风能源最新应用技术

风能源最新应用技术

　　风能源最新应用技术

　　风力发电基本原理

　　风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染，是实现低碳经济的典型发电设备。 适合基站使用的风力发电机为永磁直驱电机，一般有两种：转子线圈/定子磁钢，定子线圈/转子磁钢。只要转子转动，磁力线就会切割线圈，产生电能。 风力发电系统包含风力发电机组及控制器，风力机组通常有风轮机构/发电机/尾舵机构/回转机构。永磁直驱风力发电机组的风轮机构直接与发电机转子连接。这样，风力带动风轮转动后，发电机的转子也跟着转动，于是产生风电。 尾舵机构使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;回转机构能使风机灵活地转动以实现尾舵机构调整方向的功能。 一般输出功率小于10kw的风力机组，均采用上述机械结构。 对于通信基站，经常采用5kw以下功率的风力发电机组。 由于我国大部分国土在内陆，风资源一般，年平均风速基本在2.5-3.5m/s，因此，一般的高风速型风力发电机组(额定风速大于12m/s)，就不是很适合。 通常使用要求：风力机组的切入风速为3m/s时，风力机组可以发电。 随着风速变化，及风持续时间的不同，风力机组输出的功率和电能也是不同的。 永磁直驱风力发电机组，输出电压随转速增加而增大;输出功率随转速增加而增大，但是，随着负载变化，即使在同等风速下，电机转速也是不同的。 由此可见 ，风力机组产生的电能不稳定，产生的电压也是不稳定的。 只有稳定电压，且具有一定容量的电源，才能满足负载的使用要求。因此，风力发电系统必须具有控制器。对于离网运用系统，还必须具备储能蓄电池。 风机控制器作用：

　　(1)将永磁直驱发电机产生的`交流电转为直流电;

　　(2)控制风力机组输出的电压在一定范围内;

　　(3)风机最佳功率曲线跟踪;

　　(4)给蓄电池充电，且进行蓄电池的充放电管理。 蓄电池的作用为储能、稳定风机输出电压。

　　2.2 风力机组的保护 任何一个产品的应用前提：安全、可靠、实用、高效。对于风力机组而言，也是如此。安全不仅是指风力机组能够可靠运行，同时也要求风力机组自身的安全。 基站用小型风力机组，安全性能实现依靠：

　　(1)侧偏技术——大风时，风轮不再对准迎风面，使得风轮吸收的风能减少，风速越大，风轮迎风面减少也多，直到风轮吸收能量为零，此时，风机尽管有转速，但是输出电能为零; 不具侧偏技术的风力机组，对叶片损坏非常大; (2)失速型叶片——风轮转速越快，风叶自身吸收的能量越少;

　　(3)控制技术——在风机吸收能量大于负载需要能量及蓄电池充满时，自动将多余能量泄荷，使得风机输出的能量刚好满足后级负载需求，并保护负载。

　　2.3 基站用风电系统 通信基站中设备工作电压大部分为DC48V，少数DC24V，新能源接入基站供电系统的方法有两种，需要更多的设备，浪费更多的效率，但是符合传统的市电配置概念。

　　直接将新能源产生的电能输出给负载使用，并将多余能量存储到基站中后备蓄电池中，属于新能源直接使用。在川西三州新能源运用中，大都采用方法2，不仅新能源利用率提高，同时设备费用低，经济效益比较好。 目前在川西三州典型的风电系统

　　老站改造 由于采用新能源通信基站地理位置的特殊性，要求风力发电机组的安装塔架是便于运输和安装维护的。在川西三州新能源基站建设中，采用斜拉杆式塔架，不仅方便运输，安装时，仅依靠手扳葫芦，两个人工就可将塔架及风力机组安装完成。

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