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風力發(fā)電設備范文第1篇

即插即用帶來更低的成本與更高的可用性

風力渦輪機的復雜構造需要針對不同功能子系統(tǒng)提供廣泛的線纜解決方案。這些解決方案包括用于向電網(wǎng)傳輸電能的高壓線纜；用于監(jiān)控及SCADA(監(jiān)控控制與數(shù)據(jù)采集)的光纖及以太網(wǎng)線纜；用于控制偏航與槳距的控制線纜；用于電機及驅動設備的電源線。為了加快渦輪機系統(tǒng)的安裝速度并簡化維護工作，設計師開始趨向于采用“即插即用”解決方案。這樣做的目的是為充分發(fā)揮“即插即用”產(chǎn)品在線纜安裝中的便捷性，從而加快整個風能系統(tǒng)的安裝與維護。

為簡化風力渦輪機內(nèi)的全部線纜解決方案。制造商開始轉向使用便于安裝的工業(yè)連接器技術。該技術具有三大特性：由堅固的金屬或復合材料外殼提供的可靠的機械結構。模塊化插頭提供靈活的觸點及線纜適應性，能夠滿足防護或密封要求。風力渦輪機所用連接器的典型需求包括：大范圍適用溫度(-40～+125℃)，防震防沖擊。有防護或無防護。防水，密封性能最高達到IP67，鎖止性能，采用正向基座實現(xiàn)快速連接／斷開和模塊化(根據(jù)需要能夠與信號、電源及光纖組件配合)。工業(yè)連接器技術能夠適應并整合多種線纜――用于電機和驅動設備的電機供電線纜。用于控制的雙絞線，用于監(jiān)控的儀器線纜等――可以在同一接口上替換多種連接器。

圖2所示為泰科電子的HVS連接器，該連接器為典型的工業(yè)級連接器。在該結構中可以容納6組單模塊及3組雙模塊。在多數(shù)風力發(fā)電應用中，HVS連接器使用戶可以在單一連接器中配置一個應用所需的多種接口，從而有效降低所需接口數(shù)量。接口模塊包括：高電壓觸點。標稱最高可達3000V；高電流觸點，最高可達400A；高密度單觸點，單橫塊最高可達25個觸點；同軸觸點；RJ-45模塊插頭；USB；IEEE 1394(火線)；4同軸觸點，可支持1GHz操作；D-Sub接口。

工業(yè)連接器的模塊化設計給予了設計師在接口及線纜裝配設計上極大的靈活性。通過對插頭及鎖止裝置的設置，線纜裝配完全可以根據(jù)具體應用而定制。用于偏航電機控制的連接器與用于槳距電機控制的連接器不同，使得線纜不會連接到錯誤的子系統(tǒng)上。顏色標識可以根據(jù)功能、電路或其他應用參數(shù)進行區(qū)分，從而實現(xiàn)通過視覺十分方便地進行分辨，從而可以縮短系統(tǒng)接入電網(wǎng)運行所需的時間。

模塊化實現(xiàn)一個單連接器系列的標準化，從而使其可滿足廣泛的需求，因此能夠簡化供應鏈。雖然每種線纜應用可能需要不同配置的連接器，但一些模塊可以同時被多種應用共享。這種可共享特性能夠減少必要庫存零件的數(shù)量，同時能夠整合線纜裝備中必要步驟的數(shù)最。一個單模塊連接器系列能夠提供上千種應用組合。你可以向連接器供應商咨詢針對你的具體應用所需的部件配置。另一個實例是不同來源的子系統(tǒng)在到達裝配地點后都能找到適宜的配對連接器，因而能夠適用于子系統(tǒng)的多渠道供應。

能夠說明模塊化優(yōu)勢的男一個實例就是滑環(huán)的裝配，滑環(huán)的作用是在中心與電機艙間傳輸數(shù)據(jù)與電能。在多數(shù)設計中，如果滑環(huán)需要維修或者更換則需要花費大量時間來斷開眾多線纜。完成這樣操作至少需要停機若干天。而采用模塊化設計，所有連接滑環(huán)的線纜可以在幾分鐘內(nèi)斷開，從而實現(xiàn)快速斷開滑環(huán)。如今，更換滑環(huán)只需要幾小時而不是幾天。

工業(yè)以太網(wǎng)

工業(yè)以太網(wǎng)已經(jīng)成為監(jiān)測與控制風力發(fā)電系統(tǒng)的重要方式之一。如圖3所示的IP67連接器，這樣的密封式連接器能夠提供高性能、高可靠性的服務。針對機柜內(nèi)受保護的連接，如果沒有特別的密封要求，網(wǎng)線可以使用標準的5e類線或6類線。由于大量驅動設備與電機擁有更高水平的內(nèi)置智能功能，因此需要如圖4所示的混合型連接器，其在一個連接器內(nèi)最多能夠提供多達8個電源觸點及以太網(wǎng)接口，并采用螺絲固定的機械連接方式，從而提供防震性。通過這樣的產(chǎn)品，一個連接器即可傳輸信號與電力。

光纖骨干網(wǎng)

光纖憑借高帶寬、長傳數(shù)據(jù)路、低噪聲干擾等特性，已成為風力渦輪機內(nèi)部及其與風力電廠中心監(jiān)控控制系統(tǒng)通信連接的最佳選擇。而連接器的選擇主要取決于應用參數(shù)的強度。光纖連接器能夠像工業(yè)以太網(wǎng)銅連接器一樣，提供密封的工業(yè)接口。

中壓連接器

將渦輪機產(chǎn)生的電能傳輸?shù)郊娫O備和從集電設備傳輸?shù)斤L場變電站是兩種不同的電壓等級。渦輪機端產(chǎn)生的電壓為600-700V，而在風力發(fā)電機塔底部將升壓到22 kV到34.5kV(根據(jù)不同國家的標準)。一般7―10臺渦輪機串連在一起，將升壓后的電流傳輸?shù)郊娋W(wǎng)絡的起點或風場變電站。在變電站內(nèi)，電壓將再次提升至幾百千伏用于大功率遠距離輸電。

