風力発電技術の2つのコア技術とは？

1 つは、風がないときに確実に電力を使用できるようにするためのバッテリーのエネルギー貯蔵です。 2つ目は、風力発電と他の発電方法（ディーゼルエンジン発電など）を組み合わせて、ユニット、村、島に電力を供給することです。第三に、風力発電は従来の電力網に統合されて運用され、大規模な電力網に電力を供給します。 風力発電所には数十、さらには数百の風力タービンが設置されることが多く、これが風力発電の主な開発方向です。

風力発電システムの 2 つの主要コンポーネントは、風力タービンと発電機です。 風車の可変ピッチ制御技術と可変速定周波発電技術は、今日の風力発電技術の発展トレンドであり、風力発電の中核技術となっている。 ここでは、これら 2 つの側面について簡単に紹介します。

1. 風力タービンのピッチ距離を​​調整する

ファンはインペラを通じて風エネルギーを捕らえ、ハブに作用する機械的トルクに変換します。 可変ピッチ調整は、ブレードの風上側と長手方向の回転軸の間の角度を変更することによって実現され、それによってブレードの応力と抵抗に影響を与え、強風時のファンの出力の増加を制限し、一定の速度を維持します。出力電力。 ファンの出力曲線は、可変ピッチ調整によって滑らかになります。 定格風速を下回る場合、コントローラーはブレードの迎え角を変更せずに 0 度近くに設定します。これは、一定のピッチ調整とほぼ同等です。 定格風速以上では可変ピッチ制御構造が働き、羽根の迎え角を調整し、出力を定格値付近に制御します。 可変ピッチファンは固定ピッチファンに比べて起動速度が遅く、停止時に伝わる衝撃応力が比較的緩和されます。 通常動作時は主に電力制御が使用されます。 実際のアプリケーションでは、電力は風速の 3 乗に正比例します。 風速の小さな変化が風力エネルギーの大きな変化につながる可能性があります。

可変ピッチ距離調整風力タービンの影響は他の風力タービンよりもはるかに小さいため、材料の使用量と全体の重量を削減できます。 さらに、風速が低い場合、可変ピッチ風力タービンはブレードの良好な迎角を維持できるため、失速制御型風力タービンよりも優れたエネルギー出力が得られ、平均風速が低い地域への設置に適しています。

可変ピッチ調整のもう 1 つの利点は、風速が特定の値に達すると失速ファンを停止する必要があり、可変ピッチ ファンがブレードの無負荷全翼拡張モード位置に徐々に変更され、シャットダウンを回避して風力タービンの稼働率を高めることができることです。発電。

可変ピッチ調整の欠点は、突風の反応に敏感なことです。 風振動によって引き起こされる出力脈動が比較的小さいため、可変ピッチ制御ファンは比較的大型であり、特に可変ピッチ方式を使用する定速風力タービンの場合、この状況はより顕著になります。 したがって、風力タービン可変ピッチ システムの突風に対する応答速度は、この現象を軽減するほど十分に速い必要はありません。

2. 可変速定周波風力発電機

AC励磁二重給電発電機は、可変速定周波数風力タービンで一般的に使用されます。この風力タービンは、巻線誘導電動機に似た構造を持っていますが、ローター巻線にスリップリングとブラシが付いています。 このように、ローターの回転速度は励起の周波数に関係します。 したがって、二次励磁発電機の内部電磁関係は、非同期発電機および同期発電機の内部電磁関係とは異なりますが、非同期発電機と同期発電機の両方のいくつかの特性を備えています。 交流励磁二重給電可変速定周波風車は、交流励磁の振幅、位相、周波数を制御することで可変速定周波を達成できるだけでなく、有効電力と無効電力の制御を実現し、無効電力補償の役割も果たします。電力網。