風輪、發(fā)電機及負載的匹配性研究
發(fā)布時間:2020-12-14 16:33
為實現(xiàn)風力發(fā)電系統(tǒng)最大功率輸出的目的,提出負載調節(jié)風輪與發(fā)電機運行時最大功率跟蹤的匹配技術。風力發(fā)電系統(tǒng)的兩個主要部件風輪和發(fā)電機之間的匹配技術,是小型風力發(fā)電的關鍵核心技術。兩者的匹配效果直接影響著風能的利用率,也影響著整個系統(tǒng)的運行性能、效率和年發(fā)電量。因此,風電系統(tǒng)的高效率是風力發(fā)電技術的研究重點。本文采用Wilson氣動設計理論研究了風輪在不同風速下具有最大C p的輸出特性,建立風輪轉速與風速的數學模型n = f(V)、轉矩與風速的數學模型M = f(V)、發(fā)電機轉矩與轉速特性函數關系M = f(n)及整機負載與風速的函數關系RL = f(V);利用提出的風輪模型對配有稀土永磁交流發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)在不同風速下,保持恒定尖速比運行時的輸出功率與轉速進行了理論計算;用自行設計200W小型風力機,利用車載試驗對實況運行進行了測試,以驗證匹配理論的正確性。風力發(fā)電機在運行過程中,風力機轉子轉速的變化是由風力機輸出功率與負載吸收功率不平衡引起的,用負載不斷的變化來適應風速的變化,使系統(tǒng)始終運行在最佳尖速比之下,以保證小型風力發(fā)電系統(tǒng)的風能利用系數C P保持最大值、風力發(fā)電機組輸出最大...
【文章來源】:內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
—1升力型風力機葉片斷面受力圖
來討論理想狀態(tài)下的風力發(fā)電機的最大風能利用系數。貝茲理論的假設條件是:風輪流動模型可簡化成一個單元流管,如圖 2—3 所示;風輪沒有錐角、傾角和偏角,圖2—2 葉片的升力系數與阻力系變化曲線數Fig.2-2 Change curve of blade’s lift coefficient and friction coefficient
量方程用于圖 2—3 所示的控制體中,可得作用在風輪上的推力為()12T = mV V1V —風輪前方的風速,m/s;2V —葉片掃掠后的風速,m/s;m —單位時間內的質量流量,kg/s。m = ρSVρ —空氣密度,kg/m3;S —葉片掃掠的面積,m2;V —實際通過風輪的風速,m/s。風輪前后的壓力差,作用在風輪上的推力又可寫成()abT = SP P圖 2-3 流經風輪的氣流單元流管Fig. 2-3 Air current unit flows through the rotor
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風力發(fā)電技術講座(一) 風力發(fā)電技術的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 姚興佳,王士榮,董麗萍. 可再生能源. 2006(01)
[2]全程變槳距風能轉換裝置的研究[J]. 吳永忠,賈斌,劉偉. 可再生能源. 2005(06)
[3]小型風電系統(tǒng)最大功率跟蹤的研究[J]. 彭國平,李帥,魚振民,易萍虎. 西安交通大學學報. 2004(04)
[4]風力機特性的直流電機模擬[J]. 卞松江,潘再平,賀益康. 太陽能學報. 2003(03)
[5]小型風力發(fā)電機組系統(tǒng)優(yōu)化設計[J]. 郭洪澈. 可再生能源. 2002(05)
[6]提高小型風力發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量的方法[J]. 郭洪澈. 節(jié)能. 2001(06)
[7]小型風力發(fā)電機的最大輸出功率[J]. 金如麟,譚茀娃. 中小型電機. 2000(02)
[8]小型交流永磁風力發(fā)電機的轉子結構分析小型風能發(fā)電機及其發(fā)電機(3)[J]. 郭繼高. 微特電機. 2000(01)
[9]小型交流永磁風力發(fā)電機設計特點小型風能發(fā)電及其發(fā)電機(2)[J]. 郭繼高. 微特電機. 1999(06)
[10]高效永磁風力發(fā)電機的設計[J]. 胡廣振,王德江,齊慧彬,陳義成. 微特電機. 1999(01)
本文編號:2916667
【文章來源】:內蒙古工業(yè)大學內蒙古自治區(qū)
【文章頁數】:73 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
—1升力型風力機葉片斷面受力圖
來討論理想狀態(tài)下的風力發(fā)電機的最大風能利用系數。貝茲理論的假設條件是:風輪流動模型可簡化成一個單元流管,如圖 2—3 所示;風輪沒有錐角、傾角和偏角,圖2—2 葉片的升力系數與阻力系變化曲線數Fig.2-2 Change curve of blade’s lift coefficient and friction coefficient
量方程用于圖 2—3 所示的控制體中,可得作用在風輪上的推力為()12T = mV V1V —風輪前方的風速,m/s;2V —葉片掃掠后的風速,m/s;m —單位時間內的質量流量,kg/s。m = ρSVρ —空氣密度,kg/m3;S —葉片掃掠的面積,m2;V —實際通過風輪的風速,m/s。風輪前后的壓力差,作用在風輪上的推力又可寫成()abT = SP P圖 2-3 流經風輪的氣流單元流管Fig. 2-3 Air current unit flows through the rotor
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風力發(fā)電技術講座(一) 風力發(fā)電技術的發(fā)展與現(xiàn)狀[J]. 姚興佳,王士榮,董麗萍. 可再生能源. 2006(01)
[2]全程變槳距風能轉換裝置的研究[J]. 吳永忠,賈斌,劉偉. 可再生能源. 2005(06)
[3]小型風電系統(tǒng)最大功率跟蹤的研究[J]. 彭國平,李帥,魚振民,易萍虎. 西安交通大學學報. 2004(04)
[4]風力機特性的直流電機模擬[J]. 卞松江,潘再平,賀益康. 太陽能學報. 2003(03)
[5]小型風力發(fā)電機組系統(tǒng)優(yōu)化設計[J]. 郭洪澈. 可再生能源. 2002(05)
[6]提高小型風力發(fā)電系統(tǒng)年發(fā)電量的方法[J]. 郭洪澈. 節(jié)能. 2001(06)
[7]小型風力發(fā)電機的最大輸出功率[J]. 金如麟,譚茀娃. 中小型電機. 2000(02)
[8]小型交流永磁風力發(fā)電機的轉子結構分析小型風能發(fā)電機及其發(fā)電機(3)[J]. 郭繼高. 微特電機. 2000(01)
[9]小型交流永磁風力發(fā)電機設計特點小型風能發(fā)電及其發(fā)電機(2)[J]. 郭繼高. 微特電機. 1999(06)
[10]高效永磁風力發(fā)電機的設計[J]. 胡廣振,王德江,齊慧彬,陳義成. 微特電機. 1999(01)
本文編號:2916667
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