由于渦輪機內(nèi)電壓低于600v―700V水平，因此可采用各種工業(yè)級技術。復合線纜(約8-10股)將這些低壓電流傳輸?shù)桨l(fā)電塔底部的升壓變壓器。從那里開始，連接器更多采用能源級產(chǎn)品而不是工業(yè)級或通信級。它們一般采用壓緊或螺絲組裝方式。中壓電流傳輸與信號或低壓電流傳輸?shù)闹饕煌c在于需要更

多考慮接地、電涌保護、短路保護以及其他問題。

多數(shù)電力傳輸連接器采用直線型連接或T型連接(如圖5)。由于集電網(wǎng)絡位于地下，可靠性尤為重要。與機艙的機械部件需要耐磨與精密電子等需求不同，集電網(wǎng)絡不像渦輪機那樣需要連接提供高速及簡便維護性。安裝完畢后，集電網(wǎng)絡將工作多年。而集電網(wǎng)絡的故障將導致許多發(fā)電機停機。同樣，集電網(wǎng)絡到變電站的連接故障將導致整個風力發(fā)電站癱瘓。

聯(lián)網(wǎng)控制中心

不同渦輪機的通信、監(jiān)控及控制電纜都集中于控制中心，用于控制各渦輪機、與電網(wǎng)連接、通過互聯(lián)網(wǎng)通信等。將各個渦輪機聯(lián)網(wǎng)到集中網(wǎng)絡所需的連接器和線纜選擇與其他網(wǎng)絡相同?；A線纜系統(tǒng)使網(wǎng)絡具備管理更簡便，并且能夠適應連接網(wǎng)絡交換機、路由器系統(tǒng)控制電腦的基礎架構網(wǎng)絡的遷移、擴容及變更等情況。機架式插座面板與光纖附件使用戶可以根據(jù)功能和電路來組織和連接線纜。

這些問題的關鍵就是確保連接器與線纜能夠滿足網(wǎng)絡速度的要求。5e類雙絞線是工業(yè)以太網(wǎng)在數(shù)據(jù)傳輸率為1Gb／s以下的最佳選擇，6類及6A類線適用于10 Gb／s網(wǎng)絡，對于更高數(shù)據(jù)傳輸率應用也有更好的選擇。6類線提供了額外的性能空間，為保證信號準確提供保障。由于控制中心的環(huán)境受到嚴格控制。因此密封、適用溫度等問題并不重要。標準基礎線纜部件即可滿足要求。

風力發(fā)電設備范文第2篇

關鍵詞 廣電發(fā)射設備；排風設備的再利用；節(jié)能新技術

中圖分類號TN93 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2014）108-0011-02

近年來，隨著電子工程技術的飛速發(fā)展，廣播電視發(fā)射設備的不斷改進和更新，現(xiàn)階段我國廣播電視發(fā)射設備的冷卻系統(tǒng)已經(jīng)由過去的大功率電子管水冷卻發(fā)展到現(xiàn)在的全固態(tài)軸流風機風冷卻。

眾所周知，任何機電設備的正常運行都會產(chǎn)生一定的溫度，而溫度的升高都會對機電設備產(chǎn)生一定的高溫損壞。所以為了使設備能正常運行，就要對其采取進行冷卻降溫保護從而延長使用壽命?，F(xiàn)今廣電發(fā)射設備基本都是大功率的全固態(tài)發(fā)射機，均采用全固態(tài)軸流風機風冷卻技術。安裝在發(fā)射機機箱底部的軸流風機基本上是大功率的，由風機吹啟一定的風來冷卻機箱中的各個模塊后，再通過機箱頂部的幾個軸流排風風機將其從機箱頂部排出，而這排出的風往往都是有一定溫度的熱風。

1對發(fā)射設備排出的熱風集中控制的構想

現(xiàn)今發(fā)射臺站都裝備多部多套廣電節(jié)目的發(fā)射設備，由于機房空間一定，發(fā)射機由少增多，使整個機房由過去的少部發(fā)射機產(chǎn)生較少的熱量和噪音變?yōu)楝F(xiàn)在的多部發(fā)射機產(chǎn)生更多的熱量和噪音。使得機房的溫度逐漸升高，特別是機房工作人員在夏季工作時感覺更為悶熱。盡管天窗上安裝有排風設備，但仍未帶來較為明顯的效果。

空調是由電能通過壓縮機產(chǎn)生一定的熱風和冷氣來達到調節(jié)室內(nèi)溫度的目的。廣播發(fā)射設備就像是一個較大的制熱的中央空調，它所產(chǎn)生的熱能是完全可以利用的。如果把多部發(fā)射設備頂部的風口都通過管道連接在一起，集中到一個風道，再分別通向所需要的各部，那么同時可以降低機房的噪音和溫度。

2通風管道的詳細結構

通風管道由主管道和分管道組成，主管道由多部發(fā)射機上的通風口連接起來。由于各組發(fā)射設備的運行不一，有全天工作的，也有在規(guī)定時間內(nèi)工作的，各個發(fā)射機的排風口通向主管道的位置都裝有自動排風擋板。在發(fā)射機處于工作狀態(tài)時，排風擋板會隨風力排出而自動開啟，同時排風擋板安裝有開閉指示，在發(fā)射機停止工作時排風擋板會自動閉合，以不致排風主管道的風回流到停止工作的發(fā)射機中。為了使主管道通風更加通暢，在主管道上部可安裝多個軸流風機，以加大風量的排出?？紤]到軸流風機安裝到主管道內(nèi)部，而主管道內(nèi)部的溫度過高會對其造成高溫損壞，故將軸流風機安裝到主管道外部。采用斜式裝置，既可保護軸流風機，又可達到排風通暢。另外，在主管道上增加一個排除灰塵的排風口，這個排風口平時關閉?？紤]到主管道處的風是由多部排風機排出的風組成的，而發(fā)射機在運行時也不免將空氣中的灰塵吸入機箱內(nèi)，從而產(chǎn)生一定的塵土，當在對發(fā)射機進行定時檢修時，可將分管道擋板全部關閉，開啟主管道通向室外的排除灰塵土的排風口擋板，將塵土排到室外，檢修完畢須關閉此排風口的擋板。

