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编码器在风电行业中的应用

导读:  随着煤炭、石油等常规能源的逐渐枯竭,人类越来越重视对新能源(非常规能源)的开发利用。新能源是指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。其中风能以其独特优势而备受青睐。

  一、引言

  随着煤炭、石油等常规能源的逐渐枯竭,人类越来越重视对新能源(非常规能源)的开发利用。新能源是指传统能源之外的各种能源形式,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。其中风能以其独特优势而备受青睐。相对其他新能源相比,风能具有三大优势:第一,储量大、分布广;第二,可利用性强,成本相对较低;第三,绿色能源,不污染环境。

  作为一种利用风能的清洁能源,风电在环境保护日益重要的今天,发挥着越来越重要的作用。近年来,全球风能市场每年以超过40%的速度快速发展,而中国也凭借丰富的风场资源和政府对新能源开发的大力支持,成为继欧美之后全球最重要的风能市场,这给中国风能装备制造业带来了发展机遇。我国风能资源丰富,理论储量为16亿千瓦,实际可利用量达2.5亿千瓦,具有极大的发展潜力。同时在国家的新能源发展规划中,将风力发电作为重点扶持行业,使我国风电行业拥有了更广阔的发展前景。

  因此风电这几年一直保持着成倍增长,2008年风电机组增长率受到GDP影响,但也超过了80%,国产化的比率已经超过70%。风能产业要想健康持续的增长,就要完成产业体系的建设,产业链的建设。宜科公司抓住了机遇,适时开发出了顺应需求的产品路线和解决方案,并被成功应用于多个风电场中。

  二、水平轴风力涡轮机组成

  基于对风能的更高效率采集及利用,目前风电行业主要采用水平轴风力涡轮机,其组成如右图所示:

  转子叶片:捕获风能并将其转换为转轴的转动能;

  转轴:将转动能转化为发电机的动能;

  变速箱:用于增加转子中心和发电机之间的转轴速度;

  发电机:利用转轴的转动能,通过电磁原理发电;

  偏航控制器(未显示):移动转子使其与风向保持一致;

  制动装置:在出现电力超载或系统故障时停止转轴旋转;

  塔架:支撑转子和发动机箱,并将整个装置位置提升;

  三、风力发电的控制系统

  风力发电系统作为风能发电领域的核心环节,其技术革新至关重要。目前主要采用恒速恒频和变速恒频风力发电机系统两大类。在风力发电中,当风力发电机组与电网并网时,要求风电的频率与电网的频率保持一致,即恒频。恒速恒频即在风力发电过程中,保持风车的转速(也即发电机的转速)不变,从而得到恒频的电能。在风力发电过程中让风车的转速随风速而变化,而通过其它控制方式来得到恒频电能的方法称为变速恒频。

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