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独立运行风力发电系统 独立运行的风力发电机组，又称为离网型风力发电机组。典型的离网型风力发电系统示意图如下所示。 离网风力发电机组类型 按照用户类型分类，可以分为以下几种： 1、用于离网大用户供电的离网风力发电机组 例如：电解铝产业。 2、用于村落、农牧场供电微小型风力发电机组 目前，我国微小型风力发电机组按额定功率分主要有10 种：100W、150W、200W、300W、500W、1KW、2KW、3KW、 5KW、10KW。型式为2~3叶片，水平轴，上风向，多为永磁低 速发电机，多数为定桨距机组，叶片材料多样，设计寿命15 年。风轮功率系数大约在0.4左右，发电机组的效率在0.8左 右。 ? 微、小型风力发电机 小型风力发电系统效率很高； 有一定科技含量的小系统：风力发电机＋充电器＋数字逆变器； 风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要； 各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。 二、交流系统，分如下两种： 蓄电池的串并联 1、蓄电池串联 将相同型号的n个蓄电池串联，串联后电压等于他们各个蓄电池电压之和。 蓄电池容量保持不变。 2、蓄电池并联 将相同型号的n个蓄电池并联，并联后电流等于他们各个蓄电池电流之和。 蓄电池容量变为单个蓄电池容量的n倍。 例如：某系统需要直流电压48V，蓄电池能够存储电量48kWh，用一组2V/500Ah的蓄电池如何实现。 解：首先，把24个2V/500Ah的蓄电池串联，组成一个48V/500Ah的电池串。然后再把相同的两组电池串并联。 电压：2*24V=48V 容量：2*500Ah=1000Ah 总存储能量：48V*1000Ah=48kWh 共需要2V/500Ah的蓄电池48个。 连续最长无效风速小时计算法 例如：100W风力发电机组，运行风速3~15m/s，当地风速小于3m/s共3361h，共计54次，平均62h，其中最长无效风速102h，根据用户日负荷耗电为0.493kWh，蓄电池容量为： C=ED/(Uηb)=493*(102/24) ÷24÷0.8=109(Ah) E—日负荷； D—最长连续无效风速天数； U—蓄电池电压； ηb—蓄电池效率。取0.8。 平均连续无效风速小时计算法 在统计的无效风速小时数中，将1h的无效风速小时数删去（如13次），然后以求出的年平均无效小时数作为计算天数D，依次有： D=（3361-13） ÷（54-13） ÷24=3.4（天）（一次平均多少天） C=493*3.4 ÷24 ÷0.8=87(Ah） 考虑适当的裕度，蓄电池容量选用90Ah。 分析： 1、采用年能量平衡法计算简单，但往往结果偏大。尤其在低风月份，蓄电池会经常处于充电不足的状态，影响寿命。 2、连续无效风时计算法需要提供风速的月变化曲线，对于户用型独立风力发电系统用户来说是非常困难的。只能通过一些年平均风速相似的典型分布曲线获取。此方法基本满足用户需求，有时也会存在蓄电池严重放点后充电不足。 3、风电盈亏平衡法主要用于村落型独立运行风力发电系统。 4、基本负荷连续供电保障小时计算法是一种最简单的计算法，适用于户用型，也适用于村落型。 * 用于户用供电的离网风力发电机组 离网型户用风力发电机组是指10kW以下独立运行的、用蓄电池储能的小型风力发电机组。 截至2004 年底, 我国离网型户用风力发电机组累计产量达293153 台, 总装机容量为89524.2kW, 预计年发电量约9246万千瓦时。其中,2004年小型风力发电机组总产量24756 台, 装机容量为11300kW。所生产的小型风力发电机组, 除满足国内用户需要外, 还出口到欧洲、美洲、东南亚等23个国家和地区。其保有量、年产量和生产能力均列世界之首。 几种型号机组的技术参数 ? 产品型号 发电机额定转速r/min 风轮直径m 叶片数 风轮中心 高m 启动风速m/s 额定风速m/s 停机风速m/s 额定功率W 额定电压V 配套发电机 重量kg FD2-100 400 2 2 5 3 6 18 100 28 铁氧体永磁交流发电机 80 FD24-150 450 2 2 6 3 7 40 150 28 100 FD2.1-200 450 2.1 3 7 3 8 25 200 28 150 FD2.5-300 440 2