外特性是当转速为额定值、励磁电流和负载功率因数为常数时,发电机端电压U与负载电流I之间的关系。调整特性是转速和端电压为额定值、负载功率因数为常数时,励磁电流If与负载电流I之间的关系。
同步发电机的电压变化率约为20~40%。一般工业和家用负载都要求电压保持基本不变。为此,随着负载电流的增大,必须相应地调整励磁电流。虽然调整特性的变化趋势与外特性正好相反,对于感性和纯电阻性负载,它是上升的,而在容性负载下,一般是下降的。

常见种类

风力发电机

作为一种价格低廉、运行可靠、无温室气体排放的新型发电系统,风力发电系统的安装容量正在以每年超过30%的增长率在世界范围得到日益广泛的应用,已经形成一个年产值超过五十亿美元的全球性产业。但是用于边远地区独立供电的小型风力发电系统还需要克服很多技术上的难点才能得以广泛的应用。随着我国对“三农”投入力度加大,经济持续快速发展,广大农、牧、渔民对改善生活环境,提高生活质量,解决生活用电的迫切要求,采用小型风力发电系统为局部负载提供电力,不仅可以减少一次性巨额投资,还可以免除火力发电系统的温室气体排放,改善环境和农村地区的能源结构,有益于可持续性发展。
风力发电机是将风能转换为机械功、并带动发电机运转来发电的。广义地说,它是一种以太阳为热源,以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话,还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源,但是却可以长期利用。
运行管理:
风力发电机组的控制系统是采用工业微处理器进行控制,
发电机
一般都由多个CPU并列运行,其自身的抗干扰能力强,并且通过通信线路与计算机相连,可进行远程控制,这大大降低了运行的工作量。所以风机的运行工作就是进行远程故障排除和运行数据统计分析及故障原因分析。
远程故障排除:
风机的大部分故障都可以进行远程复位控制和自动复位控制。风机的运行和电网质量好坏是息息相关的,为了进行双向保护,风机设置了多重保护故障,如电网电压高、低,电网频率高、低等,这些故障是可自动复位的。由于风能的不可控制性,所以过风速的极限值也可自动复位。还有温度的限定值也可自动复位,如发电机温度高,齿轮箱温度高、低,环境温度低等。风机的过负荷故障也是可自动复位的。
除了自动复位的故障以外,其它可远程复位控制故障引起的原因有以下几种:
1、风机控制器误报故障;
2、各检测传感器误动作;
3、控制器认为风机运行不可靠。
运行数据统计分析:
对风电场设备在运行中发生的情况进行详细的统计分析是风电场管理的一项重要内容。通过运行数据的统计分析,可对运行维护工作进行考核量化,也可对风电场的设计,风资源的评估,设备选型提供有效的理论依据。
每个月的发电量统计报表,是运行工作的重要内容之一,其真实可靠性直接和经济效益挂钩。其主要内容有:风机的月发电量,场用电量,风机的设备正常工作时间,故障时间,标准利用小时,电网停电,故障时间等。
风机的功率曲线数据统计与分析,可对风机在提高出力和提高风能利用率上提供实践依据。通过对风况数据的统计和分析,掌握各型风机随季节变化的出力规律,并以此可制定合理的定期维护工作时间表,以减少风资源的浪费。
小型风力发电机:
风力发电机组是将风能转化为电能的机械。从能量转换的角度看,风力发电机组由两大部分组成:其一是风力机,它的功能是将风能转换为机械能;其二是发电机,它的功能是将机械能转换为电能。
小型风力发电系统结构一般由风轮、发电机、尾舵和电气控制部分等构成。
常规的小型风力发电机组多由感应发电机或永磁同步发电机加AC/DC变换器、蓄电池、逆变器组成。在风的吹动下,风轮转动起来,使空气动力能转变成了机械能(转速+扭矩)。风轮的轮毂固定在发电机轴上,风轮的转动驱动了发电机轴的旋转,带动永磁三相发电机发出三相交流电。风速的不断变化、忽大忽小,发电机发出的电流和电压也随着变化。发出的电经过控制器的整流,由交流电变成了具有一定电压的直流电,并向蓄电池进行充电。从蓄电池组输出的直流电,通过逆变器后变成了220V的交流电,供给用户的家用电器。
风力发电机根据应用场合的不同又分为并网型和离网型风力机。离网型风力发电机亦称独立运行风力机,是应用在无电网地区的风力机,一般功率较小。独立运行风力机一般需要与蓄电池和其他控制装置共同组成独立运行风力机发电系统。这种独立运行系统可以是几kW乃至几十kw,解决一个村落的供电系统,也可以是几十到几百W的小型风力发电机组以解决一家一户的供电。
由于风能的随机性,发电机所发出电能的频率和电压都是不稳定的,以及蓄电池只能存储直流电能,无法为交流负载直接供电。因此,为了给负载提供稳定、高质量的电能和满足交流负载用电,需要在发电机和负载之间加入电力变换装置,这种电力变换装置主要由整流器、逆变器、控制器、蓄电池等组成。
小型风力发电系统作为农村能源的组成部分,它的推广应用对于改善用电结构,特别是边远山区的生产、生活用能,推动生态环境建设诸领域的发展将发挥积极作用,因此具有广阔的市场前景。