Tìm hiểu về nhà máy điện gió. Đi sâu nghiên cứu nhà máy điện gió Phương Mai – Tỉnh Bình Định (Đồ án tốt nghiệp)

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (8.1 MB, 75 trang )

B GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG

ISO 9001:2008

TÌM HI U V
NGHIÊN C
T

NH

ÁN T T NGHI
NT

I H C H CHÍNH QUY
NG CÔNG NGHI P

H I PHÒNG - 2017

1

B GIÁO D

O

Nam
C ng hoà xã
I Hh Ci ch
DÂN L P H It PHÒNG

c l p T Do H nh Phúc
----------------o0o----------------B GIÁO D
O
I H C DÂN L P H I PHÒNG

ISO 9001:2008

NHI
TÀI
TÌM
HI M
U VV
NGHIÊN C
T NH BÌNH

ÁN T T NGHI
NT

T T NGHI P
NH

I H C H CHÍNH QUY
NG CÔNG NGHI P

Sinh viên:
Sinh viên: MSV: 1312102022
L p:
nT
ng Công Nghi p
ng d n: Th.S.

H ng Lý
tài: Tìm hi u v
T
nh.

H I PHÒNG - 2017

2

n

TÀI
NHI M V
1. N i dung và các yêu c u c n gi i quy t trong nhi m v
lý lu n, th c ti n, các s li u c n tính toán và các b n v ).

tài t t nghi p (v

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................

2. Các s li u c n thi

thi t k , tính toán

.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
.............................................................................................................................
3.

m th c t p t t nghi p..........................................................................:

3

NG D

CÁC CÁN B

TÀI T T NGHI P

ng d n th nh t:

H và tên
H c hàm, h c v
N

:
:

Th H ng Lý
Th c S
i h c dân l p H i Phòng
Toàn b
tài

:
ng d n :
ng d n th hai:

H và tên
H c hàm, h c v
N

:
:

:
ng d n :

tài t t nghi
Yêu c u ph

n nhi m v
Sinh viên

Cán b

Th.S.

H i Phòng, ngày....

mv
ng d

Th H ng Lý

7

HI

NG

N H U NGH

4

PH N NH N XÉT TÓM T T C A CÁN B
NG D N
1.Tinh th
c
tài t t nghi p.

..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
ng c

so v i n i dung yêu c
ra trong
t lý lu n th c ti n, tính toán giá tr s d ng, ch t

nhi m v
ng các b n v ..)
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................

..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
m c a cán b
ng d n
m ghi b ng s và ch )

7
Cán b
ng d n chính
(Ký và ghi rõ h tên)

1

NH

I CH M PH N BI N
TÀI T T NGHI P
tài t t nghi p v các m t thu th p và phân tích s li u
lý lu n ch
ng thuy t
minh và b n v , giá tr lý lu n và th c ti
tài.
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................
..........................................................................................................................

1.5. GI I THI U CHUNG V TURBINE GIÓ................................................8
1.5.1. Các d ng tuabin gió...............................................................................8
a các tuabin gió. ............................................................... 9
1.6. C U T O C A M T TURBINE GIÓ....................................................11
N GIÓ. ..............................................19
1.7.1. T

gió và m i li n h công su t. ..................................................19

1.7.2. Di n tích quét c a rotor.......................................................................21
1.7.3. M

không khí. ...............................................................................21
.................................................................................................22
n gió. .............................................................23
C TI N HÀNH XÂY D

1.8.1. Kh
1.8.2. L

N GIÓ..........28

...................................................................................28
t tuabin gió................................................................................31

.
. .............................................40
2.1. D
2.2. QUY TRÌNH L

TRI N. ......................................................40
T VÀ CÔNG SU T C A NHÀ MÁY. ..............43

3

2.2.1. Quy trình l

t..................................................................................43

u khi n và giám sát ho

ng c a nhà máy gió. ..........................45

2.2.3. Tính toán ch n dây d n, máy bi

.......................46

.
K T N I H TH

I QU C GIA..............................51

3.1. NH NG YÊU C U CHUNG KHI K T N
3.2. K T N

N. ...................51

I.........................................................................................51

U KHI N CÔNG SU T. ...................................................................53
3.5. S

D NG DG VÀO H TH

I PHÂN PH I. .........................54

3.5.1. Gi i thi u v DG (Distributed Generator). .........................................54
3.5.2. Các ng d ng c a máy phát phân ph i. .............................................55
3.6.

