1、風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案1、建設(shè)項(xiàng)目必須符合的總要求風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)室是要求建設(shè)一個(gè)符合風(fēng)力發(fā)電專業(yè)和實(shí)際風(fēng)電專業(yè)教學(xué)要求的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，包括具有無級可變風(fēng)速及可任意連續(xù)可變風(fēng)向的模擬風(fēng)力源系統(tǒng)（與并網(wǎng)型雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套實(shí)驗(yàn)）和三組無級可變風(fēng)速及60度連續(xù)可變風(fēng)向的模擬風(fēng)力源系統(tǒng)（與小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套實(shí)驗(yàn)）。由一套采用主動偏航齒輪驅(qū)動形式的、模擬大型變槳距變速恒頻風(fēng)力異步雙饋發(fā)電機(jī)組、雙PWM變流器、電氣測控柜和中控臺構(gòu)成的風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，以及由三套小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)和配套儀器儀表所組成的一個(gè)符合大、小型風(fēng)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)技術(shù)要求的綜合風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)室，以滿足學(xué)生教學(xué)實(shí)訓(xùn)要求。同時(shí)需要系統(tǒng)地考慮教學(xué)

2、實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的要求并具一定的特色。所以本建設(shè)項(xiàng)目具體實(shí)施的投標(biāo)單位，不僅要吸收目前并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的新技術(shù)，還應(yīng)緊密結(jié)合教學(xué)的實(shí)際，必須全面滿足完成實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的要求，模擬風(fēng)場與變槳距異步雙饋發(fā)電機(jī)組必須符合教學(xué)要求的實(shí)際原形的物理模擬標(biāo)準(zhǔn)。要能夠觀察到各種工況的物理過程，獲得明確的物理概念，可以探索到現(xiàn)象的本質(zhì)極其變化的基本規(guī)律，在教學(xué)實(shí)訓(xùn)中可使風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)室的作用和功能得到進(jìn)一步的拓展，能夠進(jìn)行典型系統(tǒng)的實(shí)訓(xùn)，應(yīng)符合實(shí)訓(xùn)教學(xué)的可測試性和可操作性。2、對模擬風(fēng)場系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基本要求 以風(fēng)能為動力的發(fā)電設(shè)備，稱為風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。在實(shí)際風(fēng)電工程中，安裝在風(fēng)電場中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的原動力風(fēng)能是自然風(fēng)，風(fēng)的速度

3、和方向是不斷變化的，而功率與風(fēng)速的立方成正比。因此在實(shí)驗(yàn)室的室外模擬風(fēng)場中必須設(shè)計(jì)建設(shè)一個(gè)連續(xù)可變風(fēng)速及可任意連續(xù)可變風(fēng)向的模擬風(fēng)力源系統(tǒng)。在室外模擬風(fēng)場中安裝的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求是采用300W小型風(fēng)力發(fā)電組，整個(gè)風(fēng)場用金屬網(wǎng)隔離。在室內(nèi)安裝的并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求設(shè)計(jì)制造成采用主動偏航齒輪驅(qū)動形式的、由變槳距風(fēng)輪機(jī)、齒輪箱和異步雙饋發(fā)電機(jī)組等構(gòu)成風(fēng)電主機(jī)，風(fēng)速和風(fēng)向信號取自于室外模擬風(fēng)場的模擬風(fēng)力源系統(tǒng)，變槳距調(diào)節(jié)信號取自于發(fā)電機(jī)功率。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的原動力采用直流調(diào)速電機(jī)，直流調(diào)速電機(jī)的轉(zhuǎn)速與室外模擬風(fēng)場中測得的風(fēng)速成正比。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組產(chǎn)生的電能，通過電纜經(jīng)模擬箱式變電站將其電壓由

4、0.69KV模擬升至10KV后，是經(jīng)架空線路或電纜模擬輸送到風(fēng)電場的變電所。3、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基本要求并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功能是將風(fēng)中的動能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，再將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，輸送到電網(wǎng)中。要求并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的在設(shè)定的模擬風(fēng)況和電網(wǎng)條件下能夠長期安全運(yùn)行。3.1、并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)分為風(fēng)輪、齒輪箱、發(fā)電機(jī)、塔筒和基礎(chǔ)等幾個(gè)部分。經(jīng)過調(diào)研和綜合分析，為了符合風(fēng)力發(fā)電專業(yè)和實(shí)際并網(wǎng)型風(fēng)電工程的教學(xué)要求，本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)制造要求是：采用三葉片（葉片長度根據(jù)實(shí)驗(yàn)室場地允許條件取）圍繞葉片縱向軸線轉(zhuǎn)動的變槳距風(fēng)輪機(jī)，具有主動偏航齒輪驅(qū)動功能，采用雙饋異步發(fā)電機(jī)。底盤上安裝除了控制

5、器以外的機(jī)組主要部件。塔架支撐底盤達(dá)到1M的高度，筒內(nèi)安置發(fā)電機(jī)和控制器之間的動力電纜、控制和通信電纜，塔架結(jié)構(gòu)采用筒形?；A(chǔ)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的地質(zhì)情況和塔架筒形結(jié)構(gòu)形式設(shè)計(jì)。其中心預(yù)置與塔架連接的基礎(chǔ)部件，保證將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組牢牢固定在基礎(chǔ)上。3.2、并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由傳動系統(tǒng)、偏航系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)與制動系統(tǒng)、發(fā)電機(jī)、控制與安全系統(tǒng)等組成。傳動系統(tǒng)：包括主軸、齒輪箱和聯(lián)軸節(jié)。輪轂與主軸固定連接，將風(fēng)輪的轉(zhuǎn)矩傳遞給齒輪箱。也可將主軸與齒輪箱的輸入軸合為一體。由于模擬大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速可考慮在030r/min范圍內(nèi),通過齒輪箱增速經(jīng)高速軸驅(qū)動發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。偏航系統(tǒng)：偏航系統(tǒng)要求跟蹤風(fēng)向的變化，驅(qū)

6、動機(jī)艙圍繞塔架中心線旋轉(zhuǎn)，使風(fēng)輪掃掠面與風(fēng)向保持垂直。將模擬風(fēng)向信號經(jīng)傳感器發(fā)給控制器，經(jīng)過與風(fēng)輪的實(shí)際方位進(jìn)行比較后，發(fā)出指令給偏航電動機(jī)，驅(qū)動小齒輪沿著與塔架頂部固定的大齒圈移動，經(jīng)過偏航軸承使機(jī)艙傳動，直到風(fēng)輪對準(zhǔn)模擬風(fēng)向后停止。液壓系統(tǒng)：要求為油缸和制動器提供驅(qū)動壓力。液壓系統(tǒng)由電動機(jī)、油泵、油箱、過濾器、管路及各種液壓閥等組成。油缸主要是用于驅(qū)動變槳距風(fēng)輪的變距機(jī)構(gòu)。制動系統(tǒng)：本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求設(shè)置空氣動力制動和機(jī)械制動兩部分。要求變槳距風(fēng)輪能處于順槳位置時(shí)模擬利用空氣阻力使風(fēng)輪減速或停機(jī)的狀態(tài)，以便顯示空氣動力制動原理。要求在齒輪箱的高速輸出軸上設(shè)置的盤式制動器，進(jìn)行機(jī)械制動

7、。本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)要讓機(jī)組停機(jī)，首先采用模擬空氣制動，由原動機(jī)減速來模擬風(fēng)輪減速，再采用機(jī)械制動使風(fēng)輪停轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)：將風(fēng)輪的機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能，本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求采用雙饋異步發(fā)電機(jī)。當(dāng)模擬風(fēng)速增加使齒輪箱高速輸出軸轉(zhuǎn)速達(dá)到異步發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速時(shí)，機(jī)組并入電網(wǎng)，向電網(wǎng)送電。模擬風(fēng)速繼續(xù)增加，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速也略為升高，增加輸出功率。達(dá)到額定模擬風(fēng)速后，通過風(fēng)輪葉片的調(diào)節(jié)，模擬穩(wěn)定在額定功率不再增加。反之模擬風(fēng)速減小，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時(shí)，則從電網(wǎng)吸收電能，處于電動機(jī)狀態(tài)，經(jīng)過適當(dāng)延時(shí)后脫開電網(wǎng)?？刂葡到y(tǒng)：包括控制和監(jiān)測兩部分，控制部分要求有手動控制和自動控制。可在現(xiàn)場根據(jù)需要進(jìn)行手動控制，自動

