风电基础知识 PPT课件
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风力发电ppt较详细PPT课件
市场推广
通过宣传和教育，提高公 众对风力发电的认识和接 受度，促进市场需求增长。
竞争环境
建立公平的市场竞争机制， 打破行业垄断，吸引更多 企业参与风力发电项目的 投资和建设。
技术瓶颈与解决方案
风能利用率
提高风能利用率，降低风能成本， 是当前面临的主要技术瓶颈之一。 通过研发更高效的风力发电机组 和优化风电场布局，可以提高风
能利用率。
储能技术
发展储能技术，解决风能发电的 间歇性问题。例如，利用电池、 抽水蓄能、压缩空气储能等技术， 实现风电场的有功无功调节和调
峰填谷。
输电技术
加强智能电网建设和特高压输电 技术的研究，提高风电并网和远
距离输送的能力，降低损耗。
环境保护与可持续发展
减少对环境的影响
合理规划风电场的位置和规模，避免对生态环境造成破坏。同时，加强风电设备 的噪声和视觉污染治理，降低对周边居民的影响。
海上风电发展
海上风电资源丰富，未来 将有更多的海上风电项目 建成并投入运营。
风力发电与其他可再生能源的结合
太阳能与风能结合
太阳能和风能在时间和地域上具有互补性，结合使用可提高可再 生能源的利用效率。
风能与水能结合
风能和水能在动力转换上具有协同效应，结合使用可实现能源的更 高效利用。
多种可再生能源的综合利用
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生能源，利用风能发电有助于减少化石燃料的消耗和温室气体 排放；风能分布广泛，可利用风能资源丰富；风力发电技术成熟，经济效益逐 渐提高。
局限性
风能是一种间歇性能源，受天气和季节影响较大；风力发电机组占地面积较大， 对土地资源有一定需求；风力发电在建设、维护和拆除过程中可能对环境产生 一定影响。
风电基础知识33页PPT
风电基础知识
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
33
41、俯仰终宇宙，不乐复何如。 42、夏日长抱饥，寒夜无被眠。 43、不戚戚于贫贱，不汲汲于富贵。 44、欲言无予和，挥杯劝孤影。 45、盛年不重来，一日难再晨。及时 当勉励 ，岁月 不待人 。
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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风力发电基础知识模板PPT课件
风力机的主要技术指标参数
① 风轮直径，通常风力机的功率越大，直径越大； ② 叶片数目，高速发电用风力机为2—4片，低速风力机大干4片； ③ 叶片材料，现代常采用高强度低密度的复合材料； ④ 风能利用系数，一般为0.15—0.5之间；
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⑤ 启动风速，一般为3—5m/s; ⑥ 停机风速，通常为15—35m／s; ⑦ 输出功率，现代风力机一般为几百
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1-2 风力发电设备
一、组成：风力发电机组包括两大部分；
➢ 一部分是风力机，由它将风能转换为机械能； ➢ 另一部分是发电机，由它将机械能转换为电能。
二、分类： 1）根据它收集风能的结构形式及在空间的布置，可分为水平轴式或垂直轴式。 2）从塔架位置上，分为上风式和下风式；
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直至MW级以上的风力发电机组按一定的阵列布局方式成群安装而组成的风力发电 机群体．称为风力发电场，简称风电场。 • 风力发电场属于大规模利用风能的方式，其发出的电能全部经变电设备送往大电网。
