Penelitian tentang stabilitas pembangkit tenaga angin sumbu vertikal magnet permanen

1 、 PENDAHULUAN
Dengan meningkatnya permintaan global untuk energi terbarukan, pembangkit listrik tenaga angin, sebagai bentuk energi yang bersih dan terbarukan, telah mendapat perhatian luas. Di antara mereka, pembangkit listrik tenaga angin magnet magnet permanen telah menunjukkan prospek aplikasi yang luas di bidang pembangkit tenaga angin karena struktur dan prinsip kerjanya yang unik. Namun, masalah stabilitas pembangkit listrik tenaga angin magnet magnet permanen selalu menjadi salah satu faktor kunci yang membatasi perkembangannya. Artikel ini bertujuan untuk mempelajari stabilitas pembangkit listrik tenaga angin magnet magnet permanen, menganalisis faktor -faktor yang mempengaruhi, dan mengusulkan strategi untuk meningkatkan stabilitas.
2 、 Karakteristik Struktural dan Prinsip Kerja Magnet Permanen Sumbu Angin Vertikal Pembangkit Tenaga Angin
2.1 Fitur Struktural
Struktur inti dari turbin angin sumbu vertikal magnet permanen termasuk turbin angin, poros, generator, dan menara. Turbin angin mengadopsi desain sumbu vertikal, dan bilah berputar di sekitar sumbu vertikal, yang dapat menangkap gaya angin dari semua arah. Generator mengadopsi teknologi generator sinkron magnet permanen, yang menghasilkan medan magnet yang kuat menggunakan magnet permanen dan beroperasi secara langsung dalam sinkronisasi dengan rotor tanpa perlu perangkat eksitasi listrik. Ini memiliki keunggulan ringan, efisiensi tinggi, dan keandalan yang baik. Menara ini memiliki berat seluruh perangkat dan menempatkan turbin angin pada ketinggian yang tepat untuk sepenuhnya memanfaatkan energi angin.
2.2 Prinsip Kerja
Prinsip kerja pembangkit listrik tenaga angin magnet magnet permanen didasarkan pada prinsip konversi energi. Angin menggerakkan bilah untuk berputar, dan bilah terhubung ke poros utama, yang pada gilirannya mendorong rotor generator untuk memotong garis induksi magnetik, menghasilkan arus yang diinduksi, dan mewujudkan konversi energi kinetik angin menjadi energi mekanik blade dan kemudian ke energi listrik generator. Seluruh proses melibatkan prinsip -prinsip mekanika fluida, transmisi mekanis, dan elektromagnetik.
3 、 Faktor -faktor yang mempengaruhi stabilitas magnet permanen magnet vertikal pembangkit listrik tenaga angin
3.1 efisiensi pembangkit listrik yang relatif rendah
Meskipun magnet permanen sumbu vertikal pembangkit listrik tenaga angin memiliki keunggulan dalam start-up kecepatan angin rendah dan adaptasi arah angin yang kompleks, efisiensi pembangkit listriknya relatif rendah, membutuhkan area yang lebih besar dan lebih banyak peralatan untuk mencapai kapasitas pembangkit listrik yang sama. Ini sampai batas tertentu memengaruhi stabilitas dan ekonomi pembangkit listriknya.
3.2 masalah stres mekanik dan kelelahan
Selama operasi, bilah turbin sumbu vertikal magnet permanen perlu menahan angin dan arah yang terus berubah, menghasilkan tegangan mekanis yang signifikan dan kerusakan kelelahan pada bilah dan komponen mekanis. Ini dapat mempengaruhi operasi stabil jangka panjang dari generator.
3.3 Kompleksitas strategi kontrol
Strategi kontrol turbin angin poros vertikal magnet permanen relatif kompleks, membutuhkan pemantauan waktu nyata dari kecepatan angin, arah angin, dan status generator, dan menyesuaikan kecepatan dan arah turbin angin sesuai dengan algoritma kontrol untuk mencapai kinerja pembangkit listrik yang optimal. Tingkat optimalisasi strategi kontrol secara langsung mempengaruhi stabilitas dan efisiensi operasional generator.
4 、 Strategi untuk meningkatkan stabilitas pembangkit listrik tenaga angin magnet magnet permanen
4.1 Desain Optimalisasi
Meningkatkan efisiensi penangkapan angin dengan meningkatkan bentuk dan bahan sumbu dan rotor vertikal; Mengoptimalkan parameter seperti bilah bilah, lebar blade, dan sudut kemiringan blade untuk meningkatkan kinerja pembangkit listriknya pada kecepatan angin yang berbeda; Tingkatkan distribusi medan magnet dan kepadatan fluks generator untuk meningkatkan efisiensi konversi energi listriknya. Selain itu, penggunaan struktur baru seperti generator magnet permanen fluks aksial dapat lebih meningkatkan stabilitas dan efisiensi generator.
4.2 Tingkatkan Strategi Kontrol
Memperkenalkan teori kontrol modern dan algoritma kecerdasan buatan, seperti pembelajaran mendalam, untuk mengoptimalkan kemampuan beradaptasi dan efisiensi operasional turbin angin; Mengadopsi strategi kontrol cerdas seperti pemeliharaan prediktif yang digerakkan oleh data dan kontrol adaptif untuk memberikan jaminan untuk pengoperasian turbin angin yang stabil jangka panjang.
4.3 Memperkuat Operasi dan Manajemen Pemeliharaan
Membangun sistem manajemen operasi dan pemeliharaan yang komprehensif, secara teratur memeriksa dan memelihara turbin angin; Mengadopsi teknologi pemantauan canggih untuk memantau status operasi turbin angin real-time; Kembangkan rencana darurat untuk memastikan respons cepat dan penanganan kesalahan jika terjadi situasi yang tidak terduga.
5 、 Kesimpulan dan Prospek
Magnet permanen sumbu vertikal pembangkit listrik tenaga angin memiliki keunggulan yang signifikan dalam start-up kecepatan angin rendah dan adaptasi arah angin yang kompleks, tetapi efisiensi pembangkit listrik dan masalah stabilitas yang relatif rendah masih merupakan faktor kunci yang membatasi perkembangannya. Dengan mengoptimalkan desain, meningkatkan strategi kontrol, dan penguatan penguatan dan manajemen pemeliharaan, stabilitas pembangkit tenaga angin magnet vertikal magnet permanen dapat ditingkatkan secara efektif. Di masa depan, dengan kemajuan berkelanjutan dan inovasi teknologi, pembangkit listrik tenaga angin vertikal magnet permanen diharapkan memainkan peran yang lebih besar di bidang energi bersih, berkontribusi pada transisi energi global dan pembangunan berkelanjutan.