通風主管道用鋼角架固定在各部發(fā)射機頂部，風口連接處用帆布筒和固定圈連接；分管道用鋼角架吊裝于屋頂或掛靠在墻壁上。

為了使排風管道更加通暢，使風量不致浪費，排風管道的設置應比分管道粗，一般在600mm*600mm的方形直筒，這樣可大量聚集風能。分管道設置可略小于主管道，各部發(fā)射機通向主管道的風口連接處采用流線型風口連接，以減少風流阻力，可使風流都朝著一個方向流動。

為確保通風管道的正常使用，日常不需要繁瑣的維護，只是在發(fā)射設備的定期檢修和維護期間進行必要的維護和檢修即可。維護的主要程序有，檢查各軸流風機是否正常工作、各排風擋板是否開閉正常、排出通風管道內(nèi)的雜物（主要是清除管道內(nèi)的塵土）。

此外，為使通風管道的外形達到整潔美觀，通風管道的制作是由多個白鋼鐵皮卷壓和鉚制的方形筒組成，同時在管道外部噴涂同發(fā)射設備機箱顏色相近的油漆，防止腐蝕生銹。

3 排風系統(tǒng)通風管道裝置的再利用

首先，由于夏季氣溫高，機器產(chǎn)生的熱量也高，而每個發(fā)射臺站都建在高山頂上，高山上又常年濕氣較高，居住環(huán)境比較潮濕，有的臺站夏季也不得不開通供熱系統(tǒng)以及使用電器設備除濕。浪費了許多人力、物力、財力。如果將通風管道產(chǎn)生的熱量通過風道通向各個房間是可以解決這一問題的?，F(xiàn)在事業(yè)建設在不斷的發(fā)展，各地都積極改善臺站面貌，由過去分散的平房或窯洞組成的生活區(qū)到現(xiàn)在改建成整體集中的樓房結構的生活區(qū)。這種整體結構一般包括有食堂、會議室和職工活動室的底層部分，職工住宅的中層部分，發(fā)射機房的頂層部分。這種結構在管理上顯得更快捷、方便、集中。如果將發(fā)射設備的熱能通過排風設備送到各部，將大大減少由氣候條件帶來的潮濕，改善了人們的生活工作環(huán)境，更加避免了夏季開啟供熱系統(tǒng)的繁瑣，冬季時還可與供熱系統(tǒng)同時進行供熱，達到更好的供暖效果。

其次，各個發(fā)射臺站都備有柴油發(fā)電機組，而它往往都安裝在機房附近，在冬季氣溫驟低的時候，柴油機房溫度過低油機啟動困難。如果將通風通道送至柴油發(fā)電機房，可使機房溫度提高，一旦遭遇外電斷停，柴油發(fā)電機可以快速啟動，給安全播出提供有利的保障。機房值班室在冬季往往使用電暖氣取暖，將通風管道的一部分通向值班室，可將溫度提高，雖然會產(chǎn)生一定的噪音，但可自行調節(jié)，以建立一個舒適的值班環(huán)境。

4結論

電子技術的飛速發(fā)展，帶來了廣播電視發(fā)射設備的不斷更新，全固態(tài)大功率發(fā)射機是當今發(fā)射設備的主流，加強對發(fā)射設備的技術管理，增強創(chuàng)新意識，開拓發(fā)展空間，為高山發(fā)射臺站營造一個良好的生活空間。

參考文獻

[1]楊衛(wèi)，賈祥福.廣播電視發(fā)射技術研究[J].中國廣播電視概述，2008，7：132-133.

風力發(fā)電設備范文第3篇

關鍵詞：清潔能源 離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng) 金山雷達站 供電儲能系統(tǒng) 蓄電池

洋山VTS轄區(qū)的金山雷達站是國內(nèi)較早建設使用的清潔能源雷達站，采用風電――柴油互補發(fā)電技術。肩負著創(chuàng)新和科研的使命，是對未來VTS雷達站建設做出的有益嘗試。

本文結合當前設備指標及技術能力，針對金山雷達站的實際情況，提出對金山雷達站儲能蓄電池組、風力發(fā)電機組和柴油發(fā)電機設備的改善方案。通過改變儲能蓄電池組的充電方式;重組儲能蓄電池組;整體更新監(jiān)控及自動控制系統(tǒng)等手段改善金山雷達站的供電儲能系統(tǒng)。改善后的系統(tǒng)將擁有更優(yōu)化的系統(tǒng)結構，較高的使用效率，可以較好地完成既定改善任務，目的是維持供電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，減少供電中斷的風險，保證供電安全、穩(wěn)定，保障通航船舶航行安全。

1 VTS清潔能源雷達站

1.1 VTS清潔能源發(fā)電雷達站

我國VTS（船舶交通管理系統(tǒng)）的建設走在了世界前列，VTS中心和雷達站的數(shù)量、覆蓋面為世界之最，VTS的建設和管理日益科學化、規(guī)范化。

在VTS系統(tǒng)中雷達站是最為核心的組成部分之一，其一般設置于高點，同時又要形成雷達站鏈狀網(wǎng)絡，因此眾多雷達站選擇設置在離網(wǎng)海島上。

