风轮、发电机及负载的匹配性研究

发布时间：2020-12-14 16:33

　　为实现风力发电系统最大功率输出的目的,提出负载调节风轮与发电机运行时最大功率跟踪的匹配技术。风力发电系统的两个主要部件风轮和发电机之间的匹配技术,是小型风力发电的关键核心技术。两者的匹配效果直接影响着风能的利用率,也影响着整个系统的运行性能、效率和年发电量。因此,风电系统的高效率是风力发电技术的研究重点。本文采用Wilson气动设计理论研究了风轮在不同风速下具有最大C p的输出特性,建立风轮转速与风速的数学模型n = f(V)、转矩与风速的数学模型M = f(V)、发电机转矩与转速特性函数关系M = f(n)及整机负载与风速的函数关系RL = f(V);利用提出的风轮模型对配有稀土永磁交流发电机的风力发电系统在不同风速下,保持恒定尖速比运行时的输出功率与转速进行了理论计算;用自行设计200W小型风力机,利用车载试验对实况运行进行了测试,以验证匹配理论的正确性。风力发电机在运行过程中,风力机转子转速的变化是由风力机输出功率与负载吸收功率不平衡引起的,用负载不断的变化来适应风速的变化,使系统始终运行在最佳尖速比之下,以保证小型风力发电系统的风能利用系数C P保持最大值、风力发电机组输出最大... 

【文章来源】：内蒙古工业大学内蒙古自治区

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

—1升力型风力机叶片断面受力图

来讨论理想状态下的风力发电机的最大风能利用系数。贝兹理论的假设条件是：风轮流动模型可简化成一个单元流管，如图 2—3 所示；风轮没有锥角、倾角和偏角，图2—2 叶片的升力系数与阻力系变化曲线数Fig.2-2 Change curve of blade’s lift coefficient and friction coefficient

量方程用于图 2—3 所示的控制体中，可得作用在风轮上的推力为()12T = mV V1V —风轮前方的风速，m/s；2V —叶片扫掠后的风速，m/s；m —单位时间内的质量流量，kg/s。m = ρSVρ —空气密度，kg/m3；S —叶片扫掠的面积，m2；V —实际通过风轮的风速，m/s。风轮前后的压力差，作用在风轮上的推力又可写成()abT = SP P图 2-3 流经风轮的气流单元流管Fig. 2-3 Air current unit flows through the rotor

【参考文献】：
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本文编号：2916667