亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        變頻技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機組及電氣系統(tǒng)中運用分析

        2024-05-22 07:25:06中國三峽新能源集團股份有限公司陜西分公司程振飛銅川市峽光新能源發(fā)電有限公司趙紅偉
        電力設(shè)備管理 2024年6期
        關(guān)鍵詞:變頻器發(fā)電機風(fēng)速

        中國三峽新能源(集團)股份有限公司陜西分公司 李 朋 程振飛 銅川市峽光新能源發(fā)電有限公司 趙紅偉

        變頻技術(shù)的引入能夠有效調(diào)節(jié)風(fēng)力發(fā)電機的運行速度,適應(yīng)風(fēng)速的變化,從而提高了風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)電效率和穩(wěn)定性。電氣系統(tǒng)作為風(fēng)電機組的核心部分,其設(shè)計和運行的可靠性直接影響到風(fēng)力發(fā)電的安全和高效。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,變頻技術(shù)在風(fēng)電領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛,本文將分析變頻技術(shù)在風(fēng)電機組及其電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用情況,探討其在提升風(fēng)電性能方面的作用。

        1 變頻技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機組中的應(yīng)用分析

        1.1 變頻器在風(fēng)電機組中的優(yōu)化實踐

        本單位風(fēng)電機組應(yīng)用變頻技術(shù)的背景:本單位風(fēng)電機組在引入變頻器后,對原有的發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了全面優(yōu)化。案例中的風(fēng)電機組原先直接通過恒速系統(tǒng)連接至電網(wǎng),受限于風(fēng)速變化發(fā)電效率較低。引入變頻器后,風(fēng)電機組能夠在風(fēng)速變化時動態(tài)調(diào)整葉片轉(zhuǎn)速,使其盡量運行在最佳葉尖速比上,以提高能量捕獲性能[1]。

        變頻器選型及其對發(fā)電效率的提升:選型過程中,本單位依據(jù)風(fēng)電機組的額定功率、電網(wǎng)頻率以及電壓等級選擇了適配的變頻器。變頻器選型過程依靠的技術(shù)原理為:P選型=P額定×(1+μ),式中:P選型表示變頻器的選型功率,P額定表示風(fēng)電機組的額定功率,μ表示預(yù)留的功率余量系數(shù),在實踐應(yīng)用中μ的取值為10%。一般來說,引入變頻器后風(fēng)電機組的發(fā)電效率會發(fā)生變化,之前的效率以n原表示,之后的效率以n新表示,效率變化的過程以公式表示為:n提升=(n新-n原)/n原×100%。

        實際運行中的能效分析與數(shù)據(jù)記錄:本單位的風(fēng)電機組在應(yīng)用變頻技術(shù)后,在不同風(fēng)速條件下,發(fā)電量的變化情況如表1所示(表中優(yōu)化前、后發(fā)電量對比未寫明時間范圍),從中可以看到,引入變頻技術(shù)后,在各風(fēng)速下的發(fā)電量均有所提升,在低風(fēng)速下發(fā)電量的提升尤為顯著。該結(jié)果證明了變頻技術(shù)在提升低風(fēng)速下發(fā)電效率方面的重要作用。此外,變頻器的調(diào)節(jié)作用還對高風(fēng)速下的發(fā)電穩(wěn)定性有顯著貢獻(xiàn),從而保證了風(fēng)電機組的長期穩(wěn)定運行。

        表1 本單位風(fēng)電機組應(yīng)用變頻技術(shù)前后不同風(fēng)速下發(fā)電量變化情況

        1.2 變頻技術(shù)解決的技術(shù)難題

        風(fēng)速的波動是風(fēng)電發(fā)電中的關(guān)鍵變量,對風(fēng)電機組的發(fā)電效率有著直接的影響。在變頻器未應(yīng)用于風(fēng)電機組時,風(fēng)速的任何非線性變化都會導(dǎo)致發(fā)電效率遠(yuǎn)離最優(yōu)點。傳統(tǒng)的恒速風(fēng)電機組無法適應(yīng)風(fēng)速的快速變化,造成功率損失,尤其在風(fēng)速遠(yuǎn)離設(shè)計點時更加明顯[2]。