NG C

IV

I PHÂN PH I. .......................56

3.7. CÁC BÀI TOÁN V N HÀNH DG. .........................................................57
3.7.1 Bài toán ph i h p b o v

i phân ph i có DG........................58

ng thái c a h th
3.7.3 D li
3.7.4. Ch

i phân ph i có DG.......59

i phân ph i. ........................................................................62

ng thái trong quá trình v

i phân

ph i. ...............................................................................................................64
K T LU N .........................................................................................................66
TÀI LI U THAM KH O .................................................................................67

4

L IM

U

Ngày nay trong nghành công nghi p, vai trò c
tr ng vì nó ph

ng nhu c u cung c

t quan

n liên t c cho t t c các nghành

công nghi p và s n xu t. Vì th , mu n cho ngành công nghi p phát tri n m nh
thì c n ph i phát tri n h th ng cung c
kéo theo v

v

n. Vi c phát tri

n

ng. Trong khi các nhà máy thu

ng h t công su t c a mình thì các nhà máy nhi

n không ho t

n l i gây ra ô nhi m môi

ng và nguyên nhân gây nên hi u ng nhà kính. Cho nên v
t ra là phát tri n xây d ng ph
Trên th c ti

mb ov

v v

n ph i tìm ra ngu
ng gió là ngu

ng.
thay th .

ng thiên nhiên vô t n, ngu

tái t o không gây ô nhi

n ph c v nhu c u c

n gió góp ph

bi n
i. Vi c xây d ng nhà

ng nhu c u tiêu th

n và t o ra c nh quan du l ch.

n hình. Nhà máy cung c
it

n cho khu

u ki n phát tri n cho nghành công nghi p

nh, bên c

y phát tri n du l ch c a t nh.

V

tài: Tìm hi u v

nghiên c
H

ng

ng. T n d ng ngu

thành ngu

công nghi

u

T
ng d n.
tài g m các n i dung sau:
Gi i thi u chung v

ng gió.
ai.

t n i h th

i qu c gia.

1

nh

t nh

1.1. KHÁI QUÁT CHUNG.
Hi n nay cùng v i s phát tri n công nghi p và s hi

t c n thi t cho s phát tri n c
phát tri n ngu

i hoá thì nhu c u
c. V

ng sao cho phù h p mà không

t ra là
ng t i môi

ng và c
um

t ngày càng c n ki t và gây ô nhi

nhân gây ra hi u

ng và là nguyên

gi m nh ng v

ng tái t

ng s

trên ta ph i tìm ngu n

thay th hi u qu , gi m nh

n tình hình kinh t an ninh chính tr qu c gia. Nh n th
quan tr ng c a v

v

phát tri n. Vi

v chính sách s d

ng c a
ct m
m

ng hi u qu ngu

ng gió.
ng gió là ngu

ng t nhiên d
n

c

Vi t Nam. Nhi u d

c

kh i công và xây d ng v i quy mô v a và nh tiêu bi
B
Mai III

n gió

o

t kho
t

c xây d ng.
n gió là ngu
c xây d

ng s

t l n.

u tiên

vùng nông thôn M vào

n gió phát tri n m nh và có s c nh tranh l n,
v it

phát tri

n nay thì không bao lâu n

chi m ph n l n trong th

ng c a th gi i.

