风力发电机组设计的1.4 风电机组设计的基本内容与步骤
风电机组设计所涉及的学科领域和专业知识较多,而系统的工程设计技术积累和丰富的设计实践经验是保证大型风电机组设计质量的必备条件。本节对相关设计方法与步骤做简单归纳,以便稍后内容的讨论。 风电机组是比较复杂的机电装备,且要求较好的性价比。总体设计是平衡这些关系的重要设计过程,在某种意义上来说,总体设计可以决定整个设计过程的成败。由于风电机组由多个功能子系统组成,机组总体设计与各部件或子系统的功能设计密切相关,以针对风轮部件的总体设计为例,就包括了叶片参数、气动性能、结构强度、制造工艺与成本等多方面的设计内容,而这些设计目标很难同时达到,需要权衡各方的比重,选择优化的方案。
有鉴于低成本与高可靠性是现代风电机组发展的主要动力和研究热点,如何根据设计目标并结合工程经验,在这些复杂因素之间取得平衡关系,满足尽可能高的设备性价比要求,是风电机组总体设计的关键所在。
以下简要介绍风电机组总体设计的主要任务与大致步骤,具体的设计问题将在本书第3章讨论。
(1)机组总体设计方案
1)总体气动布局方案设计
随着风电机组单机功率的增大,系统气动布局设计逐渐成为风电机组设计重要方面。此阶段的任务主要包括对风场的风况分析,有针对性地对各类可行的功能构成形式和气动布局方案进行比较和选择,并结合机组性能和气动特性的分析和仿真技术,初步确定整机的和各主要部件(子系统)的基本形式,并提交有关的分析计算报告。
2)机组总体参数设计
风电机组气动设计前须首先确定总体参数,如风轮运行参数、叶片参数、设计风速、尖速比、翼型分布及其气动性能等,总体参数设计的基本要求是发电成本最低、机组载荷最小,发电量多且满足电源品质要求。
3)机组的总体结构布局设计
风轮上装有3叶片来吸收风能,风轮带动主轴(低速轴)转动,主轴带动齿轮箱转动,齿轮箱经过齿轮比转换,将低速转动转换为高速转动,齿轮箱带动高速轴转动,高速轴再连接上发电机发电,同时通过变频器控制输出电流的稳定。
风力发电工程设计专业乙级资质的标准
2-1 资历和信誉
(1)具有独立企业法人资格。
(2)社会信誉良好,注册资本不少于100万元人民币。
2-2 技术条件
(1)专业配备齐全、合理,主要专业技术人员数量不少于所申请专业资质标准中主要专业技术人员配备表规定的人数。
(2)企业的主要技术负责人或总工程师应当具有大学本科以上学历、10年以上设计经历,且主持过所申请行业相应专业设计类型的中型项目工程设计不少于3项,或大型项目工程设计不少于1项,具备注册执业资格或高级专业技术职称。
(3)在主要专业技术人员配备表规定的人员中,主导专业的非注册人员应当作为专业技术负责人主持过所申请行业相应专业设计类型的中型项目工程设计不少于2项,或大型项目工程设计不少于1项。
2-3 技术装备及管理水平
(1)有必要的技术装备及固定的工作场所。
(2)有较完善的质量体系和技术、经营、人事、财务、档案等管理制度。
众所周知,企业若想在某个行业领域长期发展,做大做强,资质是彰显公司实力的体现,只要企业资质配套了、各方面涉及领域广泛了,那么更多的商机就摆在你的面前,所以才有更多选择。但是对于没有申请过而又想去申请资质的企业朋友们来说,申请资质的流程步骤会比较繁琐、朦胧或者困难重重.而且耗费的时间非常长 用心极致 赋能解忧 是我的事业理念 欢迎河南省内勘察设计企业来电咨询,来司洽谈!我将给您最专业的解答。
风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高,但它不是只由一个发电机头组成的,而是一个有一定科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电能;尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。
风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~25V变化的交流电,须经充电器整流,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源,把电瓶里的化学能转变成交流220V市电,才能保证稳定使用。
通常人们认为,风力发电的功率完全由风力发电机的功率决定,总想选购大一点的风力发电机,而这是不正确的。目前的风力发电机只是给电瓶充电,而由电瓶把电能贮存起来,人们最终使用电功率的大小与电瓶大小有更密切的关系。功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。当无风时人们还可以正常使用风力带来的电能,也就是说一台200W风力发电机也可以通过大电瓶与逆变器的配合使用,获得500W甚至1000W乃至更大的功率出。
使用风力发电机,就是源源不断地把风能变成我们家庭使用的标准市电,其节约的程度是明显的,一个家庭一年的用电只需20元电瓶液的代价。而现在的风力发电机比几年前的性能有很大改进,以前只是在少数边远地区使用,风力发电机接一个15W的灯泡直接用电,一明一暗并会经常损坏灯泡。而现在由于技术进步,采用先进的充电器、逆变器,风力发电成为有一定科技含量的小系统,并能在一定条件下代替正常的市电。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;高速公路可用它做夜晚的路标灯;山区的孩子可以在日光灯下晚自习;城市小高层楼顶也可用风力电机,这不但节约而且是真正绿色电源。家庭用风力发电机,不但可以防止停电,而且还能增加生活情趣。在旅游景区、边防、学校、部队乃至落后的山区,风力发电机正在成为人们的采购热点。无线电爱好者可用自己的技术在风力发电方面为山区人民服务,使人们看电视及照明用电与城市同步,也能使自己劳动致富。
2009年5月,国家投资3万亿资金支持新能源,特别是风力发电行业
(2) 多种布置方案计算表明;当风电场平均风速为6.0~7.0m/s时,单列型风力机的列距约为3D(D为风轮直径);双列型布置的行距约为6D,列距约为4.5D;多列型布置的行列距约为7D。风电场平均风速越大,布置风力机的间距越小。
(3) 在复杂地形条件下,风力机定位要特别慎重,设计难度也大,一般应选择在四面临风的山脊上,也可布置在迎风坡上,同时必须注意复杂地形条件下可能存在的紊流情况。
(4) 自然界的风力,经风力发电机转轮后,将部分动能转化为机械能,尾流区风速减小约1/3,尾流流态也受扰动,尤以叶尖部位扰动最大,故前后排风力发电机之间应有5D以上的间隔,由周围自由空气来补充被前排风力机所吸收的动能并恢复均匀的流场。也就是说,前排风力机是后排的障碍物应用WAsP软件或其它方法可计算风力机间尾流的相互影响,优化布置方案。
(5) 风力机最优布置方案,需经多方案经济比较确定。