풍력 발전소

풍력 발전소(HPP)는 풍력 에너지를 다른 유형의 에너지(전기, 기계, 열 등)로 변환하도록 설계된 상호 연결된 시설 및 구조물의 복합체입니다.

풍력터빈은 풍력터빈의 주요 부분으로 풍력에너지를 부하(이용자)에게 전달하는 시스템과 풍력에너지 자체(각 장치: 전기기계발전기, 워터펌프, 히터, 등) .

풍력 터빈은 바람의 운동 에너지를 풍력 터빈의 작동 운동의 기계적 에너지로 변환하는 장치입니다. 풍력 터빈이 만드는 작동 동작은 다를 수 있습니다. 오늘날 기존 풍력 터빈에서는 원형 회전 운동이 작동 운동으로 사용됩니다. 동시에 예를 들어 진동과 같은 다른 유형의 노동 운동을 사용하기 위해 수많은 제안이 알려져 있습니다 (때로는 구현되기도 함).

풍력 터빈 블레이드 시스템(윈드 휠)은 다른 디자인을 가질 수 있습니다.현대식 풍력 터빈에서 블레이드 시스템은 단면에 날개 프로파일이 있는 솔리드 블레이드 형태로 만들어집니다(때때로 이 경우 «블레이드» 또는 프로펠러 풍력 터빈이라는 용어가 사용됨).

블레이드 대신 회전 실린더를 사용하는 성공적으로 작동하는 블레이드 시스템이 알려져 있습니다(마그누스 효과 사용). 유연한 표면(돛)이 있는 다양한 유형의 블레이드를 기반으로 블레이드 시스템을 만들려는 제안이 있습니다.

따라서 블레이드 — 이것은 토크를 생성하는 프로펠러의 구성 요소입니다. 작동 원형 회전 운동이 있는 풍력 터빈의 블레이드 시스템은 수평 또는 수직 회전축을 가질 수 있습니다.

특정 풍력 터빈을 계산하고 설계할 때 작동의 바람 조건 외에도 풍력 터빈, 티크 목재 및 전체 풍력 터빈의 특성을 모두 고려해야 합니다. 이와 관련하여 풍력 터빈은 다음 기준에 따라 분류됩니다.

• 생성되는 에너지의 종류,

• 파워 레벨,

• 약속

• 응용 분야,

• 풍력 터빈의 일정 또는 가변 속도 작동에 대한 기호,

• 관리 방법,

• 전송 시스템의 유형.

모든 풍력발전소는 발생하는 에너지의 종류에 따라 풍력에너지와 풍력에너지로 구분된다. 차례로 전기 풍력 터빈은 직접 또는 교류 전기를 생성하는 임베디드 설치로 나뉩니다. 기계식 풍력 터빈은 작동 중인 기계를 구동하는 데 사용됩니다.

DC 전기풍력발전기는 목적에 따라 풍력보증형, 사용자보증형, 무보증형으로 구분된다.교류가있는 전기 풍력 터빈은 강력한 전력 시스템과 병렬로 작동하는 비슷한 전력 (예 : 디젤 플랜트)의 전력 시스템과 병렬로 작동하는 자율형, 하이브리드, 그리드로 나뉩니다.

적용 분야에 따른 풍력 터빈의 분류는 목적에 따라 결정됩니다.

풍력 터빈을 계산 및 설계하고 공칭 매개변수를 선택할 때 부하 유형(발전기, 워터 펌프 등), 사용자에 대한 풍력 발전 시스템 유형, 전기 유형을 고려해야 합니다. 생성 및 저장 시스템.

풍력 에너지 전송 시스템은 기계의 회전 속도를 증가시키거나 증가시키지 않고 윈드 휠의 샤프트에서 해당 풍력 터빈 기계(사용자)의 샤프트로 동력을 전달하기 위한 정의된 여러 장치 세트입니다. 현대 풍력 에너지에서는 에너지 전달의 기계적 방법이 가장 자주 사용됩니다.

발전 시스템은 전기 기계의 발전기와 일련의 장치(제어 장치, 전력 전자, 배터리 등) 표준 전기 매개변수를 사용하여 사용자에게 연결합니다.

몇 와트에서 수천 킬로와트에 이르는 전력을 가진 풍력 터빈이 제조되고 운영됩니다. 초저전력 - 5kW 미만, 저전력 - 5~99kW, 중전력 - 100~1000kW, 고전력 - 1MW 이상의 네 가지 그룹이 있습니다. 각 그룹의 풍력 터빈은 주로 설계, 기초 유형, 풍력 터빈 설치 방법, 제어 시스템, 풍력 에너지 전송 시스템, 설치 방법 및 유지 관리 방법이 서로 다릅니다.

수평축 풍력 터빈의 지배적인 분포가 달성되었습니다.

무화과에서. 1은 풍력발전단지의 건설 및 풍력발전단지의 전체적인 모습을 나타낸다.

