风电发电机组介绍ppt课件.ppt

1,风力发电机组分类,2,风力机械,风力机械：利用风能的机械装置，可将风能转化为多种其它形式的能源，如电能、机械能、势能等；主要的风力机械：风力发电机、风力提水机、风帆、风磨、风力致热等，将风能转化为电能的机械设备简称风电机组,3,风力机类型,风力机的形式多种多样，大致归纳可分为两类：垂直轴风力机：风轮的旋转轴垂直于地面或气流方向,水平轴风力机：风轮的旋转轴与风向平行,4,垂直轴风力机,早在1300年前，中国已经出现一种古老的垂直轴风车，它利用风力来提水灌溉。在1000年前，约公元700年时，波斯国建造了垂直转轴的风车带动他们磨谷的石磨,5,垂直轴风力机,阻力型风力机杯式转子萨沃尼斯式风轮（简称S轮）机,6,垂直轴风力机,升力型风力机Darrieus式风轮弯叶片和直叶片形和H形、形,7,垂直轴风力机,8,水平轴风力机,水平轴风力机的最大风能利用系数一般高于垂直轴风力机，技术相对成熟稳定，商业化程度高叶片受交变的重力应力作用，疲劳寿命短由于对风的延迟，带来对风损失主要部件位于高空，结构复杂，维护不便,9,水平轴上风向三叶片气动叶尖刹车失速调节固定转速双绕组异步鼠笼式发电机,水平轴风力机（丹麦技术）,10,目前中国的主要机组类型,NEG-Micon600kW、750kW、900kWVestas850kW、2MWGamesa850kW华锐1.5MW、东汽1.5MW金风750kW、1.5MW,11,NEG-Micon,三叶片，水平轴，上风向，异步发电机定桨距失速调节,12,三叶片，水平轴，上风向变桨距功率调节部分或全变速设计,Vestas,13,Vestas2MW,14,三叶片，水平轴，上风向，绕线式发电机变桨距双馈发电调节,华锐1.5MW,15,金风（GoldWind),三叶片，水平轴，上风向，异步发电机定桨距失速调节引进德国技术,16,金风（GoldWind),17,其他风电机组类型,单叶片风电机组叶片数量少，造价低，叶片无需配对，通用性好牺牲了部分叶片的效率转速高，噪音控制困难,18,其他风电机组类型,两叶片风电机组,19,其他风电机组类型,多叶片风电机组,两叶片风电机组,20,其他风电机组类型,21,其他风电机组类型,大型直驱风电机组,22,功率调节方式定桨距失速调节变桨距调节主动失速调节(混合失速)转速变化范围固定转速(含双速方式)部分变转速(80%-110%)全范围变转速(40%-110%),主流风力发电机组类型,23,定桨距失速调节,24,变桨距功率调节,25,优点设计简单，可靠造价低维护量少直接并网缺点气动效率低，起动性差叶片重量大机组动态载荷大输出功率随风速波动大需要电网提供部分无功功率,定桨距失速调节,26,优点气动效率高，桨叶受力较小起动性能好输出功率随风速波动相对较小高风速区段载荷小，能够尽可能多的捕获风能缺点结构比较复杂故障率相对较高设备造价较高,变桨距调节,27,主动失速调节,优点气动效率高起动性能好输出功率随风速波动相对较小高风速区段能够尽可能多的捕获风能缺点结构比较复杂故障率相对较高设备造价较高,28,固定转速风力机组,优点设计简单，可靠性高造价低维护量少可以直接并网缺点气动效率低，起动性差机组动态载荷大输出功率随风速波动大需要电网提供部分无功功率,29,变转速风力机组,优点气动效率高，对风能的利用充分机械传动系统的冲击应力小功率输出相对变化率低机组结构重量小缺点功率对电压波动敏感设备造价高维护量大，维护难度高,30,变速风力机组,双馈式发电机优点使用标准绕线式发电机变流器容量仅为发电机额定容量的30-40%缺点控制系统复杂，维护工作量大转速变化范围小,31,变速风力机组,直驱同步发电机优点不需要增速箱不吸收电网的无功缺点发电机体积大，笨重，复杂变流器容量为发电机额定容量的100-110%,32,变速风力机组,普通同步发电机优点发电机体积相对小不吸收电网的无功缺点仍需要增速箱变流器容量为发电机额定容量的100-110%,33,变速风力机组,34,变速风力机组,35,2008年中国风电装机统计,2007年全国合计（不含台湾省）：590.6万千瓦2008年全国合计（不含台湾省）：1215.279万千瓦，当年新增624.6万千瓦仅西藏、青海、安徽、广西、贵州、四川、陕西、天津、澳门无风电装机,36,2008年中国风电外资设备,37,2008年中国风电内资设备,38,大型化降低机组重量结构紧凑型驱动链轻型叶片结构紧凑型齿轮箱滑差优化技术双馈发电机技术永磁发电机,未来风电技术发展趋势,39,机组大型化,机组单机容量不断增加，设备成本不断降低,40,机组大型化,目前主要大型机组,41,机舱总重量,降低机舱总重量降低造价降低安装成本对系统受力有利,42,大型叶片的制造,不断降低叶片的重量和成本优化气动设计材料最小设计，细叶片对叶根的挠度受力和振动降低到最小化使用更轻，强度更大的材料使用碳纤维是一种方案，但成本是玻璃纤维的10倍探索使用木环氧和凯夫拉尔纤维,43,世界上最大的风机叶片LM61.5P已经装配在REpowerSystemsAG的120米高5兆瓦风机样机上,44,大型叶片的制造,45,大型叶片的制造,46,结构紧凑型驱动链,轮毂直接与轴承相连如:Vensys2.5MWVestasV90-3MW轮毂直接安装在单级齿轮箱的行星齿轮上如：multibird,Pfleiderer5MW,47,结构紧凑型机组,48,结构紧凑型机组,49,滑差优化技术,允许鼠笼型电机转速在100-110%范围变化降低塔架的应力水平和基础的成本（1.5to2.0MW风力机基础重量最多可减少50T)减小输出功率的波动降低传动系统的冲击载荷故障率高,50,双馈发电机技术,允许绕线式电机转速在80-110%范围变化降低塔架的应力水平和基础的成本（1.5to2.0MW风力机基础重量最多可减少50T)减小输出功率的波动降低传动系统的冲击载荷控制规律实现困难，故障率高,51,永磁发电机,Vensys62,1.2MW,直驱ZephyrosZ-72,2.0MW,直驱,4000VPfleiderer116,5.0MW,变速Lagerway,2.0