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二、风力发电场的风力发电机组排布
• 作用：合理地选择机组的排列方式，以减少机组之间的相互影响，风电场内 风力发电机组的排列应以风电场内可获得最大的发电量来考虑。
• 转子转速固定，风能利用率低，其转 速由齿轮箱传动比和发电机极对数决 定； • 转子电流产生的旋转磁场的转速高于 同步速运行； • 发电机定子直接与电网连接，启动时 产生很大启动电流，其配置启动装置。 • 从系统吸收大量无功，需配置无功补 偿装置。 • 结构简单，控制方便。
二、并网运行方式
作用：采用风力发电机与电网连接， 由电网输送电能的方式，是克服风的 随机性而带来的蓄能问题的最稳妥易 行的运行方式，同时可达到节约矿物 燃料的目的。
风电培训教程.PPT
➢ 发展风力发，储能是关键，因为风是间歇性的。 简单的办法是用蓄电池。另一种办法是抽水法。
➢ 目前，最新型的风轮机每转可发电300－750千瓦， 其体积只有普通火力发电千分之一。
风电机组
2009年中国新增风电机组10129台，容量 13803.2MW，年同比增长124%；累计安装风电机组 21544台，容量25805.3MW，年同比增长114%。 就 风电设备行业来看，2009年，中国国内已形成涵 盖叶片、齿轮箱、发电机、塔架等主要零部件的 生产体系。叶片、发电机、齿轮箱、轮毂等主要 零配件的供求矛盾已逐步缓解，轴承和控制系统 的供应仍然存在一定的缺口。
新能源发电技术
一、能源发展战略简介 二、原子能发电技术 三、水利发电技术
四、风力发电技术
五、太阳能发电技术 六、地热发电技术
四、风 力 发 电
风与风力资源
一、风的产生与特性
❖ 产生：风是地球外表大
气层由于太阳的热辐射 而引起的空气流动；大 气压差是风产生的根本 原因。
❖ 特性：周期性、多样性、
复杂性
❖ 建设一座装机10万千瓦的风电场，约需8亿元以上， 而建设同样规模的火电厂约为4至5亿元。
风力涡轮发电机组成？ 风大时风机是否安全？ 风向变化了，风机方向变不变呀？
你想了解风电吗？ 那就向下了解吧！
我上到风机上了
总结
多大的风力才可以发电呢?
❖ 一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合 理的角度出发，风速大于4m/s才适宜于发电。
❖ 据测定，一台55kW的风力发电机组，当风速 9.5m/s时，机组的输出功率为55kW；当风速8m/s 时，功率为38kW；风速6m/s时，只有16kW；而风 速为5m/s时，仅为9.5kW。可见风力愈大，经济 效益也愈大。
➢ 目前，最新型的风轮机每转可发电300－750千瓦， 其体积只有普通火力发电千分之一。
风电机组
2009年中国新增风电机组10129台，容量 13803.2MW，年同比增长124%；累计安装风电机组 21544台，容量25805.3MW，年同比增长114%。 就 风电设备行业来看，2009年，中国国内已形成涵 盖叶片、齿轮箱、发电机、塔架等主要零部件的 生产体系。叶片、发电机、齿轮箱、轮毂等主要 零配件的供求矛盾已逐步缓解，轴承和控制系统 的供应仍然存在一定的缺口。
新能源发电技术
一、能源发展战略简介 二、原子能发电技术 三、水利发电技术
四、风力发电技术
五、太阳能发电技术 六、地热发电技术
四、风 力 发 电
风与风力资源
一、风的产生与特性
❖ 产生：风是地球外表大
气层由于太阳的热辐射 而引起的空气流动；大 气压差是风产生的根本 原因。
❖ 特性：周期性、多样性、
复杂性
❖ 建设一座装机10万千瓦的风电场，约需8亿元以上， 而建设同样规模的火电厂约为4至5亿元。
风力涡轮发电机组成？ 风大时风机是否安全？ 风向变化了，风机方向变不变呀？
你想了解风电吗？ 那就向下了解吧！
我上到风机上了
总结
多大的风力才可以发电呢?
