风力发电系统控制技术发展历程
风力发电技术总结
![风力发电技术总结](https://img.taocdn.com/s3/m/8ab56012905f804d2b160b4e767f5acfa1c783e0.png)
风力发电技术总结随着环保意识的不断提高和能源危机的严峻形势,可再生能源已经引起全球各国的广泛重视,其中一项重要的可再生能源技术就是风力发电技术。
风力发电技术是一种利用风能将风能转化为电能的电力发电技术,具有清洁、可再生、低成本等优点,是未来发展方向的一个重要组成部分。
本文将对风力发电技术的原理、发展历程、应用领域、优点与不足进行总结。
一、风力发电技术原理风力发电技术是一种利用风能进行发电的技术,其原理是通过风能将风轮带动发电机运转,将机械能转化为电能,最终输出可用电源。
其基本结构包括风轮、发电机、塔架及电站控制系统等多个部分。
风轮是将风能转换为机械能的核心部位,风轮可分为直流风轮和变桨风轮两类,直流风轮一般采用三叶片,转动更平稳;而变桨风轮可根据风速的变化进行转速和转向的调控,能够在更大范围内适应风速的变化。
发电机负责将机械能转换成电能,直流发电机和交流发电机都可以应用于风力发电中,现在大部分的机组已经采用了三相交流同步发电机。
塔架是风轮和发电机的支撑结构,通常采用钢管制造。
电站控制系统由电站监视系统、电能控制系统和保护系统三个组成部分构成,负责监视电站运行状况、控制风轮和发电机的运行以及保护电站设备避免损坏等。
二、风力发电技术发展历程风力发电技术的起源可以追溯到公元2000年之前的中国汉代。
随着工业革命的兴起,风力发电技术也逐渐开始应用于工业领域。
最早的风轮发电机是由挪威农民思德巴克先生制造的,20世纪30年代,美国人理查德·瓦利曼发明了第一台风力发电机组,并迅速实现了商业化运营。
1970年代中国开始研制风力发电技术,到了1980年代,丹麦成为了风力发电技术的世界领先者,机组功率不断增长,横跨世界各洲。
1991年1月1日,德国的74家风力涡轮机厂家联合组建了风力涡轮机制造协会。
20世纪90年代,风力发电技术得到了飞速发展,尤其是在欧洲和北美洲等地区,全球风力发电年发电量已经达到了150亿千瓦时,占全球电力供应的1.5%。
风力发电技术的发展历程
![风力发电技术的发展历程](https://img.taocdn.com/s3/m/9f4e2abd710abb68a98271fe910ef12d2af9a9df.png)
风力发电技术的发展历程风力发电是一种环保、高效的发电方式,近年来得到了越来越广泛的应用和推广。
然而,风力发电并不是现代科技的产物,其发展历程可以追溯到几个世纪以前。
接下来,本文将为大家介绍风力发电技术的发展历程。
一、古代风车风力发电的根源可以追溯到数千年前的古代。
那时,人们使用风车来驱动各种机器,如磨面粉、榨油等。
古代的风车通常是木制的,并且只能在风力比较强的地方使用。
这些风车虽然不能直接发电,但是有着风力发电的雏形。
二、现代风力发电技术的出现现代风力发电技术的出现可以追溯到20世纪初。
那时,美国人皮福德·达林顿设计了一台利用风力发电的机器,称为“达林顿风力涡轮机”。
这台机器由3个旋转的桨叶构成,能够产生大约12千瓦的电力。
虽然这台机器比现代的风力发电机器要小,但是它标志着现代风力发电技术的开端。
三、风力涡轮机的发展在达林顿风力涡轮机的基础上,人们开始逐步改良和完善风力涡轮机的设计。
20世纪30年代,丹麦科学家凯尔·普特森发明了一种叶片可调的风力涡轮机,使得风轮能够更好地利用风能。
此外,人们也开始使用钢材、铝合金等材料来制造风轮。
这些改进使得风力发电的效率和可靠性得到了显著提高。
四、风力发电的快速发展20世纪60年代,风力发电开始走上了快速发展的道路。
