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风力发电机运转中电力和风力参数的监测

作者:马悦一 2018年04月10日 国内新闻

  风力发电机组需求继续监测的电力参数包括电网三相电压、发电机输入的三相电流、电网频率、发电机功率因数等。这些参数无论风力发电机组是处于并网形态还是脱网形态都被监测,用于判别风力发电机组的起动条件、任务形态及毛病状况,还用于统计风力发电机组的有功功率、无功功率和总发电量。此外,还依据电力参数,次要是发电机有功功率和功率因数来确定补偿电容的投入与切出。

  1.电压测量

  电压测量次要检测以下毛病:

  (1)电网冲击  相电压超越450V 0.2s。

  (2)过电压   相电压超越433V 50s。

  (3)低电压   相电压低于329V 50s。

  (4)电网电压跌落 相电压低于260V 0.1s。

  (5)相序毛病。

  对电压毛病要求反响较快。在主电路中设有过电压维护,其举措设定值可参考冲击电压整定维护值。发作电压毛病时风力发电机组必需加入电网,普通采取正常停机,然后依据状况停止处置。

  电压测量值经均匀值算法处置后可用于计算机组的功率和发电量的计算。

  2.电流测量

  关于电流的毛病有:

  (1)电流跌落   0.1s内一相电流跌落80%。

  (2)三相不对称   三相中有一相电流与其他两相相差过大,相电流相差25%,或在均匀电流低于50A时,相电流相差50%。

  (3)晶闸管毛病 软起动时期,某相电流大于额外电流或许触发脉冲收回后电流延续0.1s为0。

  对电流毛病异样要求反响迅速。通常控制零碎带有两个电流维护即电流短路维护和过电流维护。电流短路维护采用断路器,举措电流依照发电机外部相间短路电流整定,举措工夫。0~0.5s。过电流维护随着中国经济向消费型模式的转型, 电子商务和移动电子商务的快速发展带来了支付行业强劲的增长。由软件控制,举措电流依照额外电流的2倍整定,举措工夫1~3s。电流测量值经均匀值算法处置后与电压、功率因数分解为有功功率、无功功率及其他电力参数。

  电流是风力发电机组并网时需求继续监视的参量,假如切人电流小于允许极限,则晶闸管导通角不再增大,当电流开端下降后,导通角逐步翻开直至完全开启。并网时期,经过电流测量可检测发电机或晶闸管的短路及三相电流不均衡信号。假如三相电流不均衡超出允许范围,控制零碎将收回毛病停机指令,风力发电机组加入电网。

  3.频率

  电网频率被继续测量。测量值经均匀值算法处置与电网上、上限频率停止比拟,超出时风力发电机组加入电网。

  电网频率直接影响发电机的同步转速,进而影响发电机的瞬时出力。

  4.功率因数

  功率因数经过辨别测量电压相角和电流相角取得,经过移相补偿算法战争均值算法处置后,用于统计发电机有功功率和无功功率。

  由于无功功率招致电网的电流添加,线损增大,且占用零碎容量。因此送人电网的功率,理性无功重量越少越好,普通要求功率因数坚持在0.95以上。为此,风力发电机组运用了电容器补偿无功功率。思索到风力发电机组的输入功率常在大范围内变化,补偿电容器普通按不同容量分红若干组,依据发电机输入功率的大小来投入与切出。

  这种方式投入补偿电容时,能够形成过补偿。此时会向电网输出容性无功。

  电容补偿并未改动发电机运转情况。补偿后,发电机接触器上电流应大于主接触器电流。

  (二)风力参数监测

  1.风速

  风速经过机舱外的数字式风速仪测得。计算机每秒采集一次来自于风速仪的风速数据;每10min计算一次均匀值,用于判别起动风速(风速v>3m/s时,起动小发电机,v>8m/s起动大发电机)和停机风速(v>25m/s)。装置在机舱顶上的风速仪处于风轮的上风向,自身并不准确,普通不必来发生功率曲线。

  2.风向

  风向标装置在机舱顶部两侧,次要测量风向与机舱中心线的偏向角。普通采用两个风向标,以便相互校验,扫除能够发生的误信号。控制器依据风向信号,起动偏航零碎。当两个风向标不分歧时,偏航会自动中缀。当风速低于3m/s时,偏航零碎不会起动。