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小型风力发电设备蓄电池在发电中作用

小型风力发电设备蓄电池在发电中作用

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在小型风力发电设备中,蓄电池是重要的辅佐设备之一。蓄电池在直流发供电系统中起着贮存电能和安稳电压的重要作用。  

一、蓄电池容量的确认  

蓄电池容量装备的是否合理,直接影响风力发电的各项技能经济指标。容量选的小了,多风时宣布的富余电量得不到充分储存。容量选的太大,一则增加出资;二则蓄电池可能会长期处于充电不满状况,将会影响蓄电池的功率和运用寿数。表一为蓄电池在风力发电设备中所占出资状况。  一般常规充电是“两阶段恒电流充电”,此法既不浪费电力,充电时刻短,对延伸蓄电池运用寿数有利,一起核算蓄电池容量也简单得多。风力发电的状况,则不同于常规充电。  因为风速常常改变,电机输出的电流时大时小,时有时无,这样蓄电池充电电流和所需充电时刻很难确认。针对这种实际状况,咱们选用如下两种核算办法来确认装备蓄电池容量。  1.电量平衡核算法。  核算步骤如下:  a.依据当地气象部门供给的风速材料,以十天为一时度,逐旬别离统计风机开始作业风速至停机风由范围内的不同风速产生小时数。  b.依据选用的风力发电机的P=f(V)特性曲线和风速材料,核算—台机逐旬所能宣布的电量,并绘出其全年发电量进程曲线。图—是依据内蒙察右后旗的风速材料核算绘制的商都牧机厂ED1.5~100型风机的年发电量进程线。核算得出该机在当地的风况下,年发电量为276度。从进程线看出各旬的发电量改变很大,较多的四月下旬为19度,较少的二月下旬仅0.95度、相差近20倍,阐明装备蓄电池进行储能调理是必要的。  C依据用电信况,核算出逐旬的用电量,并给出全年用电量进程线。附图中虚线所示。  d.比较发电量和用电量进程线,以发电少于用电差值较大的时段(图中斜线部分)的电量来确认所需蓄电池容量。图中差值较大的电量为2。3度。需装备2300伏安时电池,实际选用12伏48安时蓄电池4块。总容量2304伏安时。  2.经历核算法  依据咱们试点的经历,在察右后旗、商都区域的风况下,也可选用以下公式简便估算所需电池容量。即式中:  Q——所需装备蓄电池容量(安时);  p——负载功率(瓦);  t——日用电小时数;  U——规范蓄电池电压(一般为12伏);  n——电池储藏周期系数;(依据风况而确认,一般取3~8天)  K——放电控制系数、(取0.75~0.8)  上式考虑了:①用电设备的额外功率,②当地气象状况,即无风期均匀时刻,⑧为了避免蓄电池过放电,放电应控制在一定程度。  仍以察右后旗为例,装置一台100瓦机,供3户用电,每户装设12伏15瓦的灯泡2只均匀每天照明5小时,核算所需装备的蓄电池容量。(储藏系数取6,放电控制系数取0.8)代入公式得:  选用6块l2伏48安时蓄电池,总容量288安时。  确认规范电池时,有必要留意:蓄电油组的容量应能安全承受风力发电机输出的较大电流强度Imax。  

二、蓄电池的运转办法  1.全充全放制。即风机会集装置,会集充电,电瓶涣散到户,每户两块电瓶轮换运用。  风力发电是受风限制的,尤其是对小型风机更为明显。在村内风小,风机有必要会集装置在村外,架线又有困难的农村、浩特,合适采取这种办法。风机能够架设在风能较佳的场地上,得以充分利用风能。电瓶轮换运用能确保满充满放。缺陷是:  ①所需电瓶较多,增大出资和电度本钱。  ②电瓶运用功率较低(约40%左右)。  ③电池的充放电轮换频频,运用寿数较短。  ④常常来回转移电瓶给用户形成费事,且简单碰坏电瓶;转移不慎,电解液简单外漏,会形成电瓶缺液或烧坏衣服。  2.半浮充电运转办法。是风机(直流发电)和电瓶并联供电的作业办法。不用电时(白天),由风机发电向蓄电瓶充电;无风时,由蓄电池向负载供电;有风时,由风机发电浮充蓄电瓶并供电。这种办法多用于单机1~3户运用,装备的莓电瓶容量较少,出资也相应削减。选用半浮充制蓄电池的寿数一般此全充全放制长些,蓄电池的运用功率约50%左右。  3.全浮充制。把电瓶会集装置在充电间,将电池组和风力发电机并接在负载回路上,使电池常期处于小电流充电中。风机在向负载供电时,风速动摇引起的电压动摇,通过蓄电池组起到了安稳作用,确保了正常供电。这种运转办法电池运用寿数比以上两种办法都长,而且所需的蓄电池容量大为削减,电能功率进步,简化了电池保护,整个供电设备功率可到达60—70%。察右后旗韩勿拉风力发电站是选用这种办法进行作业的。  