2

ns

n gió có nhi u l
Chi phí s n xu t th p, không t
và s n xu t vì v

ng trong quá trình v n hành

n gió có th c nh tranh v i các ngu
n gió không gây ô nhi m môi

ng và góp ph n t o c nh quan cho vi c phát tri n du l ch
ng thân thi n, các ho

o môi

ng nông nghi p, công nghi p v n có th ho

và s n xu t g

ng

nông thôn, mi n núi, h

n

nh

ng

ng b ng,

o nên t

V i t t c nh ng l i ích v

n gió có th c nh

tranh v i các ngu

phát tri n và xây d ng nhà máy

n gió thì ph i kh o sát ch t ch , giám sát xây d

thu t

m b o an toàn khi s d ng và v n hành.

n gió là ngu
th i gian g

ng có tri n v ng và phát tri n trong

t nhi u nhi u qu

n v i quy mô l

c, Hà Lan, M
v

ng qu c t (CEA)

c thành viên h p tác nguyên c u các k ho

nghi m v vi c phát tri
ch, Th

n gió. Các qu c gia này là : Úc, Canada,

n, Na Uy, Tây Ban Nha, Ph

New Zealand, Th

c, Ý, Nh t, Hà Lan,
c thành viên có kho ng

ck tn iv im

n hành t t. T ng công

su t c a các tuabin này là 3500MW và h
tr thành ngu
th gi

i thông tin kinh

c bi t là

n xu t ra 6 tri
ng tái sinh phát tri n nhanh nh t trên

m 70% t ng công su t này.

3

Theo s li u th ng kê c

n, s

n xu t t s c

gió trên th gi

10.000MW... S d

ng s c gió, các nhà s n xu

có th an tâm v ngu
tác h

ng
ng (theo s li

g k nào t
Qua kh

i ta nh n th

).
ng gió trên th gi i là r t l n và

c phân b t t c

n có th khai thác h

53000 TWh và có th cung c
Theo kh o sát h

t quá nhu c

a vi

n th gi

ng qu c t thì nhu c u tiêu th

th gi
t ng ngu

u

n

n gió s chi m 12%
ng.

4

B ng1.1: Phân b

n gió m t s

S th t

Qu c gia

1

c trên th gi i.
Công su t (MW)

c

16.628

2

Tây Ban Nha

8.263

3

Hoa K

6.752

4

ch

3.118

5

2.983

6

Ý

1.265

7

Hà Lan

1.078

8

Nh t

940

9

Liên hi p Anh và B c Ireland

897

10

Trung qu c

764

11

Áo

607

12

B

523

13

Hy L p

466

14

Canada

444

15

Th

16

Pháp

390

17

Úc

380

18

Ireland

353

19

New Zealand

170

20

Na Uy

160

n

442

c còn l i
T ng c ng trên toàn th gi i

951
47.574

1.4.
Vi t Nam n m

khu v

00km và có

ng b bi n kéo dài t duyên h i mi n trung t i nam trung b nên có ngu n
gió d i dào t bi n th i vào. Vùng duyên h i mi n trung b chia c t b i các dãy

5

cao t (1000÷1500)

t này ch y u là tr ng tr

dân s
các nhà máy nhi

nl ir

ng b thi

Khí h u Vi t Nam là khí h u nhi
B

c bi t

Thu-

n nh t là mùa khô.

i

duyên h i mi n trung có 4 mùa Xuân-H i l n có t

gió h

nh có b bi
Vùng duyên h i mi n trung cu Vi t Nam có t
i ta kh o sát t
T

gió

gió và công su

Các dãy núi

cao 65m và 30m.

n

cao 65m.

mi n trung và mi n nam Vi t Nam n m

chúng t o thành nh ng rào ch n liên ti
ct

v

n gió mùa lo

n tháng 5 và th i t

t i tháng 9. D c theo mi n trung Vi
im

gió h

c bi t,
nt

ng Tây Nam t tháng 6
ng gió r t t t và t

gió

ng gió nhi u.
B ng 1.2: Ti

a Vi t Nam

cao 65m.