那时,丹麦在风力发电领域取得了很大的进展,建立了大型的风力发电站,每个风轮的功率达到了50千瓦。
此外,人们还发明了双馈电机,使得风力发电机的效率得到了进一步的提高。
五、远洋风力发电除了陆地上的风力发电站外,人们还开始研究如何在海上建造风力发电站。
20世纪90年代,英国在北海建造了世界上第一个远洋风力发电站“霍尼克拉格”,每个风轮的功率达到了600千瓦。
此后,世界各国相继建造了大型的远洋风力发电站,并且不断提高风轮的功率和效率。
六、未来展望随着气候变暖和环保意识的日益提高,风力发电的应用前景非常广阔。
未来,人们将继续研究和改进风力发电技术,提高其效率和可靠性。
风力发电的技术与经济分析
![风力发电的技术与经济分析](https://img.taocdn.com/s3/m/72a9110c30126edb6f1aff00bed5b9f3f90f728e.png)
风力发电的技术与经济分析一、风力发电技术的发展历程风力发电技术是利用风力转动涡轮发电的一种清洁能源技术。
该技术可以追溯到公元前2世纪,当时古希腊人利用风车磨面粉。
19世纪末期,风力发电开始成为欧洲一种新兴的能源,许多人为了利用风能,开始研制风力帆船和风车发电机。
在20世纪60年代,风轮涡轮机风电场的建设开始逐渐普及。
二、风力发电的现状目前,风力发电已成为一种发达国家清洁能源领域的重要选择。
2018年,全球总安装风电容量达到591.5千兆瓦,其中中国占比最大,达到221.1千兆瓦。
欧洲国家也已经形成了完整的风能产业链,德国、西班牙、荷兰、丹麦等国一直位居全球风力发电前列。
三、风力发电的技术特点1. 可再生性高:风力发电是一种可再生的、无穷无尽的新能源。
根据国家能源局的统计,中国风能资源储量亿千瓦,而当地可开发的风电资源储量为30亿千瓦左右,因此有很大的可开发潜力。
2. 发电效率高:微型风力发电系统可以转换大约30%至40%的风能,而工业级风电系统的转换效率通常在40%到50%之间,比许多其他可再生能源如太阳能、水力能和地热能要高。
3. 灵活性高:风力发电可以在广泛的地区布署,可以在陆上、沿海、湖泊、山区等各种环境中布署。
但是,由于风速的不断变化,风力发电系统需要具备一定的自适应能力。
4. 对环境友好:与燃油、燃煤等常规能源相比,风力发电没有任何污染物排放,对环境没有任何影响。
四、风力发电的经济性分析由于风力发电系统的建设、运行成本和可再生能源投资的稳定回报等多种因素影响,风力发电的经济性具有一定的复杂性。
目前,风力发电的经济性主要在以下方面体现:1. 投资成本风力发电的安装成本较高,主要包括风机设备成本、土地租赁和接入电网等费用。
据新兴产业研究院发布的数据,2020年中国风电一般投资水平为每千瓦5,000元至6,000元。
2. 电价电价是指发电单位电量的售价。
数字化技术的不断普及推动了电网侧面计价的定价机制,新能源电价不再是与传统火力算法相加的直接计算,而是通过绿证和负荷市场的考虑得出。
国内风电的发展历程全
![国内风电的发展历程全](https://img.taocdn.com/s3/m/706f92b870fe910ef12d2af90242a8956becaa13.png)
国内风电的发展历程纵观我国风电发展史,主要可分为以下几个阶段:一、早期示范阶段(1986-1993年):主要利用国外赠款及贷款,建设小型示范风电场,政府的扶持主要在资金方面,如投资风电场项目及支持风电机组研制。
二、产业化探索阶段(1994-2003年):首次建立了强制性收购、还本付息电价和成本分摊制度,由于投资者利益得到保障,贷款建设风电场逐渐增多。