        本單位采用的變頻技術(shù)通過實時監(jiān)測風(fēng)速并動態(tài)調(diào)整發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,實現(xiàn)了發(fā)電效率的最大化。調(diào)節(jié)作用具體表現(xiàn)在對發(fā)電機轉(zhuǎn)速的精細(xì)控制方面,能夠使發(fā)電機匹配當(dāng)前風(fēng)速下的最佳工作點。具體而言,當(dāng)風(fēng)速低于額定風(fēng)速時,變頻器可以提高發(fā)電機轉(zhuǎn)速以提高發(fā)電效率,當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時,變頻器可以降低發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,避免因風(fēng)能過大而對設(shè)備造成損壞。如表2所示為本單位某發(fā)電機組在引入變頻技術(shù)前后,在不同風(fēng)速下的發(fā)電功率變化情況及發(fā)電效率提升情況。

        表2 變頻技術(shù)應(yīng)用前后風(fēng)電機組發(fā)電效率變化情況

        根據(jù)表2所述結(jié)果可知,在風(fēng)速為6m/s 時,通過變頻器調(diào)節(jié)后發(fā)電功率從150kW 提升至180kW,發(fā)電效率提升了20.00%;風(fēng)速為12m/s 時,發(fā)電功率提升了10.00%;而在風(fēng)速為18m/s 時,發(fā)電效率的提升相對較小,僅為2.50%。這體現(xiàn)了變頻技術(shù)在低風(fēng)速和中風(fēng)速區(qū)間調(diào)節(jié)作用最為明顯,而在高風(fēng)速區(qū)間由于接近機組自身的物理極限,調(diào)節(jié)作用相對減弱。

        總體來說,通過變頻器的應(yīng)用,本單位實現(xiàn)了在風(fēng)速波動較大的自然條件下,風(fēng)電機組能夠更加穩(wěn)定地運行在高效區(qū),此舉顯著提升了發(fā)電效率并減少了能量損失。這種技術(shù)的優(yōu)化,對于提升整個風(fēng)電場的經(jīng)濟效益和運行穩(wěn)定性起到了至關(guān)重要的作用[3]。

        高風(fēng)速下變頻技術(shù)在保護(hù)風(fēng)電機組中的作用及分析:在高風(fēng)速條件下,未使用變頻技術(shù)的風(fēng)電機組很容易受到損壞。本單位通過變頻技術(shù)有效地保護(hù)了風(fēng)電機組。變頻器可以限制發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,防止在高風(fēng)速時機組超速運行。表3記錄了引入變頻技術(shù)前后風(fēng)電機組在極端風(fēng)速條件下的保護(hù)情況。從中可以看到,變頻技術(shù)顯著減少了高風(fēng)速下的故障次數(shù),保證了風(fēng)電機組的穩(wěn)定運行。此外,變頻技術(shù)通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速降低風(fēng)電機組的機械磨損和疲勞,延長其使用壽命。因此,變頻技術(shù)不僅解決了風(fēng)速變化帶來的技術(shù)難題,而且提高了整個風(fēng)電機組的經(jīng)濟性和可靠性。

