第1章　緒論

1.1　風(fēng)力發(fā)電基本原理

典型風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)原理如圖1-1所示。風(fēng)吹動(dòng)葉片使風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)，將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，葉輪帶動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)再將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，然后再通過功率變流器將電能變換成與電網(wǎng)同步的電壓和頻率后送入電網(wǎng)或通過變流器給蓄電池充電，最后利用蓄電池給負(fù)載供電；也可以通過一個(gè)可控的整流調(diào)節(jié)器，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)同時(shí)給負(fù)載和蓄電池供電。根據(jù)風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)軸位置的不同，可分為垂直軸風(fēng)輪和水平軸風(fēng)輪兩種。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的風(fēng)輪一般為水平軸式，因?yàn)樗茉鰪?qiáng)風(fēng)塔的穩(wěn)定性、減小或消除垂直軸向系統(tǒng)造成的風(fēng)塔震蕩現(xiàn)象。水平軸式風(fēng)力機(jī)在其槳葉正對(duì)風(fēng)向時(shí)才能旋轉(zhuǎn)，因此，由偏航系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)向來控制風(fēng)輪迎風(fēng)角。

圖1-1　風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)原理圖

由圖1-1可以看出，現(xiàn)代化的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，已不只是一臺(tái)風(fēng)輪和一臺(tái)發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)單組合，而是一個(gè)高度集成了空氣動(dòng)力學(xué)、電機(jī)學(xué)、電力電子技術(shù)、電力系統(tǒng)分析、繼電保護(hù)技術(shù)、先進(jìn)控制技術(shù)和數(shù)據(jù)通信等各方面知識(shí)為一體的復(fù)雜的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。