但此时国产的风力发电机功率不稳定,效率低,国内大功率的风力发电机组十分依赖进口,国产发电机占比仅有30%,国外如西班牙的歌美飒、丹麦的维斯塔斯、美国的通用电气这些外企进口的机组占据了当时国内70%的份额。
三、风电行业产业化高速阶段(2004-2010年):主要通过实施风电特许权招标来确定风电场投资商、开发商和上网电价,通过施行《可再生能源法》及其细则,建立了稳定的费用分摊制度,迅速提高了风电开发规模和本土设备制造能力。
在国家政策和各类补贴的推动下,这段时间里风电行业实现了数年的高速增长,在2010年新增装机容量达到18.97GW,此时国内风电设备国产化率已达到90%o当时新生了比较有名的企业代表有金风科技、明阳智能、华锐风电(由于当时激进的扩张已退市)四、弃风现象严重阶段(2011年2012)由于早期我国大部分的风电站集中建设在三北地区(远离用电量大东的南沿海地区),风电发电不稳定,发电量时大时小无法实现稳定供给,再加上当时储能设施配套和特高压输电的不完善,导致出现严重的弃风弃电现象。
与此同时,风机产品故障问题也开始显现,国内风电场后发生多起大面积脱网事故。
为此,政府监管趋严,电监会要求已经电网运行的风电场要通行风电机组低电压穿越能力核查,不具备低电压穿越能力的要尽快制定切实可行的低电压穿越能力改造计划。
由于风电电网检测资源不足,风电整机企业排队等待检测,影响电网速度。
五、弃风现象改善,装机量增长阶段(2013年2015)一方面,风电弃风率在2013和2014年出现下滑:2013年冬季气温同比偏高,供暖期电网调峰压力较小,风电消纳较好的夏秋季来风增加,同时全国电力负荷同比增速提升,弃风率呈现一定好转;另一方面,受2015年以后的网风电标杆电价下调影响,2015年出现较为强烈的抢装潮,推动2015年新增装机达30.75GW,为历年最高值。
风力发电发展历程
![风力发电发展历程](https://img.taocdn.com/s3/m/aad761804128915f804d2b160b4e767f5bcf8061.png)
风力发电发展历程
风力发电是一种利用风能转化为电能的可再生能源形式。
其发展历程可以追溯到几千年前的早期人类利用风力驱动帆船和风车的时期。
然而,现代风力发电的发展与技术突破主要发生在近几十年。
20世纪70年代初,丹麦成为第一个实现商业化风力发电的国家。
他们推出了世界上第一个大型风力发电项目,该项目使用了新型的三叶片水平轴风力涡轮机。
这一突破性技术引发了全球范围内的风力发电热潮。
随着技术的不断进步,风力发电厂开始变得更加高效和可靠。
20世纪80年代和90年代,风力发电的容量得到了显著增加。
并且,新兴市场如美国、德国和中国开始建立起自己的大规模风电项目。
进入21世纪,风力发电迎来了更大的突破。
风力涡轮机的设
计和材料得到了改进,使得风力发电机组能够更高效地捕捉和转化风能。
同时,风力发电厂的容量也不断增加,一些大型项目能够产生超过100兆瓦的电力。
如今,风力发电已经成为全球最重要的可再生能源之一。
根据国际能源署的数据,截至2021年,全球共安装了总计750吉
瓦的风力发电容量。
风力发电已经取代传统的煤炭和石油发电方式,在减少温室气体排放和应对气候变化方面发挥了重要作用。
未来,风力发电有望继续保持快速增长。
随着技术的进一步改进和成本的降低,更多的国家将会投资和建设风力发电设施。
同时,风力发电与其他可再生能源如太阳能和水力发电的协同发展也将加速能源转型的进程。
总之,风力发电经历了几十年的发展和进步,从最早简单的风车到如今的高效大型风力发电厂。
它已经成为一种可持续发展的能源选择,为我们提供清洁、可再生的电力。
风力发电的发展趋势
![风力发电的发展趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/21d3867411661ed9ad51f01dc281e53a5902516e.png)