❖ 一般说来，3级风就有利用的价值。但从经济合 理的角度出发，风速大于4m/s才适宜于发电。
❖ 据测定，一台55kW的风力发电机组，当风速 9.5m/s时，机组的输出功率为55kW；当风速8m/s 时，功率为38kW；风速6m/s时，只有16kW；而风 速为5m/s时，仅为9.5kW。可见风力愈大，经济 效益也愈大。
风电基础知识PPT课件
2021/3/7
CHENLI
13
中国风能资源丰富
国家气象局依据分布在中国各地10米高气象测风仪 数据统计：
－陆地约有 2.53亿千瓦 年电量 5000亿 千瓦时
– 海上初步估计可开发约 7.5亿 千瓦
– 合计约 10亿 千瓦 （2004年全国电力总装机 4.4亿 千瓦）
2021/3/7 其中内蒙和新疆 占中国C风HE资NLI源的约70－80％
2021/3/7
功率（KWH）
800 700 600 500 400 300 200 100
0
CHENLI 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 风速（m/s）
GOLDWIND
38
1200KW风机
•无齿轮、直驱、永磁发电机 •结构简单紧凑，可靠性高 •机械传动损耗减少 •电机效率高运行范围宽 •无需励磁，无碳刷滑环 •发电品质高，无需进行无功补偿
CHENLI
33
风机制造业
Repower 2MW 风机
2021/3/7
CHENLI
34
金风产品介绍
Φ43
❖ “金风S43/600”含义：
m
▪ 金风（goldwind) －公司品牌
▪ S－stall ，即失速控制
▪ 43－叶轮的直径为 43m
▪ 600－发电机的额定功率为600kw
❖ 采用丹麦设计概念：
▪ 以煤为主，缺乏石油、天然气资 源，水能较丰富
▪ 人均能源资源量低于世界平均水 平
单位：年
2021/3/7
CHENLI
9
能源价格对比
2021/3/7
风力发电基础知识介绍 ppt课件
Coupling 联轴器
Electric Generator 发电机
Output Power
输出功率
Speed 速度
Controller 控制器
17
装配一台风机 一台风机是由许多部分组成的？
塔架 机舱 变压器 叶轮 基础
18
叶轮 叶轮被固定在大 的主轴上，大的 叶轮有三个吸收 风能的叶片，风 速足够大时就会 驱动叶轮旋转！
Cut-out or Furling
Velocity 截止或收叶速度
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Wind 风
Aero Turbine 航空涡轮机
Yaw Control
&
Pitch Control 偏航控制与变桨
控制
Wind Speed & Direction 风速与方向
Gearing 齿轮装置
Speed & Torque 速度与扭矩
使用水冷却时，冷水被导入一些隐藏 在发电机外壳里的管中。水冷却了发 电机加热了水本身。而散热器（如上 图）又利用周围环境的空气再将水冷 却。由此，水在冷却发电机的同时不 断的循环，温度却不会升高。
44
叶轮 所有大型风机都有三个叶片 组成叶轮与主轴连接，而每 种风机的叶片长度都有所不 同。比如有一种风机叶片长 度为25-27米，而最大的风机 的叶片达到39米，这相当于 一懂13层的高楼！
35
高速轴
发电机与齿轮箱是通过高速轴连 接的. 高速轴转动并不像主轴那样具有 很大的扭矩
这就是高速轴看起来很细的原因。 另一方面，高速轴转速很快， 达到了每分钟1500转
36
机械刹车 一台风机有两套原理不同的刹车： 一套是叶尖刹车，另一套是机械 刹车。
机械刹车被安装在发电机与齿轮箱之间 的高速轴上，它仅仅被用在当叶尖刹车 失败需要紧急刹车时。当风机在停机检 修状态时，启动刹车装置以避免因风机 突然启动而产生的隐患。
《风电教程幻灯片》课件
2 风力发电机的构造
风力发电机由塔筒、风轮、变速器、发电机等组成。塔筒用于支撑装置，风轮用于接受 风能，变速器用于转速适配，发电机用于产生电能。
3 制动与控制系统
风力发电机配备了制动和控制系统，用于控制风轮的转动速度和风力发电机的运行状态， 保证其安全和高效运行。
风电场的规划与设计
风电场的布局和风 机间距
风电场的布局需要考虑场地 的地形、环境等因素，合理 安排风机的位置。风机间距 的选择对风力发电的效益和 安全都有一定影响。
风机的选型和位置 布置
