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发电机组价格与风力发电价格生产利用中存在的题目及对策

作者:中威网络部 来源:本站 发表时间:2016-9-21 17:13:50 查看:
根据“差速同步机电”的理论,我们在七十年代末制造出以旋转磁场为动力的高效摆念头电和展开成直线的往复运念头电样机各一台,并完成了变频机电的研究;在八十年代末一次性成功制造出一台大功率感应式变频机样机。依靠对风力发电技术的长期探索积累,研究所干2004年推出PCT风力发机电技术,2008年推出高性价比的机电变频机组技术;2009年,西门子中国高科技企业化研究中心从公共渠道获得信息,曾主动提议与亿途共同研发和制造PCT实验样机。2、PCT无刷励磁大型直驱风力发机电 针对大型直驱机采用多极结构,低速机又必须增大机电直径。
发电机组价格致使发机电酿成粗胖饼形,招致机舱空气动力特性恶化、重心偏离塔筒所带来的种种不利结构影响。PCT首先将机电极从一个定子转子朝轴向延伸,成为二个定子转子,即形成一台同步发机电和一台双馈发机电串联运行的新结构模式,产生了同步——异步二次发电的新理论。图4所示为PCT同步发机电的基本结构。左半为励磁式同步发机电,励磁绕组在定子端.电枢在转子上,构成转枢式同步发机电,而不同于通常的转场式同步机。转子绕组所产生的旋转磁场标的目的与转速标的目的相反。
转子绕组为输人,定子绕组为输出。假如将同步机转子绕组一与双馈机转子绕组反向毗连,那么由同步机输出的电功率在右边转子产生.与轴转速同标的目的的旋转磁场,双馈发机电定子将输出加倍的电功率,二次发电的机理得以实现,假如二台发机电的极对数分别为P1和P2,那么该PCT发机电就相当干一台极对数为Pl+112)的普通同步发机电由于众多机电极分布在二台机电中.发机电直径白然就可很轻易地缩减40%。如采用PCf技术,不光是西门子的3.6MW直驱机可以从5.5米直径减小到3米多.即使5MW直驱式风力发机电的直径也不会超过4米,因为4米是陆上超高超广大件运输的一道难以逾越的坎。
超过此限,运输成本将成倍增加。由于PCT发机电细长的体型可放省于狭窄的机舱,使风机电舱的空气动力特性改善,风阻力减小;同时,细长的发机电使机舱重心后移至塔筒体内,对改善机组结构力学特性,降低塔筒和地基基础成本都有莫大的好处,也不必如西门子那样用增设双轴承和加长主轴的体例改善重心分布,因为这样做将增加不小的成本和风机上部重量。试比较图3a和图3b,也许能找到西门子精益求精直驱机结构的原因。PCT风力发机电所带来的第二项重大技术进步在于,通过转子上二组绕组的电偶合,实际上将原有机电的转子功能,转移到另外一台机电的定子上,所以。
PCT机电永远是无刷结构。对左边的同步机而言,即使电枢放在转子上。可是它可以通过右边双馈机转子偶合,在双馈机定子上输出功率;而对右边的双馈机而言,原本在它的转子上必须设置滑环电刷,以便向转子输送电功率,然而在PCT中,左边的同步机就成了它的供电源,电刷滑环同样可以省去。PCT的无刷结构还比现有无刷同步机电更先进,因为后者必须在转子上配置整流器等电子器件,而PCT上完全排除了电子器件在强电磁场中,易受电压电流冲击损坏的不靠得住性,所以PCT机在无刷化上的经济性和靠得住性是现有无刷机电难以攀比的而PCT在无刷化方面的技术优势,也有利于我国挑战直驱机技术巨擘—德国Enercon公司有刷机技术.成为首创中国直驱机核心技术的利器。
PCI风力发机电的第二项重大技术进步是,它从源头上消除了双馈异步机的低电压穿越技术难题。众所周知,双馈异步机的致命弱点是低电压穿越技术难题,其原因是,当电网电压出现不正常降落时,希望任何一台并网发机电都能增加输出以维持电网电压稳定,可是双馈机的转子励磁和有功功率均取自电网侧,定子要求转子输送更大功率,又碰到电网电压低的窘境,使变频器雪上加霜,只有用增加电流的体例加以弥补,从而造成变频器严重的过流,很轻易过载损坏。而在PCT机中,双馈异步机的电能取自同步发机电,与电网电压降落无直接关系,只要风轮透平机和系统机械能的供给足够,就能向电网输送逾额的暂态电功率。
有利于帮忙电网恢复电压稳定,双馈异步机的低电压穿越问题被PCT技术从源头上得以降服。不难看出,PCT直驱风力发机电技术,实际上综合了目前风电技术中的直驱机技术和双馈机技术,有着庞大的成长空间。3、机电变频机 由于直驱机去除了齿轮箱的不靠得住因素,也节省了齿轮箱维护保养的高成本,技术进步是很明显的。可是,由于直驱机高昂的制造成本.即使扣除了原有齿轮箱的成本.多极直驱机还是要比原有被替换的齿轮箱加上高速发机电的成本高数倍,此外,直驱机需要额定容量的变频机,从而使直驱机的性价比直线下降。为了降低机组的成本.本系统采用机电变频技术,以机电变频取代昂贵的电子变频。
成为进步系统性价比的不二选择。电能的变频技术是变速恒频风力发机电组中的重要环节。机电变频可以说非常轻易,也可以说非常坚苦通常的感应机电转子绕组,在低于同步转速下运行时城市输出低于电网频率的差频电能,可以很轻易地实现变频目的;可是这样的变频电能不能自力加以操纵.因为它与时机电的机械能状况密切联系、高度相关,并严格遵循转差功率的理论数值,频率高电能多机械能少,频率低电能少而机械能多,要获得没有相关机械能的纯变频电能是不可能的,这就是机电变频坚苦的一面。有些机电学著作中曾经出现过一种整流子机电,它可以实现不依靠于机械能的机电变频。可是。
它与同样有相似换向器的直流机电间存在素质性的区别。直流机电换向是在零电压区间实现的,它不会遭遇电压短路.因而不会产生内部环流,机电的内耗小、效率高;而交流换向的机能完全不同,随机的电压短路、内部环流无律例避,机电会因内耗而发热,会产生环火,大量的功率内耗使机电效率大打折扣,所以也成为机电变频的一个难以逾越的技术坎,机电变频的坚苦一面由此可见。凭借早先积累的理论基础功底,我们通过长期艰苦的不断探索创新.终于获得消除电压短路和内部环流的技术窍门,使机电变频达到实用的程度。
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可能将机电变频的成本降低到只及电子变频的1/3-1/5的程度,从而在变频效率基秘闻同的前提下,使系统用变频机取代变频器,获得一个较高的系统性价比,成为可能。因为变频机中的电流和能量是双向自由活动的,因而它的电能进人和输出,包含有功和无功分量的转变分配,能遵守机电中能量平衡和磁势平衡规律,白适应调度,比起只能单标的目的电流畅通的电子原器件的节制要求,如四象限运行的调度节制。简便的多,无须特此外技术设计。而整个机电变频机的设计制造,也都属于传统工业技术,比电子变频器轻易的多。机电是人类操纵电能的最好助手,全球几乎99%以上的电能是机电所产生。
而大约一半以上的电能消耗在机电中,机电的波形好是其优点。像发电机组价格一样,机电变频机中电压电流波形好、谐波少,而电子变频器的波形和
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