风力发电的发展趋势一、风力发电的发展历程风力发电的历史可以追溯到2000多年前,最早的风力发电综合利用风能的方式是风车,用来提供机械动力,比如磨面粉,抽水等。
而第一批商业风电机组、则出现在1870年左右。
直到今天,风力发电已经成为了全球最重要的新型能源,并且取得了重大的发展成就。
随着技术的进步,风力发电的效率和可靠性不断提升,成本不断降低,其在能源领域的地位日益重要。
二、风力发电的技术趋势1. 大型化、高效化目前,风力发电机组的容量不断增大,从最早的几十千瓦,到目前的数兆瓦级别,未来还有望进一步提升。
大型化的风力发电机组不仅可以更好的利用风能,提高能源转换效率,而且在降低单位能耗成本方面也具有明显的优势。
2. 智能化随着物联网、云计算、大数据等信息技术的快速发展,风力发电设备也面临着智能化的趋势。
智能化技术可以对风力发电设备进行远程监控和管理,提高设备的运行效率和可靠性。
智能化技术还能帮助运维人员更好的进行预测性维护,延长设备的使用寿命,提高整体的投资回报率。
3. 海上风电随着陆地资源的日益枯竭,海上风电已经成为未来风力发电的主要发展方向。
海上风电资源丰富,风速稳定,且对景观和环境影响较小。
相比陆地风电,海上风电技术较为成熟,但同时也面临着更大的挑战。
未来海上风电将会实现更大规模的商业化应用,并成为风电发展的主要领域之一。
1. 全球化发展随着全球化进程的不断加速,风力发电已经成为全球范围内的发展热点。
不论是发达国家还是发展中国家,都纷纷投入大量资金用于风力发电的研发和建设。
未来,风力发电将进一步实现全球化发展,全球范围内将形成更为紧密的合作与竞争格局。
2. 多元化利用未来风力发电将逐步实现多元化利用,不仅可以作为发电设施,同时还可以与其他能源形式进行有效整合,例如与太阳能、储能、地热能等形成混合能源,实现对能源的高效利用。
未来风力发电还有望在工业、农业、交通运输等领域实现更加广泛的利用。
随着全球气候变化的不断加剧,各国纷纷加大对可再生能源的发展力度,风力发电成为了各国发展可再生能源的主要选择之一。
风力发电机组的发展历程
![风力发电机组的发展历程](https://img.taocdn.com/s3/m/fbed3b09ef06eff9aef8941ea76e58fafab04538.png)
风力发电机组的发展历程随着环保意识的不断加强,可再生能源越来越受到人们的关注,其中风能作为一种常见的能源已经逐渐成为主流。
风力发电机就是利用风能进行发电的设备,它的发展历程也是一个极具意义的话题。
一、风力发电机的初生时期早在2000多年前,我国的汉代就有“风车磨”之说,经历了数千年的发展,我国的传统风车在农村地区依然存在。
20世纪初,欧洲的一些国家开始尝试将风能用于发电,最早的风力发电机是由丹麦人发明的。
当时的风力发电机结构简单,通过旋转的风车带动发电机发电,输出电压很低,主要用于照明等低功率设备。
但是,由于可靠性和经济性等问题,并未取得广泛应用。
二、风力发电机的大规模化发展随着技术的不断发展,风力发电机也越来越普及。
20世纪60年代,欧洲的一些国家开始尝试建造大型的风力发电站,由于风速的不可控因素,单独一台风力发电机产生的电力不稳定,因此,大规模利用风力发电必须建造风力发电站。
在二十世纪80年代初,风力发电大规模商用化。
德国太阳能公司将风能转化成电能的方法和设备推向市场,得到了广泛应用。
1991年,德国龙达工业有限公司生产出了全球第一台3MW的风电机组。
日本もとぶ技术研究所也生产过单机容量为2MW的风电机组。
2002年,中国的风电装机容量突破了100万千瓦,成为世界上第六大风力发电国。