风机的选型需要考虑机型的 功率、转速等指标，并根据 风能资源的情况选择适当的 风机。风机的位置布置也需 要考虑风能分布的差异。
风场的电力系统和 配电装置
风场的电力系统包括风机并 网、变电站等设施。配电装 置用于连接风机与电网，将 风产生的电能送入电网供应 给用户。
风能资源的测量
风能资源的分析与评估
测量风能资源需要利用风速计、 风向计等仪器，以及进行一定 的数据分析和统计，从而确定 风能资源的可利用程度。
通过对风能资源的分析与评估， 可以确定风力发电的潜力和可 行性，并为风电场的规划提供 科学依据。
风力发电机
1 风力发电机的工作原理
风力发电机通过风的作用，使风轮叶片转动，驱动发电机产生电能。风能转化为机械能， 再转化为电能的过程。
风电场的运维与维护
1
风电场的运营与管理
风电场的运营与管理包括设备的运行监测、故障处理、维护计划的制定等。保证 风电场的安全运行和最大维护包括日常巡检、定期保养、故障排除等。高效的维护可以延长设 备的使用寿命和减少损失。
3
风电场的安全与风险控制
风电场的安全与风险控制包括对风力发电机的运行状态的监测与控制，以及采取 相应的安全措施和风险防范措施。
风力发电机由塔筒、风轮、变速器、发电机等组成。塔筒用于支撑装置，风轮用于接受 风能，变速器用于转速适配，发电机用于产生电能。
3 制动与控制系统
风力发电机配备了制动和控制系统，用于控制风轮的转动速度和风力发电机的运行状态， 保证其安全和高效运行。
风电场的规划与设计
风电场的布局和风 机间距
风电场的布局需要考虑场地 的地形、环境等因素，合理 安排风机的位置。风机间距 的选择对风力发电的效益和 安全都有一定影响。
风机的选型和位置 布置
风机的选型需要考虑机型的 功率、转速等指标，并根据 风能资源的情况选择适当的 风机。风机的位置布置也需 要考虑风能分布的差异。
风场的电力系统和 配电装置
风场的电力系统包括风机并 网、变电站等设施。配电装 置用于连接风机与电网，将 风产生的电能送入电网供应 给用户。
风能资源的测量
风能资源的分析与评估
测量风能资源需要利用风速计、 风向计等仪器，以及进行一定 的数据分析和统计，从而确定 风能资源的可利用程度。
通过对风能资源的分析与评估， 可以确定风力发电的潜力和可 行性，并为风电场的规划提供 科学依据。
风力发电机
1 风力发电机的工作原理
风力发电机通过风的作用，使风轮叶片转动，驱动发电机产生电能。风能转化为机械能， 再转化为电能的过程。
风电场的运维与维护
1
风电场的运营与管理
风电场的运营与管理包括设备的运行监测、故障处理、维护计划的制定等。保证 风电场的安全运行和最大维护包括日常巡检、定期保养、故障排除等。高效的维护可以延长设 备的使用寿命和减少损失。
3
风电场的安全与风险控制
风电场的安全与风险控制包括对风力发电机的运行状态的监测与控制，以及采取 相应的安全措施和风险防范措施。
风电课件基础知识.ppt
风电场电气系统
ko
风电场和电气部分的基本概念
§1.2 风电场的概念
风电场是在一定的地域范围内由同一单位经营管理的所有风力 发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共 同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风向，将多台风 力发电机组按照一定的规则排成阵列，组成风力发电机群，并 对电能进行收集和管理，统一送入电网，是建设风电场的基本 思想。
能
用于实现该能量转换过程的成套设备称为风力发电机组。
风机+发电机+调速器
风电场电气系统
ko
风电场和电气部分的基本概念
单台风力发电机组的发电能力是有限的，目前在内陆地区应用 的主流“大型”机组的额定功率为1.5MW和2MW，海上风电机 组的平均单机容量在3 MW左右，最大已达6 MW。
风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送给用户或接入电 网。 风力发电机组与电力用户或电网的联系是通过风电场中的电气 部分得以实现的。
一次部分最为重要的是 发电机、变压器、电动机 等实现电能生产和变换的
10kV
10kV
开闭所 10kV
至其它 路灯用 配电站
电动机
加热器
电焊机
电灯
开闭所
风机 泵 空压机 电动葫芦
10kV 10kV 10kV
10kV
常见负荷类型
学校
某商场
380/220V 箱式变电所
10kV 开闭所
10kV 变电站
10kV