T
<6m/s

T
6÷7m/s

T
7÷8m/s

T
8÷9m/s

T
>9m/s

t

197342

100361

25679

2187

113

% t ng di n
tích

60.6%

30.8%

7.9%

07%

0.1%

Ti
(MW)

398172

401444

102716

8748

452

Mô t
Di
km2

T

gió

cao 30m

6

cao 30m ch thích h p cho lo i tuabin có công su t nh , thích h p
nh

gió v a và ch m và lo i tuabin nh này có th thay th các

tuabin l n

nh

t tuabin l n.

Trong 4 mùa Xuân-H -Thu-

u nh

n 2 và mùa hè t
c

n tháng 8). Nh ng thá

m

c và Tây Nam. Hai mùa còn l i ch là mùa chuy n ti p. Gió

l n xu t hi n c

m

nh ng vùng khác nhau.

c ta gió m nh xu t hi
kéo theo nh ng

nh

mi n nam Vi

ven bi n vì gió th

u này x y ra nh ng vùng

c t o ra vùng có áp su t th p

phía b c

và phía tây c
Vùng châu th

n TP.H Chí Minh gió

(7÷7.5)m/s. Khu v

u ki n phát tri n ngu

g n TP.H Chí Minh có nhu c u tiêu th

tt tt
n gió vì nó

n r t l n.

Trên các dãy núi phía nam c a khu v c duyên h i Mi n Trung có gió r t
nhi u.

vùng tây nguyên r ng l n có t

gió t (7÷7.5)m/s, và vùng biên

gi i Campuchia. Khu v c n m gi a Pleiku và Buôn Ma Thu t có t

gió lên

n 7m/s.
Khu v c mi n bi n phía Nam c a vùng duyên h i Mi n Trung trên các
ng gió nhi u và t
(8.5÷9.5)m/s. Các

nh núi

gió cao t

phía tây c

(1000÷1200)m có t

cao t
il nt

vùng ven bi n có l i th r t l n v ngu

y các
ng gió và có th l

t các

lo i tuabin có công su t l n.

Khu v c phía B c vùng duyên h i mi
theo biên gi i Vi t Nam và Lào có nh

y dài
i 1800m và có t

7

gió

i l n (8.5÷9.5)m/s. Khu v c phía B c c a t nh Th a Thiên Hu r t thích
h

t nh ng tuabin nh

cao 30m và có t c

.

Khu v c phía B c Vi t Nam khu v c lân c n H i Phòng thì gió khá t t v n
t c có th

c 7m/s.

nh núi biên gi i Vi t Nam -

tây nam thành ph Vinh có gió r t t t t
v i Trung Qu c và

phía B

t (8÷9)m/s.

n vùng núi

biên gi i phía B c

c c a H i Phòng t

gió có th

tt i

(7÷8)m/s.
V yv

u ki n khí h

Vi t Nam có nhi

ng gió, m

u ki n xây d

i t t và phát tri

gió, t
n gió

ng nhu c

nh

ng

n cho qu c gia.

1.5. GI I THI U CHUNG V TURBINE GIÓ.
1.5.1. Các d ng tuabin gió.
Hi n nay trên th gi i có r t nhi u d ng tuabin gió khác nhau t lo i ch có
1 cánh t i lo i có r t nhi u cánh v i hình d

Hình 1.1: Hình d ng các tuabin gió

8

a các tuabin gió.
M i lo

ng

c tính c a chúng ph thu c vào h s công su t và t s v n t c.
Ta có h s công su t:

T s v n t c:
TSR =

P : Công su t c a gió

: Kh

ng riêng c a không khí (kg/m3)

A : di n tích quét c a tuabin (m2)
V : V n t c gió th i (m/s)
c tính các lo i tuabin.

c tính các tubin gió.