        表3 變頻技術(shù)應(yīng)用前后高風(fēng)速下風(fēng)電機組故障發(fā)生情況對比

        2 變頻技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)中的應(yīng)用

        2.1 變頻技術(shù)與風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)整合

        2.1.1 變頻技術(shù)在電氣系統(tǒng)設(shè)計中的考量

        本單位在風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)設(shè)計時,充分考慮了變頻技術(shù)的集成和優(yōu)化。在設(shè)計階段,首先評估了變頻器對于電氣系統(tǒng)的適配性,包括其與發(fā)電機的電氣參數(shù)匹配,如電壓、頻率、功率、效率、絕緣等級等,同時確保了變頻器能夠承受風(fēng)電機組在各種工作狀態(tài)下的電氣負(fù)荷。電氣系統(tǒng)的設(shè)計還顧及了變頻器的熱管理和散熱需求,確保在長時間運行中維持其性能與壽命。變頻器的選擇基于其效率曲線與風(fēng)電機組的功率特性相結(jié)合的分析[4]。例如,一臺額定功率為2MW 的風(fēng)電機組,變頻器功率配置在2.2MW 時能夠?qū)崿F(xiàn)效率最大化,同時可適應(yīng)風(fēng)速變化造成的額定功率工況運行下的波動。

        2.1.2 風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)的變頻應(yīng)用架構(gòu)

        本單位風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)的核心是變頻應(yīng)用架構(gòu)。該架構(gòu)包括風(fēng)力發(fā)電機、變頻器、控制系統(tǒng)和并網(wǎng)設(shè)備。在整個系統(tǒng)中,變頻器連接在發(fā)電機與并網(wǎng)接口之間,起到轉(zhuǎn)換和調(diào)節(jié)作用。發(fā)電機產(chǎn)生的交流電首先被變頻器轉(zhuǎn)換為直流電,之后通過逆變器轉(zhuǎn)換回交流電,以滿足電網(wǎng)的頻率和電壓要求。本單位應(yīng)用的架構(gòu)還包含了先進(jìn)的控制系統(tǒng),該系統(tǒng)能夠?qū)崟r監(jiān)控和調(diào)節(jié)變頻器的運行,確保電氣系統(tǒng)響應(yīng)風(fēng)速變化的同時保持電網(wǎng)穩(wěn)定性??刂葡到y(tǒng)的算法基于實時數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,調(diào)整發(fā)電機的轉(zhuǎn)速和變頻器的輸出以實現(xiàn)最佳的發(fā)電效率。

        2.1.3 變頻技術(shù)對電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升

        變頻技術(shù)對于提升風(fēng)力發(fā)電機組電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性起到至關(guān)重要的作用。通過變頻調(diào)節(jié),發(fā)電機的輸出可以與電網(wǎng)的需求實現(xiàn)精細(xì)匹配,避免了對電網(wǎng)的沖擊和頻率波動,從而維護(hù)了電網(wǎng)的穩(wěn)定性。如,本單位日常監(jiān)測到的場景:在風(fēng)速突然增加時,未使用變頻技術(shù)的發(fā)電機組可能會產(chǎn)生瞬間功率峰值,這會導(dǎo)致電網(wǎng)頻率的短時波動,應(yīng)用變頻技術(shù)的發(fā)電機組能夠平滑這種功率波動。

        具體解決策略是設(shè)定一個“電氣系統(tǒng)穩(wěn)定性系數(shù)”,表達(dá)式為:T=Δf最大/P額定,式中:Δf最大表示未使用變頻技術(shù)時電網(wǎng)頻率的最大波動范圍;P額定表示風(fēng)電機組的額定功率。通過引入變頻技術(shù),測得Δf最大顯著減小,穩(wěn)定性系數(shù)T由引入前的0.8%降低到了0.1%。此外,變頻技術(shù)還允許在電氣系統(tǒng)中實施低電壓穿越(LVRT)和高電壓穿越(HVRT)策略,這些是現(xiàn)代風(fēng)電場必須具備的技術(shù)要求,以應(yīng)對電網(wǎng)的瞬時電壓波動問題。綜合以上分析,變頻技術(shù)的實施不僅提高了風(fēng)力發(fā)電機組的發(fā)電效率,而且還極大地增強了電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性,為風(fēng)電健康發(fā)展和電網(wǎng)穩(wěn)定運行提供了有力的技術(shù)支撐[5]。