电能无法由自然界直接获取，是一种二次能源，那些存在于自然 界可以直接利用的能源被称为一次能源。
电能由电网输送到用户所在地，经降压后分配给最终的用户。
在电能生产到消费之间需要由电能可以传导的路径，由于一定区 域内发电厂和用户的分布非常复杂，因此这一路径自然形成了网 状结构，即所谓的电网，电能由发电厂生产出来以后在电网中根 据其结构按照物理规律自然分配。
ko
风电场和电气部分的基本概念
§1.2 风电场的概念
风电场是在一定的地域范围内由同一单位经营管理的所有风力 发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共 同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风向，将多台风 力发电机组按照一定的规则排成阵列，组成风力发电机群，并 对电能进行收集和管理，统一送入电网，是建设风电场的基本 思想。
能
用于实现该能量转换过程的成套设备称为风力发电机组。
风机+发电机+调速器
风电场电气系统
ko
风电场和电气部分的基本概念
单台风力发电机组的发电能力是有限的，目前在内陆地区应用 的主流“大型”机组的额定功率为1.5MW和2MW，海上风电机 组的平均单机容量在3 MW左右，最大已达6 MW。
风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送给用户或接入电 网。 风力发电机组与电力用户或电网的联系是通过风电场中的电气 部分得以实现的。
一次部分最为重要的是 发电机、变压器、电动机 等实现电能生产和变换的
10kV
10kV
开闭所 10kV
至其它 路灯用 配电站
电动机
加热器
电焊机
电灯
开闭所
风机 泵 空压机 电动葫芦
10kV 10kV 10kV
10kV
常见负荷类型
学校
某商场
380/220V 箱式变电所
10kV 开闭所
10kV 变电站
10kV
电能无法由自然界直接获取，是一种二次能源，那些存在于自然 界可以直接利用的能源被称为一次能源。
电能由电网输送到用户所在地，经降压后分配给最终的用户。
在电能生产到消费之间需要由电能可以传导的路径，由于一定区 域内发电厂和用户的分布非常复杂，因此这一路径自然形成了网 状结构，即所谓的电网，电能由发电厂生产出来以后在电网中根 据其结构按照物理规律自然分配。
风力发电技术讲义PPT课件
03
风力发电机组与设备
风力发电机组的主要类型与特点
水平轴风力发电机组
利用水平轴将风能转化为机械旋 转动力，根据风向调节转子叶片 角度，具有较高的风能利用率。
垂直轴风力发电机组
利用垂直轴将风能转化为机械 旋转动力，无需调节转子叶片 角度，适用于低风速地区。
大型风力发电机组
适用于风能资源丰富的地区， 具有高发电量、低成本等优点 ，但建设和安装周期较长。
预防性检修
根据机组运行状态和历史数据，预测 潜在的故障，提前进行检修，避免故 障发生。
风力发电场的运营模式与产业链
01
02
03
运营模式
介绍风力发电场的运营模 式，包括独立运营、合作 运营、租赁运营等。
产业链
分析风力发电产业链的各 个环节，包括设备制造、 风电场建设、运营维护、 电力输送等。
商业模式
风力发电技术的未来发展趋势
技术创新
未来风力发电技术的发展将继续依赖于技术创新，包括新材料、新工艺、智能控制等方面的研究与应 用。这些技术将进一步提高风能利用率和发电效率。
海上风电
海上风电是未来风能发展的重要方向。随着海上风电技术的成熟和成本的降低，海上风电将成为全球 能源供应的重要来源之一。同时，海上风电的建设也将促进海洋工程、船舶制造等相关产业的发展。
风力发电与其他可再生能源的协同发 展有助于提高可再生能源的总体占比， 加速能源结构的转型和优化。
感谢您的观看
THANKS
包括维护、管理、保险等方面 的费用。
投资回报期
评估风电场的投资回报期，判 断投资是否具有经济可行性。
05
风力发电的运行与维护
风力发电机组的运行管理
风力发电机组的启动与关闭
风力发电相关基础知识34页PPT
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
风力发电相关基础知识
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
风力发电相关基础知识
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
