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机电差速系统基础上的变速风机—风电机组传动

2018-12-11 16:17admin中国电力时空网
机电差速系统基础上的变速风机—风电机组传动系统所属频道: 风力发电 关键词: 风机风电机组北京国际风能展

宣安光:下面我们请SET五可持续能源技术公司的Markus Waldner。请他介绍一下齿轮传动的原理,但是和刚才不一样,刚才是用变速器加到系统里面来调整一下速度,包括速度成立。这是用电机,电器的方法有可取之初,下面请Markus Waldner先生给大家做介绍,大家欢迎。

Markus Waldner:女士们,先生们,大家下午好,非常感谢您的邀请,非常高兴有机会来谈一下我们的传动系统。如果谈到系统的话,很重要的一点是能够在整个系统当中发现问题,而且能够找到这个优化的解决方案。我们对于所有的系统的零件之间都是相互联系的。这一点非常的重要,所以在优化的过程中,我们就需要理解他们之间的关系,所以这样的话我的发言一开始并不是来谈我们的传动链的机械的挑战。而是首先谈电器系统。或者是说电网。

电网有两个需求,第一个是你电网所期待的一个是电压要恒定。第二个是频率要恒定。这就是所谓的叫做静态运行条件,为了能够得到恒定的电压,那么你就必须要向电网提供反映式的电,要保持这个频率稳定,就需要提供这个正电。另外就是我们有动态的运营条件。如果出现FRT的时候,这一点就变得非常重要。因为你必须要快速的对FRT做出回应,可能在毫秒的时间里来防止保证电压和频率可以得到稳定。

我们思考一下,也看一下这两种常见的系统。我们看一下这两者的要求,首先是电压方面,刚才提到了你需要逆向电流。这个电流是来自于你的电网转换器的,那么为了增强电流量,你必须要装备特殊的设备。另外就是说需要对它进行控制,为了达到这个要求的话,你必须要加一些其他的零件。

另外,也增强了你的成本,增加了你的成本。那么,如果是说在电网当中如果出现了错误的话,你仍然要保持这个电网的联通。那么怎么办?解决方案就是说要用以下的方式。另外一个方面有转换系统,这里如果说在电网当中出现错误的话,还要保持他仍然连接。那么也就是说要解决这个问题的话就是说要把这个出现问题的转换器暂时停止工作。如果出现了说有高能量从PMG到PC总线的话要有阻抗体。另外一点非常重要的是要确保这个电压质量,也就是说意味着这个电压应该保持恒定,这个偏差应该很小,在第一种发电机当中的偏差可以达到11%,第二种是大概小于8%,所有的这些都说明如果要是实现这个电网的要求的话,那么,很重要的是要能够保持一个稳定的电网。要产生或者是说要保持这个电网的稳定是非常困难的。所以我们有一个新的发电理念。这个理念可以自动的完成达到所有的这些目标。所以我们所使用的是一个叫做与这个电网之间连接的同步发电机。以及这个电器的异步系统,插速系统。这是一个成熟的技术,这个技术已经有一百年的历史了,而且非常高效率的。而他的插速实际上是来自于风速。以及转子。所以我们也用变速齿轮箱这个齿轮箱可以有一个小发动机控制。这个小发动机可以作为转子来使用。这是我们的2兆瓦的传动系统。这里我们看到在左边是插速系统,这个系统是怎么工作的呢?我们在之前的发言中看到,不同的系统插速齿轮箱是什么样的。那么左边你就看到了这个图,它的目标是确保能够以恒定的速度来运转及可以用中间的三个齿轮来控制。你可以看当输入增加的时候,我们可以和这三个速度相啮合。你还可以看到如果输入的速度便满,那么这个三个速度也会发生变化。输入的速度和风相关的。而太阳板也是和驱动系统相联系的。

机电差速系统基础上的变速风机—风电机组传动系统(2)所属频道: 风力发电 关键词: 风机风电机组北京国际风能展

这实际上是一个非常典型的同步系统。我们怎么来来控制这个系统呢,实际上很简单。我们知道这个风机的特点。我们从风机会有一个扭矩。这个扭矩会产生一个能量,而这个能量会在这个发动机本身分布。我们还可以有一个扭曲的,用这个扭矩我们可以调整输入的功率。这就意味着你只要控制这就可以控制这个正向功率。很容易控制这个你信电流。然后对有激励系统,用这个系统可以控制这个逆向功率。这里是系统的反应,你可以看到这里所提供的逆向反向电流。这是内在的特点,它是为了设计他的发动机,这对于电网来说非常重要。这是电流,目前的话电流的限制只是在转换器上降低成本。但是对逆向电流的话,一个全转换的系统的话会受到成本的限制,但是整个的电网需要更多的电流。另外一个方面这里是电压质量,再一个全转换的系统当中可以达到8%,而在这个同步系统当中是0.6%,这个扭曲折非常重要。

很高的这样一个扭曲值的话,会带来电网的很大的变化,也会产生很大的成本,另外,这是我们的具体的模拟,我们是做这个多元模拟,我们有输入的数据是来自于机械设计,电器设计和软件开发。然后我们对我们的系统进行了建模。我们就得到了这个频率的模态。然后做出了我们自己的试机床。我们可以分析一下我们的建模是不是符合我们的系统。然后我们在进行检测和测试。我们还可以预测负载的分布。我们另外还做了分析,根据GL的标准,我们也通过去,刚才我们已经谈过了它的效率了。这个效率比全转换的系统都要更高。大概高69%。有一些区域可以增加每年的产量的3%,希望我们衡量效率,但是能量的输出需要计算。所以明年我们会在我的家乡附近建起这样的系统,可能在中国也会建立起这样一个系统,在2014年,非常感谢大家的聆听。

宣安光:我们再次感谢Markus Waldner先生。用电来进行调试的方法,应该说从原理上是可行的,但是清华大学和东南大学几个教授对关于用电来进行调试他们说早在二三十年前就提出过,所以对这个项目始终抱有一些看法,效果还可以的,特别是这次介绍是在原有的基础上做了进一步的改进。所以可以直接在电机上附加一个插入齿轮装置可以实现这个调试,获得比较好的,有兴趣的单位可以和Markus Waldner先生联系。