8、控制要求在無人值守的條件下實(shí)施運(yùn)行人員設(shè)置的控制策略，保證機(jī)組正常安全運(yùn)行。監(jiān)測部分將各種傳感器采集到的數(shù)據(jù)送到控制器，經(jīng)過處理作為控制參數(shù)或作為原始記錄儲存起來，在機(jī)組控制的顯示屏上可以查詢，也應(yīng)送到實(shí)驗(yàn)室中央控制室的電腦系統(tǒng)。安全系統(tǒng)：要保證機(jī)組在發(fā)生非正常情況時(shí)立即停機(jī)，風(fēng)輪被制動停止旋轉(zhuǎn)。4、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要參數(shù)的要求本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求提供一個(gè)功率曲線圖，橫坐標(biāo)是風(fēng)速，縱坐標(biāo)是機(jī)組的輸出功率。功率曲線主要分為上升和穩(wěn)定兩部分，機(jī)組開始向電網(wǎng)輸出功率時(shí)的模擬風(fēng)速稱為切入風(fēng)速。隨著模擬風(fēng)速的增大，輸出功率上升，輸出功率大約與風(fēng)速的立方成正比，達(dá)到額定功率值時(shí)的風(fēng)速稱為額定風(fēng)速

9、。此后模擬風(fēng)速再增加，由于風(fēng)輪的調(diào)節(jié)，功率保持不變。5、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組布局和中心位置的要求投標(biāo)建設(shè)廠家首先論證總體設(shè)計(jì)任務(wù)和技術(shù)要求，以現(xiàn)有技術(shù)確定機(jī)組、布局，確定所設(shè)計(jì)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的幾何尺寸、重量和性能等基本特性。5.1、整機(jī)總體布置整機(jī)各部件、各系統(tǒng)、附件和設(shè)備等布置要求合理、協(xié)調(diào)、緊湊，保證正常工作和便于維護(hù)等要求，并考慮有效合理的重心位置。6、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪總體參數(shù)的要求6.1、風(fēng)輪葉片數(shù)B由于三葉片的風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行和輸出功率較平穩(wěn)，本并網(wǎng)型風(fēng)力機(jī)采用三葉片風(fēng)輪。6.2、風(fēng)輪直徑D風(fēng)輪直徑應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)室場地限制考慮盡量取長（并網(wǎng)機(jī)組的風(fēng)輪葉片長度縮短）。6.3、設(shè)計(jì)

10、風(fēng)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的平均毛呢風(fēng)速和頻度，按實(shí)際工程型機(jī)組的范圍進(jìn)行。6.4、尖速比本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用變槳距的風(fēng)輪葉片，要求在風(fēng)輪起動時(shí)，變距角要能調(diào)節(jié)到較大值，隨著風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的增加逐漸減小。要求根據(jù)風(fēng)輪設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速來選擇齒輪箱傳動比，最后再用公式=R/V進(jìn)行尖速比的計(jì)算，確定其設(shè)計(jì)參數(shù)。6.5、其他塔筒高度建議取1米，風(fēng)輪中心高度是指風(fēng)輪中心離安裝處地面的高度，風(fēng)輪中心離地高度應(yīng)根據(jù)風(fēng)輪機(jī)在機(jī)架上的布置而定。7、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動力學(xué)特性的要求 要求具有良好的動力學(xué)特性，足夠的動力穩(wěn)定性裕度，可接受的風(fēng)輪及機(jī)體振動載荷以及低的水平振動。本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要應(yīng)考慮動載荷、振動及

11、動力穩(wěn)定性等三個(gè)方面。7.1動載荷本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的原動力考慮在模擬風(fēng)力源系統(tǒng)風(fēng)能的作用下通過傳感系統(tǒng)控制并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的原動機(jī)驅(qū)動，原動機(jī)要求能模擬作用于風(fēng)輪葉片上的周期性氣動載荷引起的動響應(yīng)，因此在機(jī)構(gòu)、傳動、結(jié)合發(fā)電方面應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的展示。7.2振動本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組除風(fēng)輪外，電機(jī)、傳動系統(tǒng)及其支撐結(jié)構(gòu)等設(shè)計(jì)都應(yīng)考慮減輕振動問題。7.3動力穩(wěn)定性為了保證并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在使用中不出現(xiàn)整機(jī)動力不穩(wěn)定性，就要求機(jī)組在其整個(gè)運(yùn)行范圍內(nèi)不存在整機(jī)動力不穩(wěn)定區(qū)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組開車時(shí)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速總是從零開始加速，因而這個(gè)工作轉(zhuǎn)速范圍也就是從零一直到最大轉(zhuǎn)速。此外，為了保證一定的安全裕度，要求

12、整機(jī)動力不穩(wěn)定區(qū)的下邊界不低于最大轉(zhuǎn)速的120%。8、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整機(jī)可靠性的要求可靠性是并網(wǎng)型模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基本質(zhì)量標(biāo)志，是風(fēng)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)質(zhì)量的重要組成部分。可靠性是來自設(shè)計(jì)制造和使用維護(hù)、設(shè)計(jì)制造可靠性是影響實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)可靠性的重要因素，因此要求投標(biāo)單位必須進(jìn)行認(rèn)識的設(shè)計(jì)和制造。9、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求并網(wǎng)型模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)內(nèi)容主要包括葉片、輪轂、偏航系統(tǒng)、主軸、主軸承、齒輪箱、剎車系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、機(jī)艙及塔架的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。9.1 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基本原則9.1.1 技術(shù)性 盡可能采用成熟的新技術(shù)、新材料、新工藝，保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組滿足總體設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。9

13、.1.2 經(jīng)濟(jì)性 綜合考慮包括模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的制造成本、運(yùn)行及維護(hù)成本。9.1.3 可靠性 應(yīng)該科學(xué)、合理的綜合考慮技術(shù)指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)，最終滿足可靠性指標(biāo)。9.2 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般要求部件設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是選擇部件的結(jié)構(gòu)形式，布置結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件、確定構(gòu)件的尺寸參數(shù)等。在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)行具體的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，繪制出全部的工程圖。9.2.1 強(qiáng)度、剛度要求：機(jī)艙底盤平臺、葉片、塔架等各受力構(gòu)件及其組合部件必須能承受相應(yīng)狀態(tài)載荷的足夠強(qiáng)度、剛度。9.2.2 動力學(xué)要求：區(qū)別于一般機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動部件所受載荷是交變載荷，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮質(zhì)量、剛度分布對構(gòu)件、整機(jī)的固有特

14、性的影響，使得部件、整機(jī)的固有頻率避開激振力頻率，降低動應(yīng)力水平、提高部件以及整機(jī)的壽命和可靠性。9.2.3 工藝性要求：結(jié)構(gòu)的工藝性是指在具體生產(chǎn)條件對所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能使其在生產(chǎn)過程實(shí)現(xiàn)的可能性程度。9.3 對結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)的要求由于建設(shè)經(jīng)費(fèi)有限，并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)從各種可能的多個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面尋求滿足設(shè)計(jì)要求的最好方案，使得結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)既滿足強(qiáng)度、剛度、工藝性要求而又使得結(jié)構(gòu)重量輕、制造成本低。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目的，在優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，需要不斷改變設(shè)計(jì)變量，使之按教學(xué)實(shí)訓(xùn)要求的方面變化，因此，結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)就是一個(gè)分析設(shè)計(jì)再分析再設(shè)計(jì)的過程。要形成使總體、結(jié)構(gòu)、工藝設(shè)計(jì)一體化的設(shè)計(jì)方法。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不是一個(gè)簡

15、單的設(shè)計(jì)過程，要同時(shí)考慮大量復(fù)雜的條件，以達(dá)到結(jié)構(gòu)可靠性要求和優(yōu)化設(shè)計(jì)的目的。建議考慮下述兩種設(shè)計(jì)方法：一是根據(jù)載荷及功能要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；二是根據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行載荷校核。10、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組總體布置及動力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求10.1 對機(jī)組總體布置的要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動及偏航系統(tǒng)和機(jī)艙底盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案中，采用當(dāng)前最流行的一字型或一字型的改變型。10.2、對輪轂的要求輪轂是聯(lián)接葉片與主軸的重要部件，它承受了風(fēng)力作用在葉片上推力、扭矩、彎矩及陀螺力矩。風(fēng)輪輪轂傳遞風(fēng)輪的力和力矩到后面的機(jī)械結(jié)構(gòu)中去。它是影響風(fēng)機(jī)性能和質(zhì)量的關(guān)鍵部件。并網(wǎng)型模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輪轂的形狀要求采用三通型輪轂或三角形輪轂。輪轂的