海島生態(tài)環(huán)境比較脆弱，使用傳統(tǒng)發(fā)電設備會對其造成不可逆的空氣、噪聲和水污染，因此，采用清潔能源發(fā)電技術進行發(fā)電是未來雷達站的重要發(fā)展方向。洋山港海事局轄區(qū)內(nèi)的金山雷達站是目前建成并投入使用的最早的新能源發(fā)電雷達站。采用以風力發(fā)電為主，柴油發(fā)電機為輔的混合動力供電系統(tǒng)。對島嶼的環(huán)境壓力較小，是對未來VTS雷達站建設做出的有益嘗試。本文以金山雷達站為例，介紹清潔能源發(fā)電雷達站的實際運行情況和當前面臨的技術問題;對其供電儲能系統(tǒng)提出改善方案;分享清潔能源雷達站的建設管理經(jīng)驗。

1.2 VTS雷達站對發(fā)電系統(tǒng)的需求

VTS雷達站的負載通常由動力負載和開關電源負載組成混合負載。動力負載為雷達天線馬達;開關電源負載為：雷達、微波、甚高頻收發(fā)機、以及雷達信號處理器、AIS（船舶自動識別系統(tǒng)）等開關電源設備。為了保障雷達站設備可用率負荷要求（≤5年使用年限的VTS系統(tǒng)設備，一級可用率要求≥99.9%），離網(wǎng)發(fā)電雷達站對其供電儲能設備的可用度和可靠度有更高的要求。

1.3 金山雷達站背景介紹

金山雷達站始建于2008年，位于杭州灣口北部、距陸地岸線6.2Km的金山三島海洋生態(tài)自然保護區(qū)，因此雷達站在設計建設時，要求盡可能采用清潔能源。最終建設了以風力發(fā)電為主，柴油發(fā)電機為輔的供電系統(tǒng)。且因為不批準架設柴油補給管道，后續(xù)的柴油補給只能使用人力搬運。目前發(fā)電系統(tǒng)的短板在于風力發(fā)電設備發(fā)電功率不足和蓄電池組運行情況不佳。

金山雷達站采用的是風―油互補的離網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)。發(fā)電系統(tǒng)包括直列式風力發(fā)電機四臺、柴油發(fā)電機一臺、蓄電池電池組一套、UPS一臺、逆變器兩臺、充電控制系統(tǒng)兩套、連接電纜及配電設備一套等。主要的負載設備為雷達控制設備、雷達天線及微波裝置等，負載功率為3～5 kW。

1.4 金山雷達站供電儲能系統(tǒng)2012、2013年度運行分析

金山雷達站供電處能設備從2008年11月安裝之初至2010年雷達開始安裝、調試。其間蓄電池在島上放置了兩年，期間并未對蓄電池組進行有效的保養(yǎng)，且因為在海島特殊環(huán)境下，對蓄電池的使用壽命有影響。

安裝之初總計為96塊霍克牌16OPzV2000型號蓄電池組組成DC96V、4000AH的儲能陣列。

其單塊電池主要參數(shù)如下：

表1.1 單塊霍克牌16OPzV2000性能參數(shù)表

2012年7月，由于電池的情況惡化，所以對在用的96塊電池進行了重新整合，調整出了24塊不良電池，剩余72塊電池主用48塊，備用24塊，組成DC96V，容量2000AH的儲能蓄電池組。

2013年10月，因蓄電池組儲能效率低下，造成柴油發(fā)電機組工作量加大，運行時間延長，經(jīng)過對蓄電池組檢測，重新組合了48塊單體組成DC96V、2000AH電池組使用至今。

通過分析近兩年來金山雷達站供電系統(tǒng)的運行情況，可以發(fā)現(xiàn)，目前造成供電系統(tǒng)運行風險的主要原因是蓄電池組耗損嚴重，風力發(fā)電設備充電效果不理想，導致柴油機運行時間延長。因此，在設計供電系統(tǒng)改善方案時，主要從增大發(fā)電設備的使用效率，及優(yōu)化現(xiàn)有的供電系統(tǒng)結構兩方面探討洋山VTS金山雷達站供電儲能系統(tǒng)改善方案。

2 金山雷達站供電儲能系統(tǒng)

2.1 金山雷達站供電及儲能裝置現(xiàn)狀

2.1.1發(fā)電裝置現(xiàn)狀

金山雷達站的發(fā)電裝置主要包括利用綠色能源風能的風力發(fā)電機四臺，單臺風機額定功率1.2kW，四臺風機額定功率4.8kW。風力發(fā)電設備經(jīng)整流后分別以4個DC24V電壓輸出至對應儲能蓄電池組，單臺風機理論最大充電電流50A。

現(xiàn)有發(fā)電策略會因為風速不同四臺風力發(fā)電設備的發(fā)電量不同，從而引起單組電池充電不均衡。

金山雷達站還配備一臺柴油發(fā)電機組，其視在功率為24KVA。可以在儲能裝置電壓低于低限度值89V時為系統(tǒng)補充電能。

2.1.2 配電裝置現(xiàn)狀

配電裝置主要由兩臺6KVA并聯(lián)冗余的三相逆變電源、一臺單相5KVA的單相逆變電源、一臺15KVA的UPS和一臺16KVA的隔離變壓器構成。

三相逆變電源主要把三相穩(wěn)定的電源經(jīng)UPS和隔離后送給雷達機房用，實際負載在3.5kW左右。單相逆變電源單獨給燈塔插座、控制回路供電。UPS作為后備在中間電源切換時做補充備用，隔離變壓起到隔離電源側的作用。

