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【分析】不同类型风电机组的效率对比(上)

2015-11-24 来源:“鸡尾酒风机”新浪博客 浏览数:1337


Nordex的77m直径风机的运行范围是9.9-17.3rpm。同上述70m直径的风机比较起来,转速范围差异很大,但转速比是一样的=19/10.6=17.3/9.9,因为双馈发电机+变频器决定其转速比。
从表1中可以明显的看出,转速比由高到低依次为:
第一梯队:采用电励磁同步发电机和异步发电机的风机,无论是否直驱
第二梯队:采用永磁同步发电机的风机,无论是否直驱。
第三梯队:采用双馈发电机的双馈风机。
第四梯队:几乎不可调速的定速风机。
从上表中可以明显的看出,
1、采用全功率变频器的风机(含直驱风机)都有个特点,其转速比明显宽于双馈。这是由于双馈发电机的转速比就这么窄。
2、全部直驱风机中,Enercon的转速比明显宽于金风。所以假设采用相同风机功率、叶片长度、额定转速和接近相同的翼型下,Enercon的发电量会比金风大,主要原因是发电机的不同决定了Enercon的转速比更宽,从而转速范围更宽。具体原因在下篇传动链中分析。
转速比对比较不同类型风机发电量的比较很有好处。
如果比较不同类型风机发电量大小,比如双馈和直驱,肯定需假设相同的叶片,相同的功率,相同的额定转速、和接近相同的翼型下。
此时,不同类型风机的发电量完全取决于转速比,某类型风机的转速比大,则转速范围宽,则工作于最佳Cp的风速段宽,则发电量大。
好了总结一下基本概念(相同功率,相同叶片,相同额定转速下、和接近相同的翼型下),
1、理想风机Cp曲线在额定风速下应该是条直线(转速比基本需要达到4);
2、哪种类型风机的转速比大,则其转速范围宽,其发电量大。
3、其中,电励磁直驱风机的转速比大于永磁直驱的,后者又大于双馈风机的转速比;
4、转速比主要由不同类型的发电机+变频器决定,跟叶片长度、功率大小关系不大。
请务必记住这些概念。可以看看引子2提到的书。
如果有想更深入了解,更公式化分析比较各种类型风机效率的,可以参看IEEE。
阅读上文 >> 风电可研发电量计算准确性的主要影响因素
阅读下文 >> 基于变寿命模型的改善风电可调度性的电池储能容量优化

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