16、結(jié)構(gòu)要求采用鑄造結(jié)構(gòu)或焊接結(jié)構(gòu)，材料要求采用鑄鋼或高強(qiáng)度球墨鑄鐵。10.3、對主軸的要求在并網(wǎng)型模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，主軸承擔(dān)了支撐輪轂處傳遞過來的各種負(fù)載的作用，并將扭矩傳遞給增速齒輪箱，將軸向推力、氣動彎矩傳遞給機(jī)艙、塔架。在結(jié)構(gòu)允許的條件下，應(yīng)將主軸盡量設(shè)計(jì)的保守一些。主軸的主要結(jié)構(gòu)一般有挑臂梁結(jié)構(gòu)和懸臂梁結(jié)構(gòu)兩種， 本并網(wǎng)型模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求采用三點(diǎn)式支撐的懸臂梁結(jié)構(gòu)主軸，懸臂梁結(jié)構(gòu)主軸上的一個(gè)支撐由軸承架支撐；另一支撐由齒輪箱支撐。這種結(jié)構(gòu)的前支點(diǎn)為剛性支撐，后支點(diǎn)（齒輪箱）為彈性支撐，能夠吸收突變負(fù)載。10.3.1.主軸的材料選用：由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主軸受力復(fù)雜，要求選用優(yōu)質(zhì)鋼材。1

17、0.3.2.軸靜強(qiáng)度的安全系數(shù)校核 軸的靜強(qiáng)度是根據(jù)軸的短時(shí)最大載荷（包括動載荷和沖擊載荷）來計(jì)算的。校核的目的是保證軸對塑性變形的抵抗能力。10.4、對聯(lián)軸器的要求在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，常采用剛性聯(lián)軸器、彈性聯(lián)軸器（或萬向聯(lián)軸器）兩種方式。剛性聯(lián)軸器常用在對中性好的二軸的聯(lián)接，而彈性聯(lián)軸器則可以為二軸對中性較差時(shí)提供二軸的聯(lián)接，更重要的是彈性聯(lián)接器可以提供一個(gè)彈性環(huán)節(jié)，該環(huán)節(jié)可以吸收軸系因外部負(fù)載的波動而產(chǎn)生的額外能量。在并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中要求在低速軸端（主軸與齒軸箱低速軸聯(lián)接處）選用剛性聯(lián)軸器，可考慮選用脹套式聯(lián)軸器、柱銷式聯(lián)軸器等。在高速軸端（發(fā)電機(jī)與齒輪箱高速軸聯(lián)接處）要求選用彈性聯(lián)軸器

18、（或萬向聯(lián)軸器），可考慮選用輪胎聯(lián)軸器，或十字節(jié)聯(lián)軸器。10.5、對機(jī)械剎車的要求機(jī)械剎車是一種制動式減慢旋轉(zhuǎn)負(fù)載的裝置，要求制動可靠。機(jī)械剎車根據(jù)作用方式可以分為氣動液壓、電磁、電液、受動等形式。按工作狀態(tài)制動器可分為常閉式和常開式。常閉式制動器靠彈簧或重力的作用經(jīng)常處于緊閘狀態(tài)，而機(jī)構(gòu)運(yùn)行時(shí)，則用人力或松閘器使制動器松閘；與此相反，常開式制動器經(jīng)常處于松閘狀態(tài)，只有施加外力時(shí)才能使其緊閘。在并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中具體方式可由生產(chǎn)廠家確定，建議采用常閉式制動器。11、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙底盤結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙除了承擔(dān)容納所有機(jī)械部件外，還承受所有外力（包括靜負(fù)載及動負(fù)載）的作

19、用。對機(jī)艙的強(qiáng)度及剛度的要求將更為苛刻，特別是對機(jī)艙底盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求較高，本模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)艙底盤在確保學(xué)生實(shí)訓(xùn)安全的情況下，可根據(jù)實(shí)際使用條件設(shè)計(jì)。機(jī)艙底盤的選擇：1）按制造方法及材料可分為鑄造機(jī)艙底盤、焊接機(jī)艙底盤二類（可考慮采用后者）。2）按結(jié)構(gòu)形狀可分為梁式機(jī)艙底盤、框架式機(jī)艙底盤、箱式機(jī)艙底盤等三類。（可考慮采用框架式機(jī)艙底盤）。11.1、機(jī)艙底盤設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則機(jī)艙底盤的設(shè)計(jì)主要應(yīng)保證剛度、強(qiáng)度、穩(wěn)定性及學(xué)生實(shí)訓(xùn)的重要性。1）剛度 機(jī)艙底盤的剛度決定風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動鏈的工作穩(wěn)定性，決定回轉(zhuǎn)支承工作的穩(wěn)定性。2）強(qiáng)度 機(jī)艙底盤的強(qiáng)度應(yīng)根據(jù)模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中可能發(fā)生最大載荷來校

20、核，更重要的還要校核其疲勞強(qiáng)度。機(jī)艙底盤強(qiáng)度和剛度都要從靜態(tài)和動態(tài)兩個(gè)方面來考慮。動剛度是衡量機(jī)艙底盤抗振能力的指標(biāo)，而提高機(jī)艙底盤抗振性能應(yīng)從提高機(jī)艙底盤構(gòu)件的靜剛度、控制固有頻率、加大阻尼等方面入手。3）穩(wěn)定性 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)艙底盤是一個(gè)扁平式結(jié)構(gòu)，其主要受力件穩(wěn)定性較好，某些受壓部件及受壓彎結(jié)構(gòu)也可能存在失穩(wěn)問題，必須加以校核。11.2、對機(jī)艙底盤設(shè)計(jì)的要求1）在滿足強(qiáng)度及剛度的前提下，機(jī)艙底盤應(yīng)盡量重量輕、成本低；2）抗振性好；3）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，工藝性良好，便于焊接和機(jī)械加工；4）結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便修理和更換零部件及便于學(xué)生實(shí)訓(xùn)。5）造型好，使之既適用經(jīng)濟(jì)，又美觀大方。11

21、.3、對機(jī)艙底盤的材料及處理的要求焊接機(jī)艙底盤具有強(qiáng)度和剛度高、重量輕、生產(chǎn)周期短以及施工簡便等優(yōu)點(diǎn)，因此在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中大多采用焊接機(jī)艙底盤。焊接機(jī)艙底盤應(yīng)采用優(yōu)質(zhì)鋼材。為了保持尺寸穩(wěn)定，焊接后必須消除內(nèi)應(yīng)力，本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組考慮采用焊接式機(jī)艙底盤。12、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪與葉片的要求本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求采用變槳距風(fēng)輪，風(fēng)輪由一個(gè)具有集中變槳控制的葉片及對應(yīng)的調(diào)槳軸承和輪轂組成。調(diào)槳軸承用螺栓聯(lián)結(jié)在輪轂上；葉片由玻璃纖維制成，并由聚酯材料加固，采用螺栓聯(lián)結(jié)在葉片軸承上，能順時(shí)針轉(zhuǎn)動。三個(gè)葉片的長度根據(jù)風(fēng)機(jī)所安裝的中心高度確定。每一個(gè)葉片由兩個(gè)半殼與中間的支承梁組成；葉片通過葉根

22、螺栓與調(diào)槳軸承連結(jié)，從而允許葉片轉(zhuǎn)動。13、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率調(diào)節(jié)的要求當(dāng)風(fēng)速達(dá)到某一值時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組達(dá)到額定功率。自然風(fēng)的速度變化常會超過這一風(fēng)速，在正常運(yùn)行時(shí)，不是限制結(jié)構(gòu)載荷的大小，而是發(fā)電機(jī)超載后過熱的問題。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也要設(shè)定發(fā)電機(jī)過載的能力?？刂葡到y(tǒng)允許發(fā)電機(jī)短時(shí)過載，絕不能長時(shí)間或經(jīng)常過載。由于風(fēng)速和功率是三次方的關(guān)系，當(dāng)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率達(dá)到額定點(diǎn)以后，必須有相應(yīng)的功率調(diào)節(jié)措施，使機(jī)組的輸出功率不再增加。本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組考慮采用變槳距聯(lián)動原動機(jī)的調(diào)節(jié)方法。13.1對變槳距控制的要求變槳距控制主要是通過改變翼型迎角變化，使翼型升力變化來進(jìn)行調(diào)節(jié)的。 變槳距控