2.1.3 負載現(xiàn)狀

金山雷達站用電負載主要在雷達機房，其總負載為3.5kW，包括雷達電機和控制器機主機電腦兩臺。其余控制回路的單相負載約為0.3kW。

2.2 供電儲能裝置現(xiàn)狀分析

2.2.1 儲能蓄電池組

現(xiàn)有儲能蓄電池組近期輸出不穩(wěn)定，導致了三相逆變電源冗余切換失效鎖死，從而造成供電中斷。蓄電池組工作不穩(wěn)定還導致柴油發(fā)電機組頻繁啟動引起報警，報警后需要人工復位方可恢復工作。

DC96V的整組電壓不平衡，總電壓不符合要求，但是個別組的電壓卻偏高，經(jīng)測試目前已有29塊電池內(nèi)阻已低于下限可以判定為損壞。要改善金山雷達站的供電儲能系統(tǒng)首先要更換儲能蓄電池組。

2.2.2 風力發(fā)電設備充電策略

當前風力發(fā)電設備的充電仍按照最初設計的分組充電方式對整個儲能蓄電池組進行充電，即每臺風機分別為一組DC24蓄電池組充電。

分組充電會因風機運行情況和發(fā)電效率的不同，導致風力發(fā)電設備的發(fā)電量不同，而造成儲能蓄電池組的單體（單組）電池充電不均衡，最終影響整組儲能蓄電池組的性能和效率。

在改善方案中建議將分組充電改變?yōu)檎M充電，可以避免對儲能蓄電池組造成不平衡的影響。

2.2.3 設備冗余及供電安全后備

目前整個供電系統(tǒng)除三相逆變電源外，其余均為單臺工作，這樣會有因設備損壞不能及時修復造成的供電中斷風險。

單臺供電的設備包括：柴油發(fā)電機組（靜音型24kVA）、單相逆變器（6kVA）、UPS（15kVA）這些設備恰恰是維修周期比較長的設備，一般維修周期為2～3周。

2.2.4 監(jiān)控及自動控制

現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)最初設計采用C/S架構，自動控制方面有控制反饋不到的情況出現(xiàn)，所以需要對整個控制軟件和采集設備進行升級。

可以改善原有監(jiān)控系統(tǒng)的C/S架構為B/S架構，讓監(jiān)控狀態(tài)實時響應于互聯(lián)網(wǎng)上，同時可以增加機房和儲能蓄電池組間的環(huán)境監(jiān)控及溫度控制可以遠程對設備的開關狀態(tài)進行管理和手工切換以提高供電穩(wěn)定性。

2.3 針對當前設備及同類設備的性能分析

2.3.1 發(fā)電設備性能特點

在理想狀態(tài)下，現(xiàn)有儲能組在滿電情況下可供雷達機房用電約9個小時，9個小時后儲能蓄電池組電壓低于DC85V，則后備柴油發(fā)電機組自行啟動。

柴油發(fā)電機組啟動后空載約15s，其儲能組的智能充電機啟動，充電電流為DC160A ，在柴油機啟動的時間內(nèi)，柴油機負載分兩部分，一部分是給儲能組充電，柴油發(fā)電機分擔負載功率15.3kW;另一部分是直接經(jīng)UPS和隔離變壓給雷達機房供電，分擔負載功率3.8kW。柴油機慢負載時間約為2小時，之后隨充電電流的逐漸減小，大約開始充電12～14小時后儲能組基本飽和則柴油機停止充電，開始切換為儲能組繼續(xù)供電。

在一個充電周期內(nèi)，充電時間的長短取決于風力發(fā)電補充的電能，最短充電時間為9小時，最長時間為14小時。

2.3.2 儲能設備性能特點

1.金山雷達站的儲能設備為密封鉛酸蓄電池組，其性能特征如下：

放電深度（Depth of discharge DOD），在電池使用過程中，電池放出的容量占其額定容量的百分比稱為放電深度。放電深度的高低和蓄電電池的充電壽命有很深的關系，當二次電池的放電深度越深，其充電壽命就越短，會導致電池的使用壽命變短，在無市電情況下，UPS用電負載很小時，會導致深度放電的情況發(fā)生。金山雷達站就容易發(fā)生深度放電的情況，在儲能設備的設計和使用中要特別注意，避免深度放電。

金山雷達站的儲能蓄電池會時常處于充放電狀態(tài)，因此合理地進行充電十分重要。用分階段充電方式是一種比較好的方法，因為隨著充電過程的進行，充電電流逐漸下降。采用這種方法，可以使充電末期的電解液沸騰的現(xiàn)象減弱，損失電能較少，而且能保護極板，并能防止過渡充電和水解的電力損失。

2.4 負載對供電儲能系統(tǒng)的需求

金山雷達站的主要負載為雷達設備TERMA scanter 2001，其正常工作的用電功率約3～5kW，但雷達天線的啟動電壓需求較大，因此雷達設備使用電壓為380V。其余支持設備均功率較低，在2kW左右。

雷達站現(xiàn)有蓄電池組最大充電功率為15kW，結合柴油發(fā)電機組發(fā)電功率，經(jīng)計算可以配置DC96V蓄電池組的容量介于1200～2000AH。綜合選型為單體電池電壓2V、600AH蓄電池48串2并連接，最終實現(xiàn)DC96V、1200AH。

3 供電儲能系統(tǒng)改善方案

3.1 儲能配電設備改善方案

根據(jù)目前儲能鉛酸蓄電池新技術，替換已有的儲能電池組，依舊組成兩組，一組為48節(jié)?？梢圆捎玫聡柟釧600系列膠體電池。其規(guī)格參數(shù)如表4.1。

表4.1 技術特性數(shù)據(jù)

3.2 風力發(fā)電設備充電改善方案

分組充電策略會因為四臺風力發(fā)電設備的發(fā)電量不同引起的單體（單組）電池充電不均衡現(xiàn)象，改善方案將改變分別充電為整組充電，如圖3.1所示：