三、蓄电池的类型挑选  

蓄电池有多种类型,目前,风力发电一般选用于荷铅酸蓄电池。这种电池灌液后,经过30分钟,待液温为l5℃时即可运用,不需要进行初充电。对刚刚装置风力机,又不具有初充电条件的偏远当地,当即能够用电,是很优胜的。这种电池的缺陷是体积和分量较大,转移不方便。市场销售的铝酸蓄电池多是机动车启动用电池,其极板结构和制造特色,运用在风力发电的充放运转条件下,是不合适的,运用命短,一般只有2~3年左右。在容量较大的风力发电站中,较好选用固定型防酸隔爆式铅蓄电池,这种电池具有容量大,电液比重较低(15℃时约在1.21左右),削减对极板和隔板的腐蚀,可延伸蒸发时刻,还有防渗漏措施,削减了对地的放电。  碱性蓄电池体积小。分量轻,运用寿数可达15年左右,在我区也有少数运用。碱性电池寿数虽然比酸性电池长5—7倍,但其价格却高出酸性电池10几倍。从经济上考虑,咱们认为在小型风力发电中仍是运用于荷铅酸蓄电池较有利。  

四、影响蓄电池运用寿数的原因  

1.在充电进程中,跟着充电时刻的增加,电池电动势E也相应地在增大。到充电终期,若端电压V充不变,电池电动势E到达与V充相等时,即电池内阻Y池也降到很小,则I充也应很小。这是电池本身所需要的正确充电办法。  而风力发电在充电中,没有安稳的较长时刻的连续充电电流,不能依照一定的充电率进行充电,而是由风的大小来操纵着充电电压的凹凸,甚至在充电终期会呈现电流过大,不仅要多损耗发电机宣布的电能,而且因为电液强烈沸腾,冒气过甚,电液温度太高,会使电池极板活性物质受到冲击而加快掉落,从而削减蓄电池的运用寿数。  2.因为用户缺乏有关知识,对电池的正确运用与保护较差,充放电程度掌握欠好,常产生过充过放现象,且添补蒸馏水不及时,形成部分极板硫化。或在加液时不留意液温(灌注新电瓶时),使电池液温升很高,产生过大的冒泡沸腾,运动速度加快,动能增加,将封口胶冲裂,导致极板活性物质过早的掉落,这些是影响寿数的主要原因。  3.电瓶制造质量差,其结构和电气功能不合适风力发电运用条件的要求,也要下降运用寿数。  

五、蓄电池的正确运用保护  

在小型风力发电个,蓄电池造价占总造价的24~46%,年折旧费占本钱总额的50%以上,这是因为蓄电池价格高,运用寿数短所致。因此加强对蓄电池的运用保护,延伸其寿数,是十分重要的问题。核算剖析阐明,电池寿数延伸一年,每度电的本钱能够下降0.13元以上。  为了进步蓄电池的运用功率和延伸其寿数,在运用中有必要做到以下各点:  1.要了解铅酸电池的特色,严格按产品阐明书的规则进行运用和保护  2.电液有必要用化学纯硫酸与合格的蒸馏水制造,在冰冷的当地,液温在15℃时比重应为1.285。  3.电池液面应高出极板10—15毫米。运用时,发现液面过低要及时增加蒸馏水。  4.接线前,严格检查电池正负极标志是否正确及单格电池有无反极现象。  5.电池头次注液后运用前,较好进行3~4小时充电,对其运用功能将更有利。非干荷电池有必要进行初充电后方可运用。  6.电液温度应保持在20℃左右,即使在充电进程中电液温度也不得超越35℃。特别在冬天要留意防冻。据材料介绍,当电液温在10一35℃的改变范围内,每升高或下降1℃时,蓄电池的容量约相应增大或减小额外容量的0.8%。  7.灌液后,在12小时内未运用,或在运用后又长时刻搁置,须按规则充电后再恢复运用。  8.常常旋上注液口胶塞,但要使通气孔疏通,使汽体能够逸出。要保持电瓶枯燥清洁,避免电池外自放电。  9.电液比重下降到1。175时,应当即停止运用并进行充电。  10.应运用与电池极注相同原料的电线卡子,若选用铜质材料卡子时,应涂以薄层凡士林或黄油,避免腐蚀。  11.电池上严禁放置金属物件和东西,避免极间短路。  12.充电间不许有明火和装设能产生电火花的电器设备,避免产生火灾。


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