23、制多用于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用變槳距控制。變槳距控制是通過葉片和輪轂之間的軸承機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動葉片來減小迎角，由此來減小翼型的升力，以達(dá)到減小作用在風(fēng)輪葉片上的扭矩和功率的目的。變槳調(diào)節(jié)時(shí)葉片迎角可相對氣流連續(xù)的變化，以便得到風(fēng)輪功率輸出達(dá)到希望的范圍。在90迎角時(shí)是葉片的順槳位置。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組正常運(yùn)行時(shí)，葉片向小迎角方向變化而限制功率。變距范圍要求090。從起動角度0到順槳，葉片就像飛機(jī)的垂直尾翼一樣。由于變槳距控制型風(fēng)輪具有典型教學(xué)意義，在并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中要求能進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。14、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組齒輪箱的要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的齒輪箱是一個(gè)重要的機(jī)械部件，其主要功能是將風(fēng)輪在

24、風(fēng)力作用下所產(chǎn)生的動力傳遞給發(fā)電機(jī)并使其得到相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。風(fēng)輪的轉(zhuǎn)速很低，遠(yuǎn)達(dá)不到發(fā)電機(jī)發(fā)電要求，必須通過齒輪箱輪副的增速作用來實(shí)現(xiàn)，故也將齒輪箱稱之為增速箱。本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組還要求附加一臺在風(fēng)力源風(fēng)速作用下的原動機(jī)系統(tǒng)。根據(jù)機(jī)組的總體布置要求，可將與風(fēng)輪輪轂直接相連的傳動軸（俗稱大軸）和齒輪箱的輸入軸合為一體，其軸端形式是法蘭盤連接結(jié)構(gòu)。也可將大軸與齒輪箱分別布置，其間利用漲緊套裝置或聯(lián)軸節(jié)連接的結(jié)構(gòu)。為了增加機(jī)組的制動能力，可考慮在齒輪箱的輸入端或輸出端設(shè)置剎車裝置，配合變槳距制動裝置共同對機(jī)組傳動系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)合制動。由于齒輪箱是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中的重要設(shè)備，故對其可靠性和使用壽命都提出了比一

25、般機(jī)械高得多的要求。對構(gòu)件材料的要求是，除了常規(guī)狀態(tài)下機(jī)械性能外，還應(yīng)保證齒輪箱平穩(wěn)工作，防止振動和沖擊；保證充分的潤滑條件等。為模擬冬夏溫差巨大的地區(qū)，要配置合適的加熱和冷卻裝置。還要設(shè)置監(jiān)控點(diǎn)，對運(yùn)轉(zhuǎn)和潤滑狀態(tài)和溫度進(jìn)行遙控。本模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是以水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用固定平行軸齒輪傳動和行星齒輪傳動為代表的機(jī)組。14.1、對齒輪箱設(shè)計(jì)的要求齒輪箱的設(shè)計(jì)必須保證在滿足可靠性和預(yù)期壽命的前提下，使結(jié)構(gòu)簡化并且重量最輕。根據(jù)機(jī)組要求，采用CAD優(yōu)化設(shè)計(jì)，選用合理的設(shè)計(jì)參數(shù)，排定最佳傳動方案，選擇穩(wěn)定可靠的構(gòu)件和具有良好力學(xué)特性的材料，配備完整充分的潤滑等。齒輪箱作為傳遞動力的部件，在運(yùn)行期間同時(shí)

26、承受動、靜載荷。其動載荷部分取決于風(fēng)輪、發(fā)電機(jī)的特性和傳動軸、聯(lián)軸器的質(zhì)量、剛度、阻尼值以及發(fā)電機(jī)的外部工作條件。為此要求模擬機(jī)組，能對起動、運(yùn)行、空轉(zhuǎn)、停機(jī)、正常起動和緊急制動等各種工況進(jìn)行試驗(yàn)。14.2、原動機(jī)安裝布置為了使并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組符合實(shí)際工程機(jī)組的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，要求將原動機(jī)安裝在齒輪箱內(nèi)，以學(xué)生不宜看到為準(zhǔn)。14.3、對齒輪箱噪聲級的要求風(fēng)力發(fā)電齒輪箱的噪聲標(biāo)準(zhǔn)為85dB(A)左右。噪聲主要來自各傳動件，故應(yīng)采取相應(yīng)降低噪聲的措施：1）適當(dāng)提高齒輪精度，進(jìn)行齒形修緣，增加嚙合重合度；2）提高軸和軸承的剛度；3）合理布置軸系和輪系傳動，避免發(fā)生共振。齒輪箱安裝時(shí)采取必要的減振措施，按

27、規(guī)范找正，充分保證機(jī)組的聯(lián)結(jié)剛度，將齒輪箱的機(jī)械振動控制在GB/T8534規(guī)定的C級之內(nèi)。14.4、對齒輪箱可靠性的要求按照假定壽命最少20年的要求，視載荷譜所列載荷分布情況進(jìn)行疲勞分析，對齒輪箱整機(jī)及其零件的設(shè)計(jì)極限狀態(tài)和使用極限狀態(tài)進(jìn)行極限強(qiáng)度分析、疲勞分析、穩(wěn)定性和變形極限分析，動力學(xué)分析等。15、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)分項(xiàng)功能的要求偏航系統(tǒng)是水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必不可少的組成系統(tǒng)之一。要求偏航系統(tǒng)滿足兩個(gè)主要作用：1）是與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)相互配合，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)輪始終處于迎風(fēng)狀態(tài)，充分利用風(fēng)能，提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率；2）是提供必要的鎖緊力矩，以保障風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安

28、全運(yùn)行。本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用主動偏航系統(tǒng)的齒輪驅(qū)動形式。15.1、對偏航系統(tǒng)電纜的要求實(shí)際工程中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為保證機(jī)組懸垂部分電纜不至于產(chǎn)生過度的紐絞而使電纜斷裂失效，必須使電纜有足夠的垂懸量，并要求電纜所允許的扭轉(zhuǎn)角為1080度內(nèi)。本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組由于機(jī)組中心離地面高度很低，電纜沒有足夠的垂懸量。應(yīng)采取其它方法解決機(jī)架轉(zhuǎn)動1080度時(shí)的電纜進(jìn)出問題。15.2、對偏航系統(tǒng)阻尼的要求為避免風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在偏航過程中產(chǎn)生過大的振動而造成整機(jī)的共振，偏航系統(tǒng)在機(jī)組偏航時(shí)必須具有合適的阻尼力矩。阻尼力矩的大小要根據(jù)機(jī)艙和風(fēng)輪質(zhì)量總和的慣性力矩來確定。其基本的確定原則為確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航時(shí)動

29、作平穩(wěn)順暢而不產(chǎn)生振動。只有在阻尼力矩的作用下，機(jī)組的風(fēng)輪才能夠定位準(zhǔn)確，充分利用風(fēng)能進(jìn)行發(fā)電。15.3、對偏航系統(tǒng)解纜和紐纜保護(hù)的要求解纜和紐纜保護(hù)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)所必須具有的主要功能。偏航系統(tǒng)的偏航動作會導(dǎo)致機(jī)艙和塔架之間的連接電纜發(fā)生紐絞，所以模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組也應(yīng)在偏航系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)置與方向有關(guān)的計(jì)數(shù)裝置或類似的程序?qū)C(jī)架的轉(zhuǎn)動的方向和累積角度進(jìn)行檢測。 15.4、對偏航系統(tǒng)偏航轉(zhuǎn)速的要求對于并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)來說，風(fēng)輪軸和葉片軸在機(jī)組的正常運(yùn)行時(shí)不可避免的產(chǎn)生陀螺力矩，這個(gè)力矩過大將對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的壽命和安全造成影響。為減少這個(gè)力矩對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的影響，偏航系統(tǒng)的偏航轉(zhuǎn)速