圖3.1 風力發(fā)電設備充電策略改善方案

3.3 設備冗余及供電安全后備方案

設備冗余關系到穩(wěn)定性。改善方案設計通過設備的雙備份來保障穩(wěn)定性，其中可以并機運行的設備盡量實現(xiàn)并聯(lián)使用，不能并機運行的設備考慮通過主控部分的控制策略調整，配合接觸器及ATS開關實現(xiàn)設備熱切換備份冗余。其方案部署如圖3.2所示：

如上圖所描述，在條件允許的情況下考慮增加一臺24kW柴油發(fā)電機組，因為主要是在應急情況下替代使用。

3. 4 監(jiān)控及自動控制系統(tǒng)改善方案

雷達站監(jiān)控軟件升級。通過新增監(jiān)控節(jié)點，采用B/S架構等技術手段。利用遠程Web通信對系統(tǒng)進行遠程監(jiān)控管理，查看和管理整個系統(tǒng)和系統(tǒng)內(nèi)各個設備的工作狀況，對系統(tǒng)設備的工作狀態(tài)進行實時跟蹤和控制，完成系統(tǒng)設備運行參數(shù)的設定，實現(xiàn)遙測、遙控、遙信和遙調的功能，確保系統(tǒng)內(nèi)各種設備的安全。

4 結 論

4.1 供電儲能系統(tǒng)改善方案的可行性分析

本論文探討的金山雷達站供電儲能系統(tǒng)改善方案擁有優(yōu)化的系統(tǒng)結構。然而，這些改善方案還存在一些不足之處，有待作出修正和完善。

1.本文在分析過程中，都是假設用電設備功率不變，三相電壓是對稱三相正弦波，并沒有考慮雷達或其他設備發(fā)生故障導致負載變化過大的情況。

2.方案改進的風力發(fā)電機組對蓄電池組的充電方式，存在一個直流升壓裝置，在風力發(fā)電功率不高的情況下會產(chǎn)生較大損耗。也可以考慮采用由風力發(fā)電機組向DC24V電堆12V50AH充電，然后通過單相逆變器為220V負載進行供電。

4.2 結論和展望

綜合考慮資金和效率限制，在未來的改善計劃中傾向于改善：1.更新儲能配電蓄電池組，替換下已損壞的蓄電池，重新組成48串的兩組蓄電池組;2.優(yōu)化風力發(fā)電設備充電方式，通過隔離對整個電池組進行整體充電;3.適當增加冗余及供電安全后備設備;4.整體更新監(jiān)控及自動控制系統(tǒng)。

清潔能源發(fā)電技術是一個集計算機技術，空氣動力學、光電學、結構力學和材料力學等綜合性學科的技術，在海事有著廣闊的應用前景。金山雷達站作為一個有益的嘗試，對未來清潔能源發(fā)電雷達站的建設提供了很多經(jīng)驗和多一種模式的選擇。

參考文獻

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風力發(fā)電設備范文第4篇

關鍵詞：新技術 機械設備檢測 應用

中圖分類號：TH165.3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0064-01

1 開展機械設備狀態(tài)檢測的實際意義

機械設備的檢修的是通過檢測來消除機械設備的缺陷，排除隱患，保持和恢復機械設備的實際動力，提高和保持機械設備的高效率運行，提高機械設備的健康水平，確保機械設備能夠安全的運行，延長機械設備的最大使用年限，提高機械設備的利用率。因此，開展機械設備狀態(tài)檢測有非常重要的意義，主要從以下幾點檢測：被監(jiān)測的機械設備在全過程受控的狀態(tài)下不出現(xiàn)死區(qū)；進行適時的維修進而避免過剩的維修，節(jié)約對機械設備的維修資金；適時維修還可以避免維修的不足，最大的避免機械設備帶病工作，進而減少由機械而引發(fā)的事故，減少經(jīng)濟的損失；診斷出機械設備的剩余壽命，合理使用機械設備，避免機械設備的過度浪費或機械設備壽命不足發(fā)生的事故。

2 檢測技術在風力發(fā)電機械設備狀態(tài)檢修中的應用

風力發(fā)電設備的狀態(tài)檢測還可以稱之為機械的預知維修，是以獲取機械設備運行的特征量為基礎，結合風力發(fā)電機械設備的以前運行狀況以及機械檢修的情況和現(xiàn)在機械的運行狀態(tài)，從而將機組故障的性質、位置以及故障的嚴重程度查明。

（1）常規(guī)測量儀器。一般常用的測量工具比較多，也比較容易見到，如尺規(guī)、百分表、壓力表，萬用表等，使用比較簡單，功能也比較單一。處理一般問題也都能用到。

（2）紅外線點溫計。紅外線點溫計是手持使用的，可以對測量儀器比較方便靈活的操作，它可以對機械的故障發(fā)熱檢測表現(xiàn)的直觀迅速，這種方式幾乎適用于所有的機械以及電氣設備，在對機械設備的表面測溫和故障發(fā)熱進行檢測時具有非常準確且操作簡單的優(yōu)點。尤其在檢測一些空間狹小的部件更能發(fā)揮作用，在風電機組上多用來檢測軸承溫度，方便實用。

（3）振動測試儀。振動測量和分析是旋轉機械狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷的重要手段，振動測試儀是一種數(shù)字顯示多功能振動測量儀器。該儀器配有壓電式加速度計和磁吸座，能方便地測量出機械振動的加速度值（A）、速度值（V）、位移值（M），測量結果均為真有效值讀數(shù)。在機組運行的過程中進行檢測更可以提前了解設備的運行情況，提前做好設備的檢修準備，同時對延長設備運行時間，推后故障發(fā)生時刻點，提高了設備的利用率。

