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創新環境下的多元化戰略構想——山東中泰集團的垂直軸風電技術及其發明探蹤

2014-01-18 來源:中國風電材料設備網(獨家發表) 瀏覽數:2560

  三是解決了傳動軸的軸承不能承受巨重的難題。傳動軸改用管材以后,軸承不堪負重的問題也迎刃而解。
  四是解決了小功率發電機發電大型化的難題。中泰集團的垂直軸風電裝置,采用了多臺發電機并聯智能控制多級發電系統。智能控制多級發電系統的主要結構包括旋轉軸底端的大盤齒輪和位于大盤齒輪四周的8個衛星齒輪、轉速傳感器、電控離合器、可編程控制器PLC以及發電機的結構。轉速傳感器與中心齒輪相連,用于檢測中心齒輪的轉速;控制器用于接收轉速傳感器檢測到的轉速,并根據轉速控制齒輪與發電機離合。整個系統根據風速變化調控中心齒輪保持額定轉速,并指令多臺發電機平穩運行。
  這種智能化的設計實現了中心齒輪的空載荷啟動,降低了風車啟動對風力的要求。可根據風速變化調控中心齒輪保持額定轉速運行,并可調節和帶動多臺發電機運轉,有利于充分利用風能資源,提高發電效率,實現風電機組的單臺風機發電容量大型化。
  五是獨到的輸變電系統。中泰垂直軸風電裝置使用半直驅式永磁同步發電機,整流系統采用PWM-A/D整流系統,它由各自的PWM變流單元組成,而多重化PWM技術,實現多臺PWM的并聯,優化波形,每一變流單元均受同一臺控制器控制。單臺變流單元故障或退出,不影響其它變流單元正常運行;通過特殊設計,可以提供一定的冗余能力,使輸出更穩定;采用PWM技術使輸出波形近似正弦,諧波小,效率高。

50MW特大型垂直軸風力發電機組示意圖
 

  在運行過程中,發電機D1—D4全部或部分投入運行狀態時,半直驅式永磁同步發電機組D1發出頻率為30-50HZ、電壓為690V的三相交流電輸入PWM-A/D,由PWM-A/D實現發電機側的AC/DC穩壓及升壓變換,直接形成1100VDC的電壓源。再由PWM-D/A逆變流器變換成穩定電壓(如400-10000V)和頻率(f=50HZ)的三相交流電經變壓器升壓后輸送到電網。如是非并網系統且是近距離小功率供電場所亦可取消升壓環節,向用戶直接供電,但需考慮供需平衡。

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