因为污染对鸟类的伤害是人类的2倍。”