目前,风力发电装机容量在世界排名前三的国家依次为中国、美国和德国。
三、风力发电机的技术不断创新随着科技的不断进步,风力发电机的技术也在不断更新换代。
首先,风力发电机的发电效率和稳定性得到了大大提高。
新型风力发电机采用先进的控制系统,能够智能地监测、调整、控制发电机各项参数以及风机羽角和保护。
其次,风力发电机的外观也得到了不小的改变。
早期的风力发电机外观单一,大多是圆柱型、圆锥型等形状,目前,风力发电机的外观更加多样化,如风轮表面铁损的涂装技术,可以提高表面疏水性,使得风轮的抗风能力和维护效果都有了很大改善。
此外,现代风力发电机还采用了先进的轻量化材料,可以方便地进行维修和更换。
电气工程中的风力发电技术
![电气工程中的风力发电技术](https://img.taocdn.com/s3/m/7a58ed2449d7c1c708a1284ac850ad02de80072f.png)
电气工程中的风力发电技术随着对环境保护和可再生能源的重视,风力发电作为一种清洁、可持续的能源形式,逐渐成为电力行业的热门话题。
本文将详细介绍电气工程中的风力发电技术,包括其原理、发展历程以及未来的发展前景。
一、风力发电技术的原理风力发电技术基于风能的转换,将风的动能转化为机械能,再经过发电机把机械能转化为电能。
其核心装置是风力发电机组,主要由风轮、发电机和控制系统组成。
当风通过风轮时,风轮会旋转,并通过主轴传动旋转的动能到发电机内部。
发电机接收到动能后,将其转化为电能,并通过电网输送到用户。
二、风力发电技术的发展历程风力发电技术可以追溯到古代东方和西方文明。
在古代,人们常常使用风车进行磨面粉、抽水或挖掘井等活动。
20世纪初,随着对传统石油和煤炭资源的过度开采和环境污染的增加,人们开始关注可再生能源,风力发电作为其中一种形式逐渐引起广泛的关注。
20世纪50年代,风力发电开始投入实际应用,并逐渐发展起来。
最初的风力发电机组采用直流发电机,功率较小。
随着科技的进步和工程经验的积累,风力发电技术得到了快速发展。
在20世纪末和21世纪初,风力发电进入了一个飞速发展的时期,不断刷新着风力发电机组的装机容量记录。
如今,风力发电已经成为全球可再生能源的主要形式之一。
三、风力发电技术的优势和挑战风力发电技术具有以下优势:1. 清洁能源:风力发电不会产生二氧化碳等有害气体,对环境污染较小,对气候变化具有积极作用。
2. 可再生性:风是一种永不枯竭的资源,可不断供给风力发电机组运转,具有良好的可再生性。
3. 区域适应性强:风力资源广泛分布于全球各地,特别是海洋风能和高海拔地区的风能潜力巨大。
然而,风力发电技术也面临一些挑战:1. 受限的风能:风力发电依赖风能资源的丰富度和稳定性,某些地区风能资源偏低或不稳定,影响着风力发电的发展潜力。
2. 土地占用和环境影响:风力发电场需要占据较大的土地面积,可能对景观和野生动植物造成影响,需在项目规划中进行综合考虑。
风力发电发展历程
![风力发电发展历程](https://img.taocdn.com/s3/m/847ef2fa1b37f111f18583d049649b6648d70907.png)
风力发电发展历程风力发电作为一种清洁能源的代表,其发展历程可以追溯到数千年前。
在现代的风力发电发展过程中,经历了从简单的风车利用到大规模风力发电场建设的演变。
下面是一篇关于风力发电发展历程的文章。
风力发电是一种通过利用风能将其转换为电能的技术。
早在公元前2000年,人们就开始利用风车进行灌溉、磨粉等工作。
古希腊人和古罗马人都发展了用风车带动磨粉机的技术。
而在中国,早在2世纪的东汉时期,就开始使用风车进行磨粉、扇风等工作。
这些早期的风车被视为当时技术的杰作,也为后来的风力发电打下了基础。
