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永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于機(jī)械損耗小、云南西雙版納附近運(yùn)行效率高、云南西雙版納附近維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組之后的又一重要風(fēng)力發(fā)電機(jī)型受到社會(huì)廣泛關(guān)注,并逐漸開始投入使用。永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要由風(fēng)力機(jī)、云南西雙版納附近永磁同步發(fā)動(dòng)機(jī)、云南西雙版納附近變頻器和變壓器組成。
(1)基本原理
永磁同步風(fēng)力發(fā)電的基本原理,就是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)力機(jī)葉片旋轉(zhuǎn),拖動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn),實(shí)現(xiàn)發(fā)電。永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和籠型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)類似,只是所采用的發(fā)電機(jī)為永磁式發(fā)電機(jī),轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu),不需外部提供勵(lì)磁電源,提高了效率。它的變頻恒速控制是在定子回路中實(shí)現(xiàn)的,把永磁同步發(fā)電機(jī)的變頻的交流電通過變頻器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娋W(wǎng)同頻的交流電,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng),因此變頻器的容量與系統(tǒng)的額定容量相同。
(2)技術(shù)特點(diǎn)
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和更新,由于永磁材料性能和電力電子裝置的改善,永磁同步發(fā)電機(jī)已變得越來越具吸引力了。
采用永磁同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有以下特點(diǎn):1)永磁同步發(fā)電機(jī)系統(tǒng)不需要?jiǎng)?lì)磁裝置,具有重量輕、云南西雙版納附近效率高、云南西雙版納附近功率因數(shù)高、云南西雙版納附近可靠性好等優(yōu)點(diǎn);2)變速運(yùn)行范圍寬,即可超同步運(yùn)行也可以亞同步運(yùn)行;3)轉(zhuǎn)子無勵(lì)磁繞組,磁極結(jié)構(gòu)簡單、云南西雙版納附近變頻器容量小,可以做成多極電機(jī);4)同步轉(zhuǎn)速降低,使風(fēng)輪機(jī)和永磁發(fā)電機(jī)可直接耦合,省去了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的齒輪增速箱,減小了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作并降低噪聲,使直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。
(3)適用場合
1)在電力供應(yīng)匱乏、云南西雙版納附近交通不便、云南西雙版納附近燃料短缺,但是風(fēng)力資源豐富的地區(qū),可以解決部分用電問題,如為高速公路照明設(shè)備提供電源等;2)在單機(jī)容量比較小的風(fēng)場,永磁同步發(fā)電系統(tǒng)能夠并網(wǎng)發(fā)電;3)為農(nóng)村、云南西雙版納附近牧區(qū)、云南西雙版納附近邊防哨所、云南西雙版納附近氣象臺站等偏遠(yuǎn)、云南西雙版納附近負(fù)載較輕的用戶,提供電力。



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柴油發(fā)電機(jī)組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機(jī)組 負(fù)荷分配指的是通過有計(jì)劃的安排各個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達(dá)到少,進(jìn)而整個(gè)發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機(jī)組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動(dòng)力來推動(dòng)柴油機(jī)的運(yùn)作,柴油發(fā)電機(jī)再帶動(dòng)與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)發(fā)電,完成整個(gè)電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機(jī)組出力的大小,由于負(fù)荷時(shí)刻在波動(dòng),為了保證康明斯柴油發(fā)電機(jī)組在任何時(shí)刻達(dá)到經(jīng)濟(jì)工況,必須對康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力特性進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機(jī)組消耗的柴油等的關(guān)系形成柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機(jī)組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機(jī)組 負(fù)荷分配問題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關(guān)系。因此在負(fù)荷優(yōu)化分配中,通過分析計(jì)算得到柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性的參數(shù),必須先對火力電柴油發(fā)電機(jī)組的參數(shù)進(jìn)行了解,單元柴油發(fā)電機(jī)組的燃油的使用量B與發(fā)電機(jī)有功功率P之間的關(guān)系比較復(fù)雜,主要取決于柴油發(fā)電機(jī)組本身的特點(diǎn),同時(shí)還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響??得魉共裼桶l(fā)電機(jī)組由于其自身特點(diǎn),其啟動(dòng)過程耗時(shí)較長,由此有時(shí)連續(xù)優(yōu)化過程中需要考慮柴油發(fā)電機(jī)組的啟停成本;柴油發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進(jìn)行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會(huì)使得柴油發(fā)電機(jī)組的燃油耗油量B與出力P之間的關(guān)系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機(jī)組在穩(wěn)定負(fù)荷下的耗油量特性關(guān)系,即不考慮柴油發(fā)電機(jī)組的啟停成本,但是對于柴油發(fā)電機(jī)組的出力范圍進(jìn)行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機(jī)組在低出力工況下運(yùn)行。這些簡化并不影響結(jié)論的正確性。
此時(shí),單元柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時(shí)燃油的標(biāo)準(zhǔn)柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機(jī)有功功率(單位:MW)。
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關(guān)于柴油發(fā)電機(jī)組節(jié)能與環(huán)??偸?