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电梯
至其它 配电站
开关柜
箱式变电所内部示意
某商场用电示意图
图
101室配电箱 子 ... …
125室配电箱 子
一般我们习惯上称 220/380伏为低压
风电场和电气部分的基本概念
将3千伏～35千伏称为中压 110千伏、220千伏称为高压
330千伏、500千伏称为超高压
700千伏、1000千伏称为特高压
风电场电气系统 一次设备
风电场和电气部分的基本概念
§1.1 风力发电概述
风是人类最常见的自然现象之一，风能资源的储量非常巨大， 一年之中风所产生的能量大约相当于20世纪90年代初全世界每 年所消耗的燃料的3000倍。 十九世纪末，风能开始被用于发电，据称始于丹麦，并且迅速 成为其最主要的应用领域之一。 风电技术是可再生能源技术中最成熟的一种能源技术。 风力发电由于环保清洁，无废弃物排放，施工周期短，利用历 史悠久，受到了各国的广泛重视和大力推广。 如今风力发电在世界范围内都获得了快速的发展，风力发电规 模及其在电力能源结构中的份额都增长很快。
用于实现该能量转换过程的成套设备称为风力发电机组。
❖ 风机+发电机+调速器
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
单台风力发电机组的发电能力是有限的，目前在内陆地区应用 的主流“大型”机组的额定功率为1.5MW和2MW，海上风电机 组的平均单机容量在3 MW左右，最大已达6 MW。
风力发电机组输出的电能经由特定电力线路送给用户或接入电 网。 风力发电机组与电力用户或电网的联系是通过风电场中的电气 部分得以实现的。
发电厂和变电站是整个电力系统的基本生产单位。电气部分不 仅仅包括电能生产、变换的部分,还包括其自身消耗电能的部 分。以上用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分称为 电气一次部分。
为了实现对厂站内设备的监测与控制，电气部分还包括所谓的 二次部分，即用于对本厂站内一次部分进行测量、监视、控制 和保护的部分。
风电场电气系统
电气一次设备
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
①生产和转换电能的设备 ②开关电器。用来接通或断开电路。 ③限流电器 ④载流导体 ⑤补偿设备 ⑥仪用互感器 ⑦防御过电压设备 ⑧绝缘子 ⑨接地装置
风电场和电气部分的基本概念
§1.4 电气部分的图示
对于风电场等各类发电厂和变电站内电气部分的设计、施工、 运行和研究等工作都需要依赖其图形方法，即用图形符号结 合文字符号在平面上抽象我们的具体问题，最为常见的就是 电气接线图，包括一次接线图和二次回路图，它们以规定的 图形和文字符号描述了厂站内一次部分和二次部分的电路基 本组成和连接关系。
风电场电气系统
风电场和电气部分的基本概念
§1.2 风电场的概念
风电场是在一定的地域范围内由同一单位经营管理的所有风力 发电机组及配套的输变电设备、建筑设施、运行维护人员等共 同组成的集合体。 选择风力资源良好的场地，根据地形条件和主风向，将多台风 力发电机组按照一定的规则排成阵列，组成风力发电机群，并 对电能进行收集和管理，统一送入电网，是建设风电场的基本 思想。
风电场电气系统
风电场一次系统简风图电场和电气部分的基本概念
风电场电气系统
系统
一次系统 二次系统
风电场和电气部分的基本概念
一次系统:构成电能生产、输送、分配和使用的系统，称为 一次系统. 二次系统:对一次系统进行保护、监控、测量、控制的系统， 称为二次系统。
电气设备
一次设备 二次设备
电气一次系统的设备称为一次设备，电气二次系统的 设备，称为二次设备。
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§1.2 风电场的概念
应根据风向玫瑰图和风能玫瑰图确定风电场的主导风向，在平 坦、开阔的场址，要求主导向上机组间相隔5~9倍风轮直径， 在垂直于主导风向上要求机组间相隔3~5倍风轮直径。 按照这个规则，风电机组可以单排或多排布置。多排布置时应 成梅花形排列。 风电场是大规模利用风能的有效方式，二十世纪80年代初兴 起于美国加利福尼亚。 目前，风电场的分布几乎是遍布全球，风电场的数目已成千上 万，最大规模的风电场可上百万千瓦级。