然而,直到19世纪末,风力发电还没有得到广泛应用。
直到1887年,美国人查尔斯·布什内尔发明了一种可以自动转向风向的风车,这使得风力发电场的建设更加容易。
这一发明引发了风力发电的热潮,很多人纷纷建造风力发电场并开始发电。
20世纪初,风力发电在美国和欧洲开始得到了广泛应用。
在1919年,丹麦人卡伦·费特利夫斯建造了世界上第一座商业化的风力发电场。
这座风力发电场有一百座风车,每座风车有23米高,通过一条专用的输电线将电力输送到附近的城市。
到了20世纪70年代,风力发电开始出现了一些问题。
首先是风力发电机的成本非常高,而收入较低,很难实现盈利。
另外,风力发电场的建设也面临着地理环境限制和社会反对。
因此,风力发电在当时并没有得到更进一步的发展。
然而,随着对化石燃料危害的认识增强,以及环境保护意识的提高,风力发电再次受到了关注。
在20世纪90年代,随着风力发电技术的进步,风力发电成本大幅度下降,发电效率大大提高。
同时,政府开始鼓励并出台了一系列支持风力发电的政策和法规。
这些举措推动了风力发电的快速发展。
到了21世纪初,风力发电已经成为全球范围内最重要的可再生能源之一。
根据国际能源署的数据,目前全球的风力发电总装机容量已经超过600GW。
在一些国家,如丹麦和德国,风力发电已经成为主要的电力来源,占据了国家电力消耗的相当一部分。
风力发电技术的发展现状与未来趋势
![风力发电技术的发展现状与未来趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/5c46fb2aae1ffc4ffe4733687e21af45b307fe91.png)
风力发电技术的发展现状与未来趋势随着人口的增加和工业的发展,对能源的需求也呈现了井喷式的增长。
但是,传统的化石燃料能源是有限的,且会释放出大量的有害气体,对环境和健康产生巨大的影响。
因此,寻求可再生的清洁能源成为了全球共同面对的难题之一。
其中,风力发电作为一种无污染、资源丰富的可再生能源,备受瞩目。
一、风力发电技术的发展历程早在西元2000多年前,我国就已掌握风力利用技术,制造了“照临车”,并用于磨面粉、打水极等日常生活中。
近代以来,风力发电技术在欧美等发达国家得到了迅速的发展。
1979年,丹麦海上风电场开始发电,而新能源发电依赖于风的优势逐渐被人们所认识。
目前,风力发电已经成为全球能源领域内的一个重要组成部分。
二、风力发电技术在现代社会的应用随着人类智慧的拓展和技术的不断革新,现代的风力发电系统已经日益完善和成熟。
相比于传统的化石燃料能源,风力发电充分利用了大自然的资源,没有污染和排放,更适合未来城市的可持续发展。
目前,风力发电系统被广泛应用于全球各地,人们建设了许多大规模的风电场,利用风能发电并协助解决当地的能源需求。
同时,在城市中也有一些风力发电设备被用作小型风能发电和光伏发电的混合系统,利用太阳与风力等多种能源形成一个综合的能源系统。
这样的系统也就进一步拓展了风力发电源的应用,并且可逐渐实现城市能源自给自足。
三、风力发电技术的发展趋势1.技术不断创新:现代的风力发电技术被普遍认为是一个比较成熟、高效的能源生产技术。
未来,随着技术的日益创新和科技的发展,风力发电技术将更加智能、高效、安全以及成本更低。
2.海上风电将发挥更大作用:尽管海上风电在全球范围内建设数量不多,但海上风电资源比陆地更加丰富,并且规模也更大。
未来,海上风电将成为重点领域,并在这一领域取得更多的成果和突破。
3.系统储能技术逐步完善:风能是一种波动性能源,如果不能在系统内及时稳定能源供应,就会造成供电不稳定情况。
目前,储能技术已经成熟并在实际应用中逐渐扩大。
常识积累:风力发电发展历程.
