新能源新闻资讯
政策|项目|技术

风速对风电机组发电量的影响研究

本文大纲

一、风速平均值通常分为三大类

1、低风速平均值

2、中风速平均值

3、高风速平均值

二、风速对风电机组发电量功率的影响

1、风电机组的工作效率与风速呈一定比例的线性关系,风速越快风电机组的输出功率越高

2、在10m/s的中等风速时,发电效率较佳。

3、风速不足会严重影响了风电机组的发电量

三、风速对风电机组发电量稳定性的影响

1、风速达到13m/s以上时,机组的故障率明显增高

2、风速提高到15m/s以上时,风电机组只有少部分维持正常发电水平

文章速递

风能是一种绝对清洁的能源,现已成功被应用于电机发电环节中。通过风能进行发电量的过程中,对工作效率影响最大的因素就是风速。风力发电机主要有风轮和发电机组成。风轮中的叶片随风力而旋转,来使带电导线在磁场中切割磁感应线的操作,从而产生了感应电流,并将电流呈递给发电机来进行电能的输出操作。随着大型风力发电设备制造水平的不断提高,风电机组的应用已趋于平稳,但人们对于用电的需求量却是日益加大,所以提升风电机组的工作效率是现在研究的重点课题。

风速对风电机组发电量功率的影响

风速平均值通常分为三大类,首先是低风速平均值,其风速平均值范围为l~4m/s;然后是中风速平均值,其风速平均值范围为4~12m/s;最后是高风速平均值,其范围为12~18m/s。下面通过HT25P型号的风电机组来检测不同风速对风电机组功率的影响情况。在风速较低时,风电机组的转速处于较低水平,此时平均功率维持在100~200kW之间,发电效率处于较低水平,风电机组的发电能力体现较弱。当风速提高到10m/s以上时,风电机组的转速大幅提升,达到1600rpm以上,平均功率直线上升,实现了500kW以上的输出。从上面数据中可以清楚地看出,风电机组的工作效率与风速呈一定比例的线性关系,风速越快风电机组的输出功率越高,在10m/s的中等风速时,发电效率得以较佳体现。如果风速不足会造成风电机组的工作功率,进而严重影响了风电机组的发电量。所以要想使风电机组正常的进行工作,就必须保证10.5m/s以上的风速。

风速对风电机组发电量稳定性的影响

常理来讲风速越大,叶片运动的就越剧烈,产生的电流就会越多。那么是不是只要随着风速的增大,风电机组的发电量就会不限制地增大。对此问题我们通过HT25P型号的风电机组来探究风电机组工作时的稳定性情况,其结果如下。在风速在理想的10m/s时,虽然大部分风电机组都保持了500kW的发电输出水平,但是也存在只有100kW的情况。主要原因是风电机组的故障所致。当风速达到13m/s以上时,风电机组的发电输出出现较大波动,平均功率出现200kW的低谷和500kW的低水平,其原因也是机组故障导致。此种风速下,机组的故障率明显增高。当风速提高到15m/s以上时,风电机组的发电效率出现更为严重的波动,只有少部分维持正常发电水平,大部分的机组出现远低于设计水平的发电输出现象,其原因也是由于机组故障导致。

虽然随着风速的增加,风电机组的工作效率随之增强,但风速越高,电机中出现故障(功率明显等于正常值)的次数就越多。在平均速度为11.5m/s时出现故障的概率为1/7;在平均速度为13.5m/s是出现故障的概率为1/3;在平均速度为15.5m/s是出现故障的概率为3/4。由此可见,风速过大会导致风电机组工作故障的频繁发生。所以高风速下的风电机组不能得到更大的发电量。因此要想得到风电机组的最大发电量,应该将风速保证在10.5~11.5m/s范围内。

本文通过分析风速对HT25P型号电动机组的影响研究,发现了该电动机组的发电量并不仅仅随着风速的加大而增长,而且随着风速的增大而升高了故障的概率。因此为了提高风电机组的发电量,要将风速控制在指定的范围内。

未经允许不得转载:中国能源资讯网 » 风速对风电机组发电量的影响研究

相关推荐