（4）應變片傳感器。多用于機械方面的檢測，電阻應變片是一種將被測件上的應變變化轉換成為一種電信號的敏感器件，可以測得測點處的受力及形變的情況。對于反映機械零部件的實時狀態(tài)非常直接，也可對失效點及時判斷，極好的保護設備。同時可以預防機械事故的發(fā)生。目前只在出現(xiàn)事故的時候才進行此檢查，希望在不久能夠將應變片傳感器融入到設備中去。

（5）紅外線熱像儀。紅外線熱像儀不僅可以在機械設備處于正常的運行狀況下使用，還可以在機械因故障而停機在檢修過程中進行熱像分析及檢測。在機械的正常的運行下，風力發(fā)電機、CT、工廠電容器、母線及連接、斷路器、工廠電纜等機械設備的檢測中都非常適用，還可以輔助進行發(fā)電機定子鐵損試驗和發(fā)電機轉子護環(huán)的拆裝工作在停機檢修中也適用，紅外線熱像儀可以起到一定的輔助作用。

3 對風力發(fā)電機組的最常用的幾種檢測技術

針對上文中出現(xiàn)的風力發(fā)電設備，應定時的對風力發(fā)電機械進行維護，對機器定期上油外，對風力發(fā)電機械進行檢測也是最長用的方法之一。

3.1 專業(yè)人員進行拆卸檢測

風力發(fā)電中的大型機械會有專業(yè)的工程師進行管理，機械工程師應該對其進行大致的檢測是否有受損狀況。如果風力發(fā)電機械設備有受損現(xiàn)象，管理人員應盡快上報給有關負責人，使其委派專業(yè)的維修人員或者機械的管理人員將受損的機械拆卸開來，并進行專業(yè)維修，以保證風力機械設備的運行。維修后機械維修人員還應向機械的操作人員解釋清楚機械上次的受損部位，以提醒操作人員在操作過程中注意事項。管理人員和操作人員在清晰明了地知曉其性能和健康狀況的情況下，就能夠合理有效地使用風力發(fā)電機械，不會造成不必要的安全問題或是損害。

3.2 超聲波和激光檢測技術

采用超聲波檢測和激光檢測是相對較為先進的，超聲波和激光都是目前世界上較為先進的檢測方法之一。在風力發(fā)電機械使用的時間較長，應該采用超聲波檢測或者激光檢測的方法對風力發(fā)電機械的各個部位進行檢測，通過計算機將其數(shù)據(jù)顯示出來。經(jīng)過分析之后，如果風力發(fā)電機械某些部件受損，應及時組織維修人員對設備進行維修處理；如果沒有受損，還應該對風力發(fā)電機械進行必要的養(yǎng)護，將使用較頻繁的部件或機械采取上油等養(yǎng)護措施，以保證風力發(fā)電機械的正常和有效的使用。

4 檢測技術的發(fā)展

隨著電子技術的快速發(fā)展，各種物理量的測量也有了長足的進步，人們可對物質的力、熱、聲、光、磁等各種特性進行分析研究，檢測技術也相應得到提高，出現(xiàn)了光聲光熱檢測技術、超聲波檢測技術、射線檢測技術等。檢測手段對于判定和處理問題起到了決定性的作用，保證設備的穩(wěn)定運行，對人們處理問題提供了方法和手段，檢測技術一定會隨著科技的發(fā)展而不斷跟進。

檢測技術目前很多都是在充當著工具的作用，只有很少一部分嵌入到設備中進行動態(tài)監(jiān)測，希望在將來很多的檢測技術能夠融入到設備運行中，實時監(jiān)測、提前預知，更好的為設備運行保駕護航。

5 結語

通過設備狀態(tài)檢測管理可以提高發(fā)電廠對發(fā)電設備的管理水平，是發(fā)電系統(tǒng)設備管理中的一種非常有效的方法，提高了設備管理進行信息化管理水平的發(fā)展。只要我們不斷的對設備的檢測管理方法進行改進和創(chuàng)新，不斷推進設備狀態(tài)的檢測管理，提高我電網(wǎng)的對電能的存儲質量及減少電網(wǎng)的損耗。

參考文獻

[1]李常熔.工廠設備診斷技術概論[M].北京：水利工廠出版社，2008.

風力發(fā)電設備范文第5篇

【關鍵詞】：風力發(fā)電；發(fā)展狀況；未來趨勢；風電技術

現(xiàn)階段，我國正處于經(jīng)濟結構轉型的重要時期，如何解決傳統(tǒng)能源逐漸減少和國內(nèi)能源消耗越來越大的矛盾是能源管理部門重點考慮的一項問題。在這種社會大環(huán)境下，風力發(fā)電、太陽能發(fā)電以及核發(fā)電等新型發(fā)電項目開始被提上日程，并且在電力能源領域發(fā)揮出越來越重要的作用，尤其是風力發(fā)電，雖然其發(fā)展歷史較為短暫，但卻表現(xiàn)出越來越強勁的發(fā)展勢頭。

一、風力發(fā)電原理及其在國內(nèi)的發(fā)展狀況分析

（一）風力發(fā)電的原理

風力發(fā)電的主要原理是利用風力產(chǎn)生的動能帶動風車葉片旋轉，然后再利用增速機將風車旋轉的速度提升上來，最終由風車通過電磁效應將動能轉化為電能。根據(jù)目前的風電技術，只需要利用每秒三公尺（速度）的微風便可以實現(xiàn)發(fā)電。把風能轉化為電能是當前風能利用中較為基本的一種方式，一般的風能發(fā)電機主要包括風輪、發(fā)電機、塔架、尾翼調向器、儲能裝置等等構件。

風中蘊含的能量巨大，據(jù)相關研究得知，當風速在10m/s時（大約為5級風），其吹到物體表面的作用力約為10kg，當風速在20m/s時（大約為9級風），其吹到物體表面形成的作用力大約為50kg，如果風速是在50m/s以上的颶風、臺風，其吹到物體表面產(chǎn)生的作用力至少在200kg以上。所以說，風中蘊含的能量比我們當前所能控制和利用的能量要大上很多，若我們能夠合理開發(fā)并利用風能，其將給我們的發(fā)展和生活帶來諸多便利。

