风力发电技术

1、风力发电机技术什么是新能源发电？ 新能源又称非常规能源。是指传统能源之外的各种能源形式。指刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的能源，如风能、太阳能、海洋能、地热能、生物质能和核聚变能等。 风力发电机技术风力发电风力发电机技术太阳能发电风力发电机技术潮汐能发电风力发电机技术波浪能发电风力发电机技术燃料电池发电风力发电机技术到2013年底，全球装机容量达到318GW。全球风力发电的概况风力发电的发展现况风力发电机技术全球风电的总容量和年装机容量的变化情况风电机组单机容量的增长情况风力发电的发展现况风力发电机技术2013年全球风电累计装机前十大国家国家2013年底累计装机MW市场份额%中国*91

2、,42428.7美国61,09119.2德国34,25010.8西班牙22,9597.2印度20,1506.3联合王国10,5313.3意大利8,5522.7法国8,2542.6加拿大7,8032.5丹麦4,7721.5TOP10 合计269,78584.8其他地区48,35215.2世界合计318,137100.0风力发电机技术现代化的风力发电，已不只是一台风力机和一台发电机的简单组合，而是一个高度集成了空气动力学、机械学、电机学、电力电子学、计算机科学以及电力系统分析、继电保护技术、先进控制技术和数据通讯等各方面知识为一体的复杂的机电能量转换系统。风力发电技术的发展概况风力发电机技术发展趋

3、势MW级单机容量的发电系统运行风力机的变桨距功率调节方式发电机的变速恒频发电方式风力机与发电机直接驱动方式从陆地到海洋拓展电网故障下风电系统的不间断运行方式风力发电技术的发展概况风力发电机技术风力发电技术的分类 定浆矩 变浆矩 恒速恒频 变速恒频定浆矩 恒速恒频定浆矩变速恒频变浆矩 恒速恒频变浆矩 变速恒频风力发电技术的发展概况风力发电机技术变速恒频发电方式风力发电技术的发展概况优点提高能量转换效率 ( 最大风能追踪控制 )改善原动机运行状况，延长其工作寿命便于发电机的并网 ( “柔性”并网 )类型全功率变换变速恒频风力发电系统转差功率变换变速恒频风力发电系统风力发电机技术全功率变换的变速恒频

4、风力发电系统（含齿轮箱）风力发电技术的发展概况风力发电机技术全功率变换的变速恒频风力发电系统（永磁直驱型）风力发电技术的发展概况风力发电机技术转差功率变换（双馈异步发电机 (DFIG ) ）变速恒频风力发电系统风力发电技术的发展概况风力发电机技术关键技术研究变速恒频双馈发电技术P、Q解耦、最大风能追踪控制机理“柔性”并网控制技术变速恒频实现机理DFIG基本运行控制交流励磁电源电网故障下DFIG风电系统运行与控制变速恒频双馈风力发电对励磁电源的要求电网电压对称故障下DFIG风电系统不间断运行电网电压不对称故障下DFIG风电系统控制策略讨论VSCF的实现机理DFIG运行控制恒定nmf2 DFIG的

5、优势转子励磁电流幅值、相位、频率均可调有功功率、无功功率均可调可实现变速恒频运行，适用于风力、潮汐等绿色发电领域可实现与电网的柔性并网，并网特性优良双馈异步发电机 (DFIG )运行控制VSCF风力发电系统运行区域最大风能追踪机理并网控制区域风力机变浆矩运行，控制机组转速，同时对发电机进行并网控制转速控制最大风能追踪区域控制机组转速以追踪最大风能，风能系数保持恒定，为最佳值转速控制转速限制区域转速控制风力机变浆矩运行，控制机组转速为最高转速，防止转速越限。风力机变浆矩运行，控制机组功率为最大功率，防止功率越限。功率控制功率限制区域额定风速交流励磁电源DFIG转子励磁电源的要求工作状态可逆，能量

6、可以双向流动输入特性优良，对电网的造成的谐波污染小容量能达到转差功率等级输出特性良好，以确保DFIG定子侧发出的电能符合电网的要求输出电压控制能力强，以增强整个系统的故障不间断运行能力在不降低电网功率因数条件下，具备一定的产生无功功率的能力成本低目前可供选择的几种变换器交流励磁电源交-直-交电压源、电流源并联混合型变换器晶闸管相控交-交变换器两电平电压型双PWM变换器矩阵式变换器普通钳位谐振软开关变换器(NCC (Natural Clamped Converter)多电平变换器两电平电压型双PWM变换器交流励磁电源交流励磁电源电压型双PWM变换器结构分析优势电路简单、对称、性能可靠，最常用、技

7、术最成熟 IGBT容量水平达MW级，有工程现实性 交-直-交结构，直流母线电容两变换器解耦，可独立控制，对电网故障有较强的适应能力 直流母线电压高低设计自由度大转子侧PWM变换器采用SVPWM调制，直流母线电压利用率高，对DFIG转子电压的控制能力强为电网故障下对DFIG实施有效控制提供了有利条件不足大容量直流母线电容体积庞大，薄弱环节，可靠性隐患且电容会随时间增长而减少，降低励磁系统使用寿命 两电平PWM变换器均采用高频硬开关方式，开关损耗大两电平PWM变换器电平数少，开关器件电压应力大 交流励磁电源DFIG的有功功率关系DFIG转子侧的有功功率流向与发电机运行区域有关。DFIG亚同步运行时

8、，功率由电网流入转子；超同步运行时，由转子流入电网。转子变频器须有功率双向流动能力交流励磁电源亚同步运行超同步运行双PWM型变换器结构特点由两个结构和功能相对独立的PWM变换器组成交流励磁电源两个PWM变换器运行状态可控，可实现可逆运行，能量可双向流交流励磁电源永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机提高了风能转化效率采用永磁体励磁，结构简单，无励磁损失，减小了电机体积及故障机械传动部件减少，提高了机组的可靠性，降低了噪音无碳刷和滑环装置，减少了维护工作，提高了可用率没有齿轮箱，可以减少制造、运行和维护成本发电机在低转速下运行，减少故障发生概率永磁直驱风力发电机的优点永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机1 基础永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机2 塔架永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机3 机舱总成永磁直驱风力发电机4 机舱罩永磁直驱风力发电机5 偏航系统永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机6 液压系统永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机7 润滑系统永磁直驱风力发电机8 提升机永磁直驱风力发电机9 发电机永磁直驱风力发电机10 叶轮永磁直驱风力发电机轮毂永磁直驱风力发电机变桨系统永磁直驱风力发电机永磁直驱风力发电机叶片永磁直驱风力发电机11 机组运行及安全系统永磁直驱风力发电机12 制动系统