標(biāo)準(zhǔn)GB/T2820.1一1997《往復(fù)式內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的交流發(fā)電機(jī)組》第1部分標(biāo)準(zhǔn)9排放中規(guī)定:“當(dāng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時(shí),會(huì)產(chǎn)生包括噪聲、云南西雙版納振動(dòng)、云南西雙版納熱輻射、云南西雙版納廢氣和電磁干擾等排放物。任何有關(guān)保護(hù)環(huán)境和人員與的適用法規(guī)由制造廠和用戶商定產(chǎn)品性能要求時(shí)考慮?!杯h(huán)保機(jī)組定義:將同時(shí)考慮到噪聲、云南西雙版納振動(dòng)、云南西雙版納熱輻射,廢氣和電磁干擾等排放物對環(huán)境因素有影響的機(jī)組稱為環(huán)保機(jī)組。
國標(biāo)對環(huán)保機(jī)組要求:振動(dòng)小、云南西雙版納噪聲低、云南西雙版納電磁輻射低、云南西雙版納熱輻射小、云南西雙版納排放污染輕。
另外 標(biāo)準(zhǔn)GB/2819一1995《移動(dòng)電站通用技術(shù)條件》(Mobileelectricpowerplant,Specificationfor)對環(huán)境污染做了一定的限定。其中第4.9條污染環(huán)境的限值中有相應(yīng)的規(guī)定。
1)振動(dòng)
電站應(yīng)根據(jù)需要設(shè)置減震裝置;電站運(yùn)行時(shí)振動(dòng)的單振幅應(yīng)不大于0.3mm或0.5mm;使用增壓柴油機(jī)、云南西雙版納單缸和兩缸柴油機(jī)、云南西雙版納單缸汽油機(jī)的電站,其振幅值應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
2)噪聲
電站的噪聲允許值應(yīng)符合噪聲允許值中的規(guī)定,增壓柴油機(jī)組電站和低噪聲電站的允許值按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定執(zhí)行。
3)無線電干擾
對有抑制無線電干擾要求的電站,應(yīng)有抑制無線電干擾的措施,其干擾值不大于有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定值。頻率為0.15~3000MHz;端子干擾電壓為3000μv~400μv;干擾場強(qiáng)為100~50μV/m。
4)有害物質(zhì)濃度
有相應(yīng)要求時(shí),電站排出的有害物質(zhì)允許濃度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
5)煙度
有相應(yīng)要求時(shí),電站的排氣煙度按產(chǎn)品技術(shù)條件的規(guī)定。
煙度要求:因柴油發(fā)電機(jī)排氣量較汽油機(jī)排氣量要大,而且排煙問題較嚴(yán)重。下面針對機(jī)組原動(dòng)機(jī)為柴油發(fā)電機(jī)的電源車輛來討論。排煙是由于不完全燃燒所得到的懸浮在柴油發(fā)電機(jī)排氣中可見的白色、云南西雙版納藍(lán)色、云南西雙版納黑色顆粒物。白色通常由水蒸氣或液體燃料蒸汽凝聚而成:藍(lán)色通常是因燃料或機(jī)油不完全燃燒所得到的微粒:黑色主要由炭粒組成,其顆粒尺寸常小于1μm。這些排出的顆粒物能夠吸收、云南西雙版納反射和折射光線。
煙度是表征柴油發(fā)電機(jī)排氣中顆粒物濃度的參量。煙度是指容量排氣所透過的濾紙的染黑度。
我國對不同排氣量的柴油發(fā)電機(jī)排氣煙度允許值為4.5~4.0波許單位。通常規(guī)定白色濾紙的吸光率為0波許單位,全黑濾紙的吸光率為10波許單位,0~10均勻分度。
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