（二）國內(nèi)風力發(fā)電現(xiàn)狀

隨著我國科學技術的飛速發(fā)展，風力發(fā)電逐漸被提上日程，近幾年其發(fā)展速度更是不斷加快，但由于受到各方面因素的制約，目前我國風力發(fā)電仍處于初級發(fā)展階段，仍存在不少問題有待解決。

1、我國風能資源豐富

我國幅員遼闊，陸地邊疆總長超過2萬公里，海岸線總長也在1.8萬公里以上，據(jù)氣象部門的調研資料顯示我國風能資源豐富，僅可供開發(fā)利用的陸地風能資源便高達253GW，而可供開發(fā)利用的海洋風能資源更是陸地風能資源的3倍之多?？梢哉f從東南沿海到西北川藏、青藏高原地區(qū)，都蘊藏了豐富的風能資源。據(jù)統(tǒng)計，年平均風速在6m/s以上地區(qū)占我國國土總面積的1%，風能資源極其豐富，位居世界第三（第一、二名分別為美國、俄羅斯）。

2、國內(nèi)風力發(fā)電發(fā)展迅猛

早在2009年我國新增風能發(fā)電項目及發(fā)電量已經(jīng)穩(wěn)居世界第一位，近年來更是一直保持較高的發(fā)展速度，僅2010～2012兩年時間內(nèi)，我國便有20座風電場相繼建成，并且每座風電廠的發(fā)電能力都在100MW以上。根據(jù)我國制定的風能發(fā)電計劃，至2020年我國風能發(fā)電能力將達到1.5～1.8億千瓦，據(jù)相關統(tǒng)計資料顯示，我國風能發(fā)電潛力更是高達10億千瓦，不僅發(fā)展速度快，更具有廣闊的發(fā)展空間。

3、風力發(fā)電容易受到體制的制約

目前我國針對風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)所制定的風力開發(fā)投資體制、政府風力發(fā)電采購政策以及國產(chǎn)風機發(fā)展激勵體制等政策規(guī)范，在促進企業(yè)發(fā)展風電項目的同時，又會因為政策和規(guī)范的影響，讓某些方面的發(fā)展受到制約，從而造成了風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的不均衡性和不合理性。這種情況在很大程度上制約了我國風電產(chǎn)業(yè)的大力發(fā)展。

4、風力發(fā)電設備國產(chǎn)化水平較低

雖然早在1995我國電力部就提出了開發(fā)與發(fā)展風力發(fā)電，但其后的十幾年間，風力發(fā)電并未受到足夠的重視和支持，因此發(fā)展異常緩慢，這也是我國風力發(fā)電技術、產(chǎn)業(yè)等落后于發(fā)達國家的一項重要原因。產(chǎn)業(yè)落后使得我國風電設備技術的研究能力也非常有限，從而導致國內(nèi)風電設備市場被進口市場所壟斷，我國風電項目建設中所需要的發(fā)電設備多是從國外進口，這很大程度上揚了我國風電項目建設的成本。從整體上來，還是我國風電設備技術水平以及國產(chǎn)化水平比較低，才制約了國內(nèi)風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

二、國內(nèi)風力發(fā)電的發(fā)展趨勢

（一）市場發(fā)展趨勢

目前我國對新能源發(fā)展的支持力度越來越大，在風電產(chǎn)業(yè)發(fā)展中也給予了一定的政策傾斜和財稅補貼，所以目前國內(nèi)風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展異?；钴S，發(fā)展步伐越來越快，發(fā)展范圍也越來越廣闊，可以說發(fā)展前景一片大好，據(jù)估計到2020年我國風電裝機容量將達到1.8億kw，屆時風能發(fā)電將成為我國電力系統(tǒng)重要的組成部分。此外，鑒于小風場建設和低風速風資源開發(fā)的重要性，海上發(fā)電已經(jīng)成為當前風能發(fā)電中的新生力量，并且其還在一定程度上決定了我國未來風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，據(jù)國內(nèi)沿海各省的規(guī)劃，截止到2020年我國海上風電裝機容量將達3280萬千瓦。

（二）風電設備行業(yè)的發(fā)展趨勢

目前，國內(nèi)風電設備行業(yè)已經(jīng)初具規(guī)模，至2010年，國內(nèi)的風電整機制造企業(yè)開始展開激烈競爭，主要通過價格優(yōu)勢、技術路線以及規(guī)模效應等方式搶奪市場份額，價格競爭的白熱化除大大提升了設備的研發(fā)與制造能力外，還大幅度降低了風電的價格，縮小了風電與火電的價格差。預計在未來幾年內(nèi)，國內(nèi)的風電設備行業(yè)將被進一步整合與兼并，市場上設備制造企業(yè)的數(shù)量將呈現(xiàn)出銳減的趨勢。

（三）技術發(fā)展趨勢

在技術領域，風電設備將朝著大容量、低風速和高效率的方向上不斷發(fā)展，而在制造技術上，則會不斷追求基礎元器件以及制造材料方面的突破，并且國產(chǎn)設備也將逐步取代進口設備成為國內(nèi)市場的主流。

結語：總的來說，風力發(fā)電作為一種可再生的清潔能源，其具有良好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益，所以世界各國都在致力于風電技術的研究與開發(fā)應用。目前我國正處于經(jīng)濟結構轉型的重要時期，加快風電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展對于我國經(jīng)濟戰(zhàn)略的調整具有重要的作用和意義，因此我們應當立足于當下的風電發(fā)展現(xiàn)狀，并認清其未來發(fā)展趨勢，以便于采取最有效的發(fā)展方案和措施。

參考文獻

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