        2.2 變頻技術(shù)在提高電能質(zhì)量中的作用

        變頻技術(shù)對電壓和頻率控制的影響。本單位通過引入變頻技術(shù),有效地提升了電氣系統(tǒng)中的電能質(zhì)量,尤其在電壓和頻率控制方面。變頻器能夠確保電壓和頻率的穩(wěn)定輸出,響應(yīng)電網(wǎng)的即時需求和風(fēng)速的變化。變頻器的控制算法經(jīng)過優(yōu)化,使得輸出電壓的波動維持在 ±0.5%的范圍內(nèi),頻率穩(wěn)定性也得到了相應(yīng)提高,穩(wěn)定在 50Hz±0.1Hz 的窄帶內(nèi)。電壓穩(wěn)定性的提升減少了對電網(wǎng)和終端設(shè)備的損害,降低了維護(hù)成本。頻率的精確控制則保障了與電網(wǎng)的同步,避免了諧波和不對稱負(fù)荷對電網(wǎng)的影響。本單位實施的變頻技術(shù)通過動態(tài)調(diào)整發(fā)電機的轉(zhuǎn)速,確保了電能輸出的高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

        變頻技術(shù)在減少電能損耗中的具體應(yīng)用。在電能損耗的管理上,本單位利用變頻技術(shù)優(yōu)化了發(fā)電機組的運行模式。傳統(tǒng)的固定轉(zhuǎn)速發(fā)電機在風(fēng)速低于或超過額定值時效率顯著下降,而變頻技術(shù)通過調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速使其始終在最佳工作點運行。該技術(shù)減少了因轉(zhuǎn)速不匹配導(dǎo)致的能量損耗,提高了整體系統(tǒng)效率。如通過實施變頻技術(shù)后,發(fā)電機在低風(fēng)速時的轉(zhuǎn)速由固定的1500rpm 調(diào)整至1300~1500rpm 的變速范圍,從而降低了風(fēng)力損耗和機械損耗。計算表明,轉(zhuǎn)速的優(yōu)化使得發(fā)電效率提高了大約5%,這意味著相同的風(fēng)能輸入電能輸出增加了5%。

        電能質(zhì)量改進(jìn)前后的對比數(shù)據(jù)分析。本單位對變頻技術(shù)引入前后的電能質(zhì)量進(jìn)行了詳盡的數(shù)據(jù)分析。變頻技術(shù)應(yīng)用前,發(fā)電機組的電能波動率為4%,而應(yīng)用變頻技術(shù)后波動率下降至1%。此外,電能損耗率從原來的10%降至目前的7%。具體來說,變頻技術(shù)實施前后的功率因數(shù)對比從0.85提高到0.95,這表明了電能利用率的提高。同時諧波總畸變率(THD)從10%降至5%以下,顯著減少了對電網(wǎng)的污染。此外,系統(tǒng)運行的可靠性通過減少設(shè)備的過載運行次數(shù)從而得到了加強,過載次數(shù)由每月平均2次減少到0.2次。

        2.3 變頻技術(shù)在故障檢測與處理中的應(yīng)用

        本單位在運行中深入探索了變頻技術(shù)在故障檢測及處理方面的功效。變頻器內(nèi)置的微處理器能夠?qū)崟r監(jiān)測電機運行狀態(tài),通過精確的數(shù)據(jù)分析,及時發(fā)現(xiàn)異常波動和潛在的故障征兆。變頻技術(shù)使得電機的電流、電壓、溫度和振動等關(guān)鍵參數(shù)得以實時監(jiān)控,當(dāng)這些參數(shù)超出正常工作范圍時,變頻器能夠自動調(diào)整或發(fā)送警報[6]。