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§1.3 电气和电气部分
电气部分的一般组成
包括风电场在内的各类发电厂站、实现电压等级变换和能量输 送的电网、消耗电能的各类设备（用户或负荷）共同构成了电 力系统，即用于生产、传输、变换、分配和消耗电能的系统。
电力系统各个环节的带电部分统称为其各自的电气部分。
电能无法由自然界直接获取，是一种二次能源，那些存在于自然 界可以直接利用的能源被称为一次能源。
电能由电网输送到用户所在地，经降压后分配给最终的用户。
在电能生产到消费之间需要由电能可以传导的路径，由于一定区 域内发电厂和用户的分布非常复杂，因此这一路径自然形成了网 状结构，即所谓的电网，电能由发电厂生产出来以后在电网中根 据其结构按照物理规律自然分配。
在发电厂和变电站中，电气设备根据其作用和具体要求按照 一定方式由导体连接形成了传输能量（一次部分）和信号 （二次部分）的电路，这个电路就被称为电气接线，对这个 电路的图形描述被称为一次接线图（又称电气主接线图）和 二次回路图。
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建立电气接线 图，首先需要 规定具体电气 设备的图形符 号 主要电气设备 的图形符号如 表所示
一次部分最为重要的是 发电机、变压器、电动机 等实现电能生产和变换的
10kV
10kV
开闭所 10kV
至其它 路灯用 配电站
电动机
加热器
电焊机
电灯
开闭所
风机 泵 空压机 电动葫芦
10kV 10kV 10kV
10kV
常见负荷类型
学校
10kV 开闭所
10kV 变电站
某商场
10kV
10kV
380/220V 箱式变电所
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风力发电就是利用风力机获取风能并转化为机械能，再利用发 电机将风力机输出的机械能转化为电能输出的生产过程。
风力机有很多种类型，用于风力发电的发电机也呈现出多样性， 但是其基本能量转换过程都是一样的，如图：
风
风力机
机械能
发电机
电
能
及其 控制系统
及其 控制系统
能
风电场电气系统
发电厂
220kV
20kV
升压站
降压变电站
110kV
变电站
10kV 箱式 路灯 变电所 380/220V
10kV
电缆
110kV
110kV 牵引变电站
高速列车
杆上 变压器
27.5kV
电缆
10kV
化工厂
380/220V 配电箱
380/220V
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图为发电、输电、变电、供 配电及用电的简单示意
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按照风电场的规模，风电场大致可以分为：小型、中型和大型 （特大型）风电场
风能资源 场地
说明
小型
较好
中型
较好
大型 （特大型）
丰富
较小 合适
可建几兆瓦容量的风电场，接入 35~66 kV及以下电压等级的电网。
可建几十兆瓦容量以下风电场，接入 110 kV及以下电网。
开阔 可建容量在100~600 MW或更大的风 电场，例如我国的特许权风电项目。
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§1.3 电气和电气部风电分场和电气部分的基本概念
电气的基本概念
电气的本意即为电，也就是：带电的、生产和使用电能相关的。
对于电气部分可以泛泛地理解为：由所有带电设备及其附属设备 所组成的全部。
发电厂中的发电机是一般意义上的电源，它将其他能源转化为电 能，如：煤炭、石油、水能、风能、太阳能、地热、潮汐等。
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风电场和电气部分的基本概念 风电场电气系统
批
380/220V
发 市 场
箱式 变电所110kV风电场居 民 小 区
设备， 发电机用于电能生产、 变压器用于电能变换、 电动机和其他用电设备
用于电能的消耗、 母线用于电能的汇集和
分配、 线路则用于能量的输送。
10kV
380/220V
应急照明 1层配电柜 水泵房
风电场电气系统 高压
变压器
低压开关柜
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