30、應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率的大小通過偏航系統(tǒng)力學(xué)分析來確定。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)和目前國內(nèi)已安裝的機(jī)型的實(shí)際狀況，偏航系統(tǒng)的偏航轉(zhuǎn)速的推薦值見表15-1，本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)采用表15-1中的編號5。表15-1 偏航轉(zhuǎn)速推薦值編號12345風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率/KW100200250350500700800100012001500偏航轉(zhuǎn)速/(r/min)0.30.180.10.0920.08515.5、對偏航系統(tǒng)偏航液壓系統(tǒng)的要求本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)要求設(shè)置液壓裝置，液壓裝置的作用是拖動偏航制動器松開或鎖緊。柔性液壓管路連接部分應(yīng)采用合適的高壓軟管。連接管路、連接組件應(yīng)通過試驗(yàn)保證偏航系統(tǒng)所要求的密封和承受工

31、作中出現(xiàn)的動載荷。液壓元器件的設(shè)計(jì)、選型和布置應(yīng)符合液壓裝置的有關(guān)具體規(guī)定和要求。液壓管路應(yīng)能夠保持清潔并具有良好的抗氧化性能。液壓系統(tǒng)在額定的工作壓力下不應(yīng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。15.6、對偏航系統(tǒng)偏航制動器的要求采用齒輪驅(qū)動的偏航系統(tǒng)，為避免因振蕩的風(fēng)向變化而引起偏航齒輪產(chǎn)生變載荷，要求采用偏航制動器（或稱偏航阻尼器）來吸收微小自由偏轉(zhuǎn)振蕩，防止偏航齒輪的交變應(yīng)力引起齒輪過早損傷。對于由風(fēng)向沖擊葉片或風(fēng)輪產(chǎn)生偏航力矩的裝置，應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)證實(shí)其有效性。15.7、對偏航系統(tǒng)偏航計(jì)數(shù)器的要求偏航系統(tǒng)中要求設(shè)有偏航計(jì)數(shù)器，偏航計(jì)數(shù)器的作用是用來記錄偏航系統(tǒng)所運(yùn)轉(zhuǎn)的圈數(shù)，當(dāng)偏航系統(tǒng)的偏航圈數(shù)達(dá)到計(jì)數(shù)器的設(shè)定條件

32、時(shí)，則觸發(fā)自動解纜動作，機(jī)組進(jìn)行自動解纜并復(fù)位。計(jì)數(shù)器的設(shè)定條件是根據(jù)機(jī)組懸垂部分電纜的允許扭轉(zhuǎn)角度來確定的，其原則是要小于電纜所允許扭轉(zhuǎn)的角度，盡管本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不存在扭纜問題，但仍要求機(jī)架轉(zhuǎn)動角度大于1080度時(shí)，模擬實(shí)際機(jī)組的解纜過程。15.8、對偏航系統(tǒng)潤滑裝置的要求偏航系統(tǒng)要求設(shè)置潤滑裝置，以保證驅(qū)動齒輪和偏航齒圈的潤滑。本并網(wǎng)型發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)可采用潤滑脂和潤滑油相結(jié)合方式。實(shí)訓(xùn)中可定期更換潤滑油和潤滑脂。15.9、對偏航系統(tǒng)密封的要求偏航系統(tǒng)要求采取密封措施，以保證系統(tǒng)內(nèi)的清潔和相鄰部件之間的運(yùn)動不會產(chǎn)生有害的影響。15.10、對偏航系統(tǒng)表面防腐處理的要求偏航系統(tǒng)各組成部

33、件的表面處理必須適應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作環(huán)境。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組比較典型的工作環(huán)境除風(fēng)況之外，還應(yīng)考慮其他環(huán)境（氣候）條件、熱、光、腐蝕、機(jī)械、電或其他物理的作用，本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用場合考慮。16、對偏航系統(tǒng)組件結(jié)構(gòu)的要求偏航系統(tǒng)要求由偏航軸承、偏航驅(qū)動裝置、偏航制動器、偏航計(jì)數(shù)器、紐纜保護(hù)裝置等主要部分組成。 并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)可采用外齒形式或內(nèi)齒形式。偏航驅(qū)動裝置可以采用電動機(jī)驅(qū)動或者液壓馬達(dá)驅(qū)動，制動器可以采用常閉式或者常開式。常開式制動器是指有液壓力或電磁力拖動時(shí)，制動器處于鎖緊狀態(tài)的制動器；常閉式制動器是指有液壓力或電磁力拖動時(shí)，制動器處于松開狀態(tài)的制動器。投標(biāo)生產(chǎn)

34、廠如考慮采用常開式制動器時(shí)，模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的偏航系統(tǒng)要求必須具有偏航定位鎖緊裝置或防逆?zhèn)鲃友b置。16.1、偏航軸承偏航軸承的軸承內(nèi)外圈分別與機(jī)組的機(jī)艙和塔體用螺栓連接。齒輪可以采用內(nèi)齒或者外齒形式。外齒形式是輪齒位于偏航軸承的外圈上，加工相對簡單些；內(nèi)齒形式是輪齒位于偏航軸承的內(nèi)圈上，合受力效果較好，結(jié)構(gòu)緊湊。具體采用內(nèi)齒形式或外齒形式可由投標(biāo)生產(chǎn)廠確定。16.2、偏航驅(qū)動裝置偏航驅(qū)動裝置要求由驅(qū)動電機(jī)、減速器、傳動齒輪、輪齒間隙調(diào)整機(jī)構(gòu)等組成。驅(qū)動裝置的減速器可采用行星減速器或蝸輪蝸桿與行星減速器串聯(lián)，偏航驅(qū)動裝置要求啟動平穩(wěn)，轉(zhuǎn)速均勻無振動現(xiàn)象。16.3、偏航制動器偏航制動器要求采用液壓

35、拖動的鉗盤式制動器。16.3.1偏航制動器是偏航系統(tǒng)中的重要部件，制動器應(yīng)在額定負(fù)載下，制動力矩穩(wěn)定，其值應(yīng)不小于設(shè)計(jì)值。在機(jī)組偏航過程中，制動器提供的阻尼力矩應(yīng)保持平穩(wěn)，制動過程不得有異常噪聲。制動器應(yīng)設(shè)有自動補(bǔ)償機(jī)構(gòu)，以便在制動襯塊磨損時(shí)進(jìn)行自動補(bǔ)償，保證制動力矩和偏航阻尼力矩的穩(wěn)定。在偏航系統(tǒng)中，制動器可以采用常閉式和常開式兩種結(jié)構(gòu)形式，常閉式制動器是在有動力的條件下處于松開狀態(tài)，常開式制動器則是處于鎖緊狀態(tài)。兩種形式相比較并考慮失效保護(hù)，本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組要求采用常閉式制動器。16.3.2制動盤通常位于塔架或塔架與機(jī)艙的適配器上要求為環(huán)狀，制動盤的材質(zhì)要求具有足夠的強(qiáng)度和韌性，如果采

36、用焊接連接，材質(zhì)還應(yīng)具有比較好的可焊性，制動盤的連接、固定必須可靠牢固。16.3.3制動鉗由制動鉗體和制動襯塊組成。制動鉗體要求采用高強(qiáng)度螺栓連接，用經(jīng)過計(jì)算的足夠的力矩固定于機(jī)艙的機(jī)架上。制動襯塊應(yīng)由專用的摩擦材料制成，要求每臺風(fēng)機(jī)的偏航制動器由中標(biāo)生產(chǎn)廠家提供10個(gè)備用制動襯塊以滿足實(shí)訓(xùn)的要求。16.4、偏航計(jì)數(shù)器偏航計(jì)數(shù)器是記錄偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)的裝置，要求當(dāng)偏航系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)達(dá)到設(shè)計(jì)所規(guī)定的初級解纜和終極解纜圈數(shù)時(shí)，計(jì)數(shù)器則給控制系統(tǒng)發(fā)信號使機(jī)組自動進(jìn)行解纜。計(jì)數(shù)器要求是一個(gè)帶控制開關(guān)的蝸輪蝸桿裝置或是與功能其相類似的程序。16.5、紐纜保護(hù)裝置紐纜保護(hù)裝置是偏航系統(tǒng)必須具有的裝置，它是