        如本單位監(jiān)測到某發(fā)電機組輸出電壓波動超過±10%,變頻器即刻判斷為不正常波動并啟動故障保護(hù)程序,通過降低輸出頻率來嘗試恢復(fù)正常電壓水平。若調(diào)整未能成功,變頻器則會斷開該發(fā)電機的輸出,防止故障擴散至整個電網(wǎng)。在實施變頻技術(shù)后,發(fā)電機組的平均無故障運行時間(MTBF)由原來的800h 提升至1200h。通過對比分析發(fā)現(xiàn),變頻技術(shù)的應(yīng)用使得電機故障率下降了30%,大幅減少了因故障導(dǎo)致的維護(hù)成本和停機時間。此外變頻技術(shù)還實現(xiàn)了對故障的前瞻性維護(hù),通過對發(fā)電機組運行數(shù)據(jù)的深度分析,本單位可以提前預(yù)測并安排維護(hù),避免了突發(fā)性故障的發(fā)生,有力地保護(hù)了風(fēng)電機組的安全。

        綜上所述,未來隨著變頻技術(shù)的不斷成熟和電力電子技術(shù)的進(jìn)步,風(fēng)力發(fā)電機組的性能和電氣系統(tǒng)的穩(wěn)定性有望得到進(jìn)一步的提升,為全球能源結(jié)構(gòu)的綠色轉(zhuǎn)型貢獻(xiàn)力量。

        猜你喜歡
        變頻器發(fā)電機風(fēng)速
        基于Kmeans-VMD-LSTM的短期風(fēng)速預(yù)測
        基于最優(yōu)TS評分和頻率匹配的江蘇近海風(fēng)速訂正
        海洋通報(2020年5期)2021-01-14 09:26:54
        變頻器在電機控制系統(tǒng)中的選擇與應(yīng)用
        防爆電機(2020年3期)2020-11-06 09:07:42
        基于LabVIEW的變頻器多段速控制
        簡析變頻器應(yīng)用中的干擾及其抑制
        電子制作(2017年7期)2017-06-05 09:36:13
        大型發(fā)電機勵磁用旋轉(zhuǎn)變換器的開發(fā)和應(yīng)用
        隨身攜帶的小發(fā)電機
        軍事文摘(2016年16期)2016-09-13 06:15:49
        基于GARCH的短時風(fēng)速預(yù)測方法
        考慮風(fēng)速分布與日非平穩(wěn)性的風(fēng)速數(shù)據(jù)預(yù)處理方法研究
        基于PCS-985B的發(fā)電機定子接地保護(hù)應(yīng)用及整定
        成人综合激情自拍视频在线观看| 亚洲中文无码永久免| 国产91网址| 亚洲天堂av社区久久| 亚洲中文字幕久久精品色老板| 亚洲国产精品无码久久| 99re热这里只有精品最新| 欧美激情国产一区在线不卡| 少妇深夜吞精一区二区| 久久久久99人妻一区二区三区| 日日澡夜夜澡人人高潮| 精品亚洲国产探花在线播放| 一本久道视频无线视频试看 | 日本成人字幕在线不卡| 亚洲女同性恋激情网站| 少妇性l交大片7724com| 久久亚洲精品成人av| 日韩成人无码v清免费| 亚洲福利一区二区不卡| 九九在线中文字幕无码| 亚洲国产激情一区二区三区| 亚洲色图视频在线观看网站 | 中文字幕有码一区二区三区| 亚洲性日韩一区二区三区| 国产av国片精品jk制服| 国产午夜福利精品久久2021| 在线观看av片永久免费| 久久久精品毛片免费观看| 两个人看的www免费视频中文| 97色在线视频| 亚洲黄色大片在线观看| 日本丰满老妇bbw| 成人小说亚洲一区二区三区| 国产360激情盗摄一区在线观看 | 中文字幕一区二区三区精彩视频| 国产一区二区三区免费在线视频| 成人久久精品人妻一区二区三区| 亚洲av永久无码精品网址| 最新国产拍偷乱偷精品| 日韩精品一区二区三区视频| 国产av无码专区亚洲版综合|