쌀. 1. 풍력 발전소 설계: 1 — 풍력 터빈(풍차), 2 — 풍력 터빈, 3 — 발전기, 4 — 기어박스, 5 — 턴테이블, 6 — 측정 장치, 7 — 풍력 터빈 마스트에는 풍력 터빈이 포함되어 있습니다. 및 상기 풍력 터빈 샤프트에 직접 또는 기어박스를 통해 연결된 발전기를 포함한다.

풍력 터빈은 풍력 터빈과 풍력 터빈의 샤프트에 직접 또는 기어박스를 통해 연결된 발전기를 포함합니다.

풍력 발전소(WPP)는 병렬로 작동하고 생성된 전기를 전력 시스템에 공급하는 여러 개의 풍력 터빈으로 구성됩니다.

측정기는 바람의 방향이나 세기가 바뀌면 바람의 방향을 바꾸라는 신호를 주고, 바람의 세기에 따라 블레이드의 회전 각도도 조절한다.

500, 1000, 1500, 2000, 4000kW의 풍력 터빈이 있습니다. 500kW 풍력 터빈은 높이 40-110m의 마스트, 질량 15-30톤의 윈드 헤드, 회전 주파수 n = 20-200rpm, 발전기 로터의 속도는 750- 1500rpm(기어 구동) 또는 20-200rpm(직접 구동).

풍력 터빈의 발전기로는 비동기식 농형 발전기가 자주 사용되는데, 이는 풍력 발전소의 신뢰성을 높이는 데 필요한 더 큰 신뢰성, 설계의 단순성 및 더 적은 무게라는 점에서 동기식 발전기와 다릅니다.

풍력 터빈은 자율적으로 또는 전력 시스템과 병렬로 작동할 수 있습니다.자율운전 시 HP풍력발전기의 회전속도는 ±50% 이내로 조절되거나 유지되지 않아 발전기 단자의 주파수와 전압이 일정하지 않고, 즉 발전된 전력의 품질이 좋지 않아 사용자가 이러한 풍력 터빈은 종종 고품질 요구 사항이 없습니다(주로 난방 장치). 고품질 에너지를 얻기 위해 정류기, 인버터 및 배터리로 구성된 안정기가 사용됩니다.

강력한 풍력 터빈은 전력 시스템과 병렬로 작동합니다(그림 2). 이 병렬 연결은 풍력 터빈의 주파수, 전압 및 속도를 일정하게 유지합니다. 발전기가 그리드에 제공하는 전력은 엔진의 토크에 따라 달라지며 바람의 힘에 의해 결정됩니다.

풍력 터빈의 가변 회전 주파수에서 중간 주파수 변환기를 통해 연결된 그리드와 풍력 터빈의 가능한 협력.

비동기식 발전기를 사용하는 경우 풍력 터빈도 가변 속도로 작동할 수 있으며 발전기는 네트워크에 고품질 전기를 공급합니다.여자를 위해 비동기식 발전기는 네트워크 또는 특수 커패시터 뱅크에서 무효 전력을 소비하며 동기식 발전기 자체가 생성합니다.

쌀. 2… 강력한 전원 공급 시스템을 갖춘 풍력 발전소의 병렬 작동: VD — 풍력 기계, R — 기어박스, G — 발전기, V — 정류기, I — 인버터, U — 제어 장치, ES — 전원 시스템

시스템 풍력 발전소(WPP)의 특성:

1. 바람이 잘 통하는 곳에 위치해 있습니다.

2.그들은 동력 장치의 용량을 가지고 있습니다 : 대륙 기지의 경우 1500-2000kW 이상, 바다 및 해안 기지의 경우 4000-5000kW.

3. 발전기 전압이 낮은(0.50-0.69kV) 농형 회전자와 동기식(종종 영구 자석 여기 포함)이 있는 비동기식 발전기가 사용됩니다.

4. 스테이션의 낮은 효율성 — 30-40%.

5. 열부하 부족.

6. 기동성은 높지만 기상 조건에 전적으로 의존합니다.

7. 작동 풍속 범위는 3.0-3.5에서 20-25m/s입니다. 풍속이 3.0~3.5m/s 미만, 20~25m/s 이상인 경우 풍력발전기를 그리드에서 분리하여 휴지위치에 설치하고, 풍속이 회복되면 풍력발전기를 그리드에 연결되고 엔진 모드에서 작동하는 발전기를 사용하여 가속됩니다.

8. 발전기 전압에서 전력 선택 부족(필요한 경우 제외).

9. 10, 35, 110, kV의 전압에서 소비자에게 전기 전송.

세계 여러 국가에서 현대 풍력 에너지는 에너지 시스템의 일부이며 일부 국가에서는 재생 가능 에너지원을 기반으로 하는 대체 에너지의 주요 구성 요소 중 하나입니다. 여기에서 자세한 내용을 읽어보세요. 세계 풍력 발전