(1) Optimieren Sie die Struktur und den Standort von Windkraftanlagen
Die Konstruktionstheorie der Windkraftanlage mit horizontaler Achse zeigt, dass der Windrotor der Windkraftanlage unter einem bestimmten Verhältnis von Windkraftanlagendrehzahl zu Windgeschwindigkeit den höchsten Umwandlungswirkungsgrad in Windenergie aufweist. Bei den üblicherweise verwendeten Windturbinen mit konstanter Drehzahl und konstanter Rotationsgeschwindigkeit kann das optimale Verhältnis der Rotationsgeschwindigkeit der Windturbine zur Windgeschwindigkeit nicht aufrechterhalten werden, wenn sich die Windgeschwindigkeit ändert, so dass der Wirkungsgrad der Windenergieumwandlung nicht immer auf dem optimalen Wert gehalten werden kann. Die Windkraftanlage mit konstanter Drehzahl kann jedoch Wechselstrom mit konstanter Frequenz ausgeben, was für die Verbindung mit dem Netz bequem ist. Die später entwickelte Windkraftanlage mit variabler Drehzahl kann das optimale Verhältnis von Drehzahl zu Windgeschwindigkeit bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten aufrechterhalten, sodass der Wirkungsgrad der Windenergieumwandlung hoch ist und die Stromerzeugung im Allgemeinen um etwa 10 Prozent im Vergleich zu der Windkraftanlage mit konstanter Drehzahl gesteigert werden kann. Die Frequenz seines Ausgangsstroms ist jedoch instabil, und es muss eine zusätzliche Frequenzumwandlungsvorrichtung verwendet werden, um die Ausgabe von Wechselstrom mit konstanter Frequenz zu realisieren, um ihn mit dem Stromnetz zu verbinden. Gegenwärtig nehmen die meisten großen Windturbinen mit einer Leistung einer einzelnen Einheit von mehr als 1 MW den Betriebsmodus mit variabler Drehzahl an.
Die Türme in Windkraftanlagen halten die Rotoren und Gondeln in der Luft für mehr Windenergie. Der Turm besteht aus zwei Hauptstrukturen, einer ist ein konischer zylindrischer Turm aus Stahlblech und der andere ist ein Fachwerkturm aus Winkelstahl, die beide mit Leitern und Sicherheitsleinen für das Wartungspersonal ausgestattet sind, um die Kabine zu betreten. Große und mittelgroße Windenergieanlagen sind mit einem Steuerungssystem aus Mikrocomputer und Steuerungssoftware ausgestattet, das Start, Stopp, Drehzahlregelung und Fehlerschutz der Anlage automatisch steuern und die Betriebsparameter und Arbeitsbedingungen automatisch anzeigen und aufzeichnen kann der Einheit. Um den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb des Gerätes zu gewährleisten. Windenergieanlagen können nach ihrer Betriebsweise in netzunabhängige Windenergieanlagen und netzgekoppelte Windenergieanlagen unterteilt werden. Ersteres arbeitet unabhängig und wird hauptsächlich in abgelegenen ländlichen Gebieten, Weidegebieten, Inseln und anderen Gebieten weit entfernt vom Stromnetz verwendet, und die Einheitsleistung ist klein (im Allgemeinen unter 5 kW). In diesem System wird die vom Windgenerator abgegebene Wechselstromleistung vom Gleichrichter gleichgerichtet und dann zur Energiespeicherung in die Batterie eingespeist und dann von der Gleichstromlast verwendet. Wenn der Benutzer Wechselstrom benötigt, sollte ein Wechselrichter zwischen Batterie und Benutzer installiert und dann an den Benutzer geliefert werden. In Zeiten ohne Wind kann die Batterie mit Strom versorgt werden. Windkraftanlagen können auch mit Dieselgeneratoren oder Solaranlagen zu einem komplementären Blockheizkraftwerk kombiniert werden. Ein anderes System kann Notstrom liefern, wenn die Windkraftanlage nicht genug Leistung abgeben kann.
Der netzgekoppelte Betriebsmodus der Windenergieanlage bezieht sich auf den Anschluss der Windenergieanlage an das Netz und die Integration der Ausgangsleistung in das Netz. Es wurde häufig für gewöhnliche Windkraftanlagen mit konstanter Drehzahl und konstanter Frequenz verwendet. Für die Windkraftanlage mit variabler Drehzahl muss ein Frequenzumwandlungsgerät hinzugefügt werden, damit der Ausgangsstrom eine konstante Frequenz erreicht, und dann für den Betrieb an das Netz angeschlossen werden.
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