37、出于失效保護(hù)的目的而安裝在偏航系統(tǒng)中的。它的作用是在偏航系統(tǒng)的偏航動作失效后，電纜的紐絞達(dá)到威脅機(jī)組安全的程度而觸發(fā)該裝置，使機(jī)組進(jìn)行緊急停機(jī)。一般情況下，這個(gè)裝置是獨(dú)立于控制系統(tǒng)的，一旦這個(gè)裝置被觸發(fā)，則機(jī)組必須進(jìn)行緊急停機(jī)。紐纜保護(hù)裝置要求由控制開關(guān)和觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)組成，控制開關(guān)要求安裝于機(jī)組的塔架內(nèi)壁的支架上，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)要求安裝于機(jī)組懸垂部分的電纜上。當(dāng)機(jī)組懸垂部分的電纜紐絞到一定程度后，觸點(diǎn)機(jī)構(gòu)被提升或被松開而觸發(fā)控制開關(guān)動作。17、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)的要求風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)和剎車機(jī)構(gòu)是一個(gè)整體。在變漿距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，液壓系統(tǒng)主要控制變距機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速控制、功率

38、控制，同時(shí)也控制機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)。17.1、比例控制技術(shù)變距系統(tǒng)中要求采用比列控制技術(shù)。比例控制技術(shù)是在開關(guān)控制技術(shù)和伺服技術(shù)間的過渡技術(shù)，它具有控制原理簡單、控制精度高、抗污染能力強(qiáng)、價(jià)格適中等特點(diǎn)。因此，使這項(xiàng)技術(shù)得到飛速發(fā)展。它是采用比例放大器控制比例電磁鐵實(shí)現(xiàn)對比例閥進(jìn)行遠(yuǎn)距離連續(xù)控制，從而實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)壓力、流量、方向的無級調(diào)節(jié)。本項(xiàng)比例控制技術(shù)原理要求根據(jù)輸入電信號電壓值的大小，通過電放大器，將該輸入電壓信號（一般在09V之間）轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電流信號，如1mv1mA。這個(gè)電流信號作為輸入量被送入比例電磁鐵，從而產(chǎn)生和輸入信號成比例的輸出量力或位移。該力或位移又作為輸入量加給比例閥，后者產(chǎn)

39、生一個(gè)與前者成比例的流量或壓力。通過這樣的轉(zhuǎn)換，一個(gè)輸入電壓信號的變化，不但能控制執(zhí)行元件和機(jī)械設(shè)備上工作部件的運(yùn)動方向，而且可對其作用力和運(yùn)動速度進(jìn)行無級調(diào)節(jié)。此外，還能對相應(yīng)的時(shí)間過程中，如：在一段時(shí)間內(nèi)流量的變化，加速度的變化或減速度的變化等進(jìn)行連續(xù)調(diào)節(jié)。為了提供更高的閥性能，希望在閥或電磁鐵上接裝一個(gè)位置傳感器以提供一個(gè)與閥心位置成比列的電信號。此位置信號向閥的控制器提供一個(gè)反饋，使閥心可以由一個(gè)閉環(huán)配置來定位。一個(gè)輸入信號經(jīng)放大器放大后的輸出信號再去驅(qū)動電磁鐵，電磁鐵推動閥心，直到來自位置傳感器的反饋信號與輸入信號相等時(shí)為止。因而此技術(shù)能時(shí)閥心在閥體中準(zhǔn)確地定位，而由摩擦力、液動力或

40、液壓力所引起的任何干擾都被自動地糾正。17.1.1位置傳感器位置傳感器是用于閥心位置反饋的傳感器，非接觸式LVDT（線性可變差動變壓器）是由繞在與電磁鐵推桿相連的軟鐵鐵心上的一個(gè)一次繞組和兩個(gè)二次繞組組成。一次繞組由一高頻交流電源供電，它在鐵心中產(chǎn)生變化磁場，該磁場通過變壓器作用在兩個(gè)二次繞組中感應(yīng)出電壓。如果兩個(gè)二次繞組對置連接，則當(dāng)鐵心居中時(shí)，每個(gè)繞組中產(chǎn)生的感應(yīng)電壓將抵消而產(chǎn)生的凈輸出為零。隨著鐵心離開中心移動，一個(gè)二次繞組中的感應(yīng)電壓提高而另一個(gè)中降低。于是產(chǎn)生一個(gè)凈輸出電壓，其大小與運(yùn)動量成比例而相位移指示運(yùn)動方向。該輸出可供給一個(gè)相敏整流器（解調(diào)器），該整流器將產(chǎn)生一個(gè)與運(yùn)動成比例

41、且極性取決于運(yùn)動方向的直流信號。17.1.2控制放大器控制放大器的輸入信號可以采用可變電流或電壓。根據(jù)輸入信號的極性，閥心兩端的電磁鐵將有一個(gè)通電，使閥心向某一側(cè)移動。放大器為兩個(gè)運(yùn)動方向設(shè)置了單獨(dú)的增益調(diào)整，可用于微調(diào)閥的特性或設(shè)定最大流量。還應(yīng)設(shè)置一個(gè)斜坡發(fā)生器，進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕泳€可啟動或禁止該發(fā)生器，并且要設(shè)置斜坡時(shí)間調(diào)整。還應(yīng)針對每個(gè)輸出級設(shè)置死區(qū)補(bǔ)償調(diào)整。使用位置傳感器的比例閥其目的是實(shí)現(xiàn)閥心的位置控制，即閥心在閥體中的位置僅取決于輸入信號而與流量、壓力或摩擦力無關(guān)。位置傳感器提供一個(gè)LVDT反饋信號。此反饋信號與輸入信號相加所得到的誤差信號驅(qū)動放大器的輸出級。本實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)要求在放大器面板

42、上設(shè)有輸入信號和LVDT反饋信號的監(jiān)控點(diǎn)。當(dāng)比例控制系統(tǒng)設(shè)有反饋信號時(shí)，可實(shí)現(xiàn)控制精度較好的閉環(huán)控制。17.2、液壓系統(tǒng)變漿距模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的液壓系統(tǒng)由兩個(gè)壓力保持回路組成。一路由蓄能器通過電液比例閥供給葉片變距油缸，另一路由蓄能器供給高速軸上的機(jī)械剎車機(jī)構(gòu)。18、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組液壓系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和要求18.1、液壓裝置實(shí)驗(yàn)18.1.1.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在正常運(yùn)行和剎車狀態(tài)，分別觀察液壓系統(tǒng)壓力保持能力和液壓系統(tǒng)各元件動作情況，記錄系統(tǒng)自動補(bǔ)充壓力的時(shí)間間隔。18.1.2.實(shí)驗(yàn)要求 在執(zhí)行啟動與機(jī)械剎車指令動作正確；在連續(xù)觀察的6h中自動補(bǔ)充壓力油2次，每次補(bǔ)油時(shí)間約2s。在保持壓力狀態(tài)24

43、h后，無外泄漏現(xiàn)象。18.1.3.實(shí)驗(yàn)方法1）打開油壓表，進(jìn)行開機(jī)、停機(jī)操作，觀察液壓是否及時(shí)補(bǔ)充、回放，壓力是否保持在設(shè)定值。2）檢查液壓系統(tǒng)的泄露現(xiàn)象。3）用電壓表測試電磁閥的工作電壓。4）分別操作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的開機(jī)，松剎、停機(jī)動作，觀察變距控制是否相應(yīng)動作。5）觀察在液壓補(bǔ)油，回油時(shí)是否有異常噪聲。18.2、飛車實(shí)驗(yàn)飛車實(shí)驗(yàn)的目的是為了設(shè)定或檢驗(yàn)液壓系統(tǒng)中的突開閥。一般按如下程序進(jìn)行試驗(yàn)：18.2.1將所有過轉(zhuǎn)速保護(hù)的設(shè)置值均改為正常設(shè)定值的2倍，以免這些保護(hù)首先動作。18.2.2將發(fā)電機(jī)并網(wǎng)轉(zhuǎn)速調(diào)至1500r/min。18.2.3調(diào)整好突開閥后，起動風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速達(dá)到

44、額定轉(zhuǎn)速的125%時(shí)，突開閥將打開并將氣動剎車油缸中的壓力油釋放，從而導(dǎo)致空氣動力剎車動作，使風(fēng)輪轉(zhuǎn)速迅速降低。18.2.4讀出最大風(fēng)輪轉(zhuǎn)速值和風(fēng)速值。18.3、變距系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)變距系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)主要是測試變距速率、位置反饋信號與控制電壓的關(guān)系并繪制曲線。19、對繞線轉(zhuǎn)子雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的基本要求因感應(yīng)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)方法優(yōu)于同步發(fā)電機(jī)，并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定，調(diào)節(jié)維護(hù)方便，結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)，在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中得到最為廣泛的應(yīng)用。但是由于應(yīng)用風(fēng)能動力發(fā)電，風(fēng)速是不穩(wěn)定的，是隨時(shí)變化的，有時(shí)瞬間變化可達(dá)10m/s以上，發(fā)電機(jī)處于負(fù)載不穩(wěn)定狀態(tài)，極端時(shí)發(fā)電機(jī)嚴(yán)重過載。有時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于輕載狀態(tài)，無風(fēng)時(shí)（風(fēng)速達(dá)不到起動風(fēng)速）則處于

