风力发电机的"心脏"

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  风力发电大“肚子”(机舱)是整个风力发电机组的重要躯体,其内*主要的就是风力发电机。

  其实,风轮旋转并不直接带动发电机发电,在风轮和发电机之间还有个重要机械装置——齿轮箱,其主要功用是将风轮转动所产生的动力传递给发电机,并使其得到相应的转速。齿轮箱是风力发电动力传递的核心装置,一旦出了问题,整台发电设备就将瘫痪,通常风轮的转速很低,而且不稳定,远达不到发电机发电所要求的转速,必须通过齿轮箱的增速作用来实现,故也称之为增速箱。目前我国已经能够自主生产1.5兆瓦级风电齿轮箱,但总体上国内生产的风电齿轮箱质量还不过硬,故障率远比进口的高,要提高风力发电核心竞争力,必须彻底解决这个问题。

  发电机堪称整个风力发电装置的“心脏”,它的另一核心部件是变流器。由于自然界中风的大小、方向具有很大的随机性,导致风力发电机转速时快时慢,发出的电压幅值和频率也杂乱无章。变流器的主要作用就是将电压频率、幅值浮动不稳定的电能转换为频率、幅值稳定、符合电网要求的电能。长期以来,我国与发电机组配套的并网变流器几乎全部依赖进口。目前,我国大功率凤电机组变流器已实现重大技术突破,能自主生产2兆瓦级永磁直驱凤力发电机变流器,打破西方发达国家的技术垄断。

  液压技术是风力发电机组机械传动与控制的重要技术。例如,风轮的制动就需要液压技术支撑。大型装备液压核心技术一直被国外垄断,国内液压**技术落后,产品在承受高庄、高温和耐磨方面与发达国家液压件差距巨大。目前,国内**工程机械液压件几乎100%靠进口,大大制约了我国风力发电的发展。

  控制技术也是风力发电的关键技术之一。风力发电机组综合控制系统,相当于风力发电机组的“大脑”,不仅要监视电网、风况和机组运行参数,对机组���行并网脱网控制,以确保运行中的**性和可靠性,还要根据风速风向的变化,对风轮进行制动空转等优化控制,提高机组的运行效率。当前我国风力发电控制技术尤其在对储能设备的有效控制方面与国外还有较大差距。开展控制技术的研究对于增强我国大型风电机组自主开发能力,提高大型机组的国产化率和降低机组成本具有重要意义。

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