Hình 1.2:
9

Công su t tuabin gió:
P=

P : Công su t tuabin gió
Cp: H s công su t ( x p x 0,35)
ng có 2 lo i

u khi

c và lo

u khi n

c.
B ng 1.3: Phân lo i tuabin gió
Lo i tuabin

C ut o

Lo

u khi

c
u

u ch nh cánh
Công su t gi m khi quá
ng v n t
a gió

u khi n
công su t
Tính thích
h p
B o trì máy
móc
Chi phí

Hình dáng c
khi n công su

u
ng

Ph n ng tr c ti p t m i
i c a ch

gió
D dàng , s b ph n c
c u ít
R

Lo

u khi

Ph c t
u ch nh
cánh và các thành ph n liên quan
Công su
v nt

i khi
ng

u khi

ng cách thay
i góc c a cánh

Ph n ng v i th i gian tr nh t
nh sau khi có gió m nh tác
ng lên b m t cánh
Ph c t p c n thi t b o trì máy
u t c và các b ph n áp d u
t

10

c

1.6. C U T O C A M T TURBINE GIÓ.

b)
Hình 1.3: C u t o 1 tuabin gió
a) Mô hình tháp gió
b) Mô hình bên trong tuabin gió

11

B ng 1.5: C u t o chung c a m t tuabin gió.
S trên hình

Tên b ph n

1

Tr c rotor

2

Cánh rotor

3

B ph n gi m ti ng n

4

C a s phía trên

5

Hành lang an toàn YAW

6

C a thông gió

7

Thi t b ch ng sét

8

Máy phát

9

H

10

Hãm rotor

11

B hãm ph

12

Th y l c

13
14

c

m cách âm
Khung

15

u l ch

16

B ng giám sát

17

B

18

t c a h th ng YAMW

19

B

20

Tháp

u l ch

12

Các b ph n chính :
c l p trên tr

Rotor:

quay khi v n t c gió l
B

ng có 3 cánh, gió s làm rotor
n t c kh

ng c a rotor.

ng rotor quay v i v n t c nh

c:

quay v i v n t c r t l n (kho ng 1500vòng/phút). Mu n th c hi
này thì ph i qua b

c. B

gi

cg

u
c không

p v i nhau.
u này s

u l ch:

u ch

ng

gió, nó có m t bánh cam. Khi mu

ng c a rotor thì b

u khi n

u l ch.

t

Bánh cam:
l ch. Nó s

u ch

u

gió và nó g i thông tin v b

u

ng c

ng gió.

Thi t b
khi

pv

u ch nh t

c a rotor.
hãm t

B

c a rotor nó làm cho rotor không

b o hành và s a ch a .
Tr c chính: Khi rotor quay s làm cho tr c chính quay. Tr
k tn iv ib

tr c chính quay thì rotor ph

c

ng m t l c l n vì

v y tr c chính làm r t l n.
Thi t b ch
báo cho b
b

ng gió: Gió s làm thi t b này quay thi t b này s thông

u khi n bi

ng c a gió th

u khi n cánh.

13

b

u khi n g i tín hi u t i

B ng 1.6: Thông s c a m t s tuabin
Lo i
T
T

c c ti u
c
i

S cánh rotor
ng kính
rotor
Di n tích quét
T

rotor
cao c a
tháp
u khi n

Máy phát và b
bi
i
H th ng
phanh
H th
u
khi n

2300KW

2500KW

3600 KW

3.0m/s
25m/s

3.5m/s
25m/s

3.5 m/s
27 m/s

3

3

3

94m

88m

104m

6940m2

6082m2

8495m

5.0 14.9rpm

55 16.5rpm

8.5 - 13.5rpm

85m

100 120 m

Tu thu c vào v
trí l
t

u khi n cánh

u khi n cánh

u khi n cánh

Máy phát AC, b
bi
i dung
IGBT

Máy phát AC, b
bi

i dung
IGBT

Máy phát không
ng b

Thu l c

Thu l c

Thu l c
t

xa

xa

14

xa

ng kính cánh 80m

Hình 1.4:

15

Hình 1.5:

ng kính cánh 48m c a Denmark.

16

ng kính cánh 64m.

Hình 1.6:

17

Tìm hiểu về nhà máy điện gió. Đi sâu nghiên cứu nhà máy điện gió Phương Mai – Tỉnh Bình Định (Đồ án tốt nghiệp)

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về