45、停機(jī)狀態(tài)，所以風(fēng)力發(fā)電機(jī)的投、切（并網(wǎng)和脫網(wǎng)）操作比其他類型的發(fā)電機(jī)要頻繁許多。另外還有風(fēng)電場的環(huán)境條件等等。由于風(fēng)力發(fā)電條件的特殊性，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)也要考慮相應(yīng)的一些要求：1）發(fā)電機(jī)的外殼防護(hù)等級宜選用IP44或IP54，即全封閉式電機(jī)；2）發(fā)電機(jī)的冷卻方式選用IC411，即電機(jī)外殼表面帶散熱筋加外風(fēng)扇；3)發(fā)電機(jī)的絕緣等級選用F級，而且經(jīng)VPI（真空壓力無溶劑浸漬）處理；4）發(fā)電機(jī)內(nèi)帶空間加熱器；5）發(fā)電機(jī)底部要有氣壓平衡孔，此孔又能起到排出凝露水的作用；6）發(fā)電機(jī)振動要小，振速不超過2.8/s；噪聲要低，一般要求85dB(A)大機(jī)組的82dB(A)；7）發(fā)電機(jī)軸承潤滑脂選用時(shí)要考慮到冬季的

46、低溫；8）發(fā)電機(jī)的飛逸轉(zhuǎn)速要高，一般大于1.5倍同步轉(zhuǎn)速；9）發(fā)電機(jī)的效率要高，且轉(zhuǎn)差率要大，效率曲線要平坦（這個(gè)要求是相互矛盾的，要綜合權(quán)衡后選取合適的轉(zhuǎn)差率；10）發(fā)電機(jī)的自然功率因數(shù)要盡可能高，以減少對電網(wǎng)無功功率的吸收或降低補(bǔ)償電容器的電容量；11）發(fā)電機(jī)的外形尺寸要小，重量要輕，以減小機(jī)艙的體積，減輕機(jī)艙的重量；12）發(fā)電機(jī)端電壓的波動一般為5%，最好能考慮到8%，甚至10%的波動；13）發(fā)電機(jī)的堵轉(zhuǎn)電流要小。20、對繞線轉(zhuǎn)子雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)技術(shù)特性的要求感應(yīng)發(fā)電機(jī)是感應(yīng)電機(jī)的一種運(yùn)行方式：發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，它的轉(zhuǎn)速n高于同步轉(zhuǎn)速，此時(shí)轉(zhuǎn)差率S=（-n）/0。過載能力為感應(yīng)發(fā)電機(jī)的一項(xiàng)重要

47、技術(shù)指標(biāo)，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)，一般要求。20.1、對雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)工作特性的要求20.1.1.由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)受風(fēng)速變化的影響，絕大部分時(shí)間發(fā)電機(jī)處于輕載狀態(tài)，為綜合提高發(fā)電機(jī)的出力，提高中低輸出功率區(qū)的效率，因此要求模擬發(fā)電機(jī)的效率曲線平坦些。20.1.2.風(fēng)力機(jī)運(yùn)行時(shí)因風(fēng)速的大小方向是不穩(wěn)定的，隨時(shí)變化的，為了減少發(fā)電機(jī)輸出功率的波動，降低風(fēng)力機(jī)受沖擊的機(jī)械應(yīng)力，要求發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速輸出功率特性軟一點(diǎn)，因此就要求發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率絕對值S要大。20.1.3.并網(wǎng)型風(fēng)力感應(yīng)發(fā)電機(jī)本身不發(fā)無功功率，其勵磁電流要從電網(wǎng)獲取，因此感應(yīng)發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)是一個(gè)重要的技術(shù)指標(biāo)，只要技術(shù)上允許，應(yīng)盡量提高發(fā)電機(jī)的自然功率

48、因數(shù)值。本模擬1500KW、6P、690V感應(yīng)發(fā)電機(jī)的自然功率因數(shù)在0.900.92之間較為合適。20.2、對風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)的要求并網(wǎng)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)的電壓一定是電網(wǎng)電壓，其頻率也一定是電網(wǎng)頻率，要求輸出功率變化也不會使異步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振蕩及失步，異步發(fā)電機(jī)的輸出功率與轉(zhuǎn)差率幾乎成線性關(guān)系，并網(wǎng)瞬間沖擊電流很小。本模擬風(fēng)力發(fā)電教學(xué)實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)應(yīng)結(jié)合學(xué)校配電系統(tǒng)的情況綜合考慮。20.3、對感應(yīng)雙饋發(fā)電機(jī)的技術(shù)設(shè)計(jì)要求本模擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)投入并網(wǎng)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)電壓為690V。 20.3.1風(fēng)力發(fā)電機(jī)不能用同容量的電動機(jī)來替代以降低設(shè)備成本，因?yàn)殡妱訖C(jī)電壓較低，如380V的電動機(jī)，把它用作發(fā)電機(jī)而并到400V

49、的電網(wǎng)上時(shí)，電壓增加約5%，磁路磁密增加就更多，會引起勵磁電流大幅增加，功率因數(shù)降低；另外按電動機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)，為了提高電機(jī)的效率，總是最大可能地減少電機(jī)轉(zhuǎn)子銅耗，電機(jī)的轉(zhuǎn)差率一般比較?。蝗欢?dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，考慮到提高發(fā)電機(jī)輸出功率的穩(wěn)定性，要求發(fā)電機(jī)有較大的轉(zhuǎn)差率。20.3.2發(fā)電機(jī)的鐵心材料應(yīng)選擇損耗小，導(dǎo)磁性能強(qiáng)的冷軋硅鋼板，應(yīng)考慮用的冷軋硅鋼板。20.3.3定子繞組要求為低諧波含量的對稱均勻繞組，盡最大可能地增加每極每相槽數(shù)，本模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)為雙速發(fā)電機(jī)，投標(biāo)的生產(chǎn)廠家是采用雙繞組雙速，還是采用單繞組雙速電機(jī)在投標(biāo)文件中應(yīng)表述清楚。20.3.4要注意避免小于五階振型兩個(gè)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)的共振點(diǎn)

50、，要計(jì)算定子鐵心的固有頻率和轉(zhuǎn)軸的臨界轉(zhuǎn)速，一般要把激振力的頻率遠(yuǎn)離相應(yīng)振型的鐵心固有頻率20%以上。20.3.5發(fā)電機(jī)定轉(zhuǎn)子槽配合選擇時(shí)，要避免噪聲大的槽配合，也要避免選用會產(chǎn)生軸電流的槽配合，槽配合的選擇無論對感應(yīng)電動機(jī)還是對感應(yīng)發(fā)電機(jī)均是十分重要的，建議選用曾經(jīng)使用過且表明無不良電磁噪聲、振動和軸電流的槽配合。20.3.6發(fā)電機(jī)軸承選擇時(shí)，要考慮到電機(jī)運(yùn)行發(fā)熱后引起軸膨脹的影響，要允許電機(jī)軸能向非轉(zhuǎn)動端膨脹。20.3.7發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)要注意能保證任何狀態(tài)下，內(nèi)外氣壓平衡，必要時(shí)可在機(jī)座上鉆個(gè)氣壓平衡孔。20.3.8發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子需經(jīng)平衡校正，一般要校到G6.3以保證發(fā)電機(jī)有較小的振動，空載運(yùn)行時(shí)

51、，發(fā)電機(jī)振速一般應(yīng)不超過2.8/s。20.3.9發(fā)電機(jī)要求有安全接地螺栓，出線盒內(nèi)也應(yīng)有一個(gè)供電纜接地的接地螺栓。20.3.10發(fā)電機(jī)的磁路設(shè)計(jì)要合理，磁密不宜取得太高，定子齒部、軛部磁密一般不要超過1.65T，空氣隙磁密不超過0.85T，定子電密不超過5.0。20.4. 對繞線轉(zhuǎn)子雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)聯(lián)接的要求感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組系統(tǒng)由三只集電環(huán)引出，發(fā)電機(jī)定子和轉(zhuǎn)子繞組與電網(wǎng)可實(shí)現(xiàn)以下幾種聯(lián)接方式：20.4.1定子接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子直接短路；20.4.2定子通過兩只控制性能優(yōu)良的電流型PWM逆變器接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子直接通過集電環(huán)接網(wǎng)；20.4.3定子直接接電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子通過集電環(huán)饋入可控變頻電流。上述聯(lián)接

52、方式3具有電壓穩(wěn)定，正弦性良好，有較為寬廣的調(diào)速范圍而且轉(zhuǎn)子可控變頻裝置的容量很小，僅為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)差功率，從而也顯現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)性。因此本模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)考慮采用上述20.4.3的聯(lián)接方式：21、對變速恒頻系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu)的要求 本模擬風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要求采用日前能源開發(fā)領(lǐng)域中比較先進(jìn)、理想的發(fā)電機(jī)控制技術(shù)-交流勵磁變速恒頻控制結(jié)構(gòu)，它是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的主流結(jié)構(gòu)，是基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的雙饋型系統(tǒng)，在目前兆瓦級的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，并正在向著更大功率等級發(fā)展。因此對本模擬風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)提出以下要求：21.1、采用交流勵磁雙饋?zhàn)兯俸泐l控制結(jié)構(gòu)DFIG定子接電網(wǎng)或者直接接負(fù)載

53、，轉(zhuǎn)子側(cè)通過背靠背雙PWM四象限變流器與電網(wǎng)連接，通過在雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)施加三相交流勵磁來控制發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速變化時(shí)，控制調(diào)節(jié)勵磁電流的幅值、頻率和相位，實(shí)現(xiàn)定子側(cè)輸出電壓的恒頻恒壓。要求采用矢量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)變速恒頻無沖擊電流并網(wǎng)；實(shí)現(xiàn)有功、無功功率的獨(dú)立調(diào)節(jié)；實(shí)現(xiàn)輸出功率因數(shù)的控制；改善風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和所并電網(wǎng)的動態(tài)和靜態(tài)特性。與電力系統(tǒng)構(gòu)成了“柔性連接”。21.2、控制方案是在轉(zhuǎn)子電路實(shí)現(xiàn)流過轉(zhuǎn)子電路的功率是由交流勵磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍所決定的轉(zhuǎn)差功率。要求轉(zhuǎn)子勵磁變流器滿足：1）保證在轉(zhuǎn)子和電網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動；2）輸出電流幅值、頻率、相位連續(xù)可調(diào)；3）輸出頻率范圍滿足雙饋發(fā)

54、電機(jī)的調(diào)速范圍要求，即70%同步轉(zhuǎn)速130%同步轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，轉(zhuǎn)差頻率可在30%同步轉(zhuǎn)速內(nèi)調(diào)節(jié)。21.3、轉(zhuǎn)子勵磁變流器應(yīng)包括兩個(gè)部分組成網(wǎng)側(cè)整流器和轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器。兩個(gè)變流器都必須具備功率雙向流動功能。網(wǎng)側(cè)整流器保證直流母線電壓恒定，并且保證網(wǎng)側(cè)功率因素為1；轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器為雙饋發(fā)電機(jī)提供交流勵磁電流，以控制發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組的順利并網(wǎng)，以及轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和無功功率控制。在機(jī)組的運(yùn)行過程中，控制器首先控制網(wǎng)側(cè)整流器建立恒定的直流母線電壓，然后驅(qū)動轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器開關(guān)管進(jìn)行并網(wǎng)控制，當(dāng)并網(wǎng)調(diào)節(jié)滿足后，控制接觸器接通，完成并網(wǎng)。并網(wǎng)之后，再根據(jù)主控制器給定的轉(zhuǎn)速和無功功率信號來進(jìn)行轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和無功功率控制。22

55、、對模擬風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)方式的要求傳統(tǒng)的異步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)方式主要有：直接并網(wǎng)方式、準(zhǔn)同步并網(wǎng)方式、降壓并網(wǎng)方式等，上述方式在模擬風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中不考慮采用。要求采用在變速條件下根據(jù)電網(wǎng)電壓和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速改變勵磁，調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出滿足軟并網(wǎng)條件。22.1、對并網(wǎng)的要求要求雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子勵磁變流器直接與電網(wǎng)相連，雙饋發(fā)電機(jī)定子與電網(wǎng)經(jīng)過開關(guān)相連，并網(wǎng)前，雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（DFIG）空載，調(diào)節(jié)DFIG的定子空載電壓，使其與電網(wǎng)電壓在幅值、頻率及相位上相一致。根據(jù)交流勵磁雙饋發(fā)電機(jī)矢量控制原理實(shí)現(xiàn)定子電壓控制策略，在并網(wǎng)過程中，定子的沖擊電流很小，轉(zhuǎn)子電流也能夠穩(wěn)定過渡，實(shí)現(xiàn)了變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)組順利并網(wǎng)

56、。并網(wǎng)之后，系統(tǒng)切換到調(diào)速控制，調(diào)速性能良好。23、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制與安全系統(tǒng)的技術(shù)要求 23.1、風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行的控制要求 23.1.1、控制思想本并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用變槳距，對于變槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率調(diào)節(jié)方式與定槳距恒速型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不同，它是采用變槳距方式改變風(fēng)輪能量的捕獲，從而使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出功率發(fā)生變化，最終達(dá)到限制功率輸出的目的。23.1.2、對并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)自動運(yùn)行的控制要求1)開機(jī)并網(wǎng)控制：當(dāng)風(fēng)速10min平均值在系統(tǒng)工作區(qū)域內(nèi)，機(jī)械閘松開，風(fēng)力作用于風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)平面上，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組慢慢起動，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速大于20%的額定轉(zhuǎn)速持續(xù)5min，轉(zhuǎn)速仍達(dá)不到60%額定

57、轉(zhuǎn)速，發(fā)電機(jī)進(jìn)入電網(wǎng)軟拖動狀態(tài)。正常情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速連續(xù)增高，不必軟拖增速，當(dāng)轉(zhuǎn)速達(dá)到軟切轉(zhuǎn)速時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)入軟切入狀態(tài)；當(dāng)轉(zhuǎn)速升到發(fā)電機(jī)同步轉(zhuǎn)速時(shí)，旁路主接觸器動動作，機(jī)組并入電網(wǎng)運(yùn)行。2)小風(fēng)和逆功率脫網(wǎng)：小風(fēng)和逆功率停機(jī)是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)組停在待風(fēng)狀態(tài)，當(dāng)10min平均風(fēng)速小于小風(fēng)脫網(wǎng)風(fēng)速或發(fā)電機(jī)輸出功率負(fù)到一定值后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不允許長期在電網(wǎng)運(yùn)行，必須脫網(wǎng)，處于自由狀態(tài)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組靠自身的摩擦阻力緩慢停機(jī)，進(jìn)入待風(fēng)狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)速再次上升，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組又可自動旋轉(zhuǎn)起來，達(dá)到并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組又投入并網(wǎng)運(yùn)行。3)普通故障脫網(wǎng)停機(jī)：機(jī)組運(yùn)行時(shí)發(fā)生參數(shù)越限、狀態(tài)異常等普通故障后，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)入普通停機(jī)程序，機(jī)組投入氣動剎車，軟脫網(wǎng)，待低速軸轉(zhuǎn)速低于一定值后，再抱機(jī)械閘，如果是由于內(nèi)部因素產(chǎn)生的可恢復(fù)故障，計(jì)算機(jī)可自行處理，無需維護(hù)人員到現(xiàn)場，即可恢復(fù)正常開機(jī)。4)緊急故障脫網(wǎng)停機(jī)：當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生緊急故障如風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)生飛車、超速、振動及負(fù)載丟失等故障時(shí)，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)入緊急停機(jī)程序，機(jī)組投入氣動剎車的同時(shí)執(zhí)行90偏航控制，機(jī)艙旋轉(zhuǎn)偏離主風(fēng)向，轉(zhuǎn)速達(dá)到一定限制后脫網(wǎng)，低速軸轉(zhuǎn)速小于一定轉(zhuǎn)速后，抱機(jī)械閘。5)安全鏈動作停機(jī)：安全鏈動作停