![常识积累:风力发电发展历程.](https://img.taocdn.com/s3/m/a06ac90ae518964bcf847cd5.png)
常识积累:风力发电发展历程风能,是人类最早使用的能源之一。
最初的古代风机是一种简单的垂直轴风力机,公元644年波斯人制造了立轴式磨面用风力机。
到公元11世纪,在中东,古代风力机应用很广泛,到13世纪,这种风力机传到了欧洲。
到14世纪,荷兰率先改进了古代风力机,并广泛利用这种改进后的风力机为莱茵河三角洲的沼泽地和湖泊抽水。
在16世纪,荷兰先后建造了当时的第一个制油厂、第一个造纸厂以及锯木厂,这些都是利用风力机作动力的。
到19世纪中叶,在荷兰有9000台传统风力机在运行,中国宋朝是风力机的全盛时期,当时流行着垂直轴天津风车。
在工业革命期间,由于蒸汽机的出现,荷兰的风力机利用开始走下坡路。
到20世纪,荷兰只有2500台风力机在运行。
到1960年,仍在运行的风力机不到1000台。
在十九世纪末,丹麦拥有3千台工业用的风力机和3万台用于家庭和农场的风力机。
1890年丹麦的P·拉库尔研制成功了风力发电机,1908年丹麦已建成几百个小型风力发电站。
风力发电的原理风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
而发电机的原理是电磁感应,即指闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生感应电流的现象。
我国四大风力发电场1、新疆达坂城风力发电场这是新疆最早的风力发电场,也是全国规模开发风能最早的实验场。
1989年10月,发电厂并入乌鲁木齐电网发电,当时无论是单机容量和总装机容量,均居全国第一。
2、内蒙古辉腾锡勒风电场这里曾经是亚洲最大的风力发电场,地处内蒙古高原,海拨高,又是一个风口,风力资源非常丰富,10米高度年平均风速7.2米/秒,风力发电场为草原新景,被誉为“中国最美的风力发电场”,它使众多的游客驻足相观,留连忘返。
3、浙江临海括苍山风电场这里是华东地区规模最大、全国第四大、世界相对海拔最高的风力发电场,总投资23430.5万元,共安装风力发电机组33台,每台600千瓦,总装机容量1.98万千瓦。
对风力发电的认识
![对风力发电的认识](https://img.taocdn.com/s3/m/56015c0d0a4c2e3f5727a5e9856a561252d3210b.png)
对风力发电的认识一、引言风力发电是一种利用风能产生电能的可再生能源技术,是目前较为成熟且广泛应用的清洁能源之一。
本文将从风力发电的原理、发展历程、优势和不足等方面,对风力发电进行深入探讨。
二、原理风力发电的原理是利用风能驱动风力发电机发电。
当风吹过风轮叶片时,叶片受到气流的作用力,产生转动。
通过风轮叶片与主轴的连接,使主轴带动发电机转动,进而产生电能。
三、发展历程风力发电起源于数千年前的古代,当时人们利用风力驱动风车磨面粉、提水等。
而现代风力发电起源于20世纪70年代,当时丹麦率先推出商业化的风力发电项目。
随后,风力发电技术不断发展,逐渐成为全球可再生能源市场的重要组成部分。
四、优势1.清洁环保:风力发电过程中不产生二氧化碳等温室气体和污染物,对环境无污染,对气候变化有利。
2.可再生性强:风是一种永无止境的能源,风力发电具有可再生性,不会耗尽。
3.分布广泛:全球范围内有很多适合风力发电的地区,如海岸线、高山地区等,资源丰富。
4.经济性:风力发电的成本逐年下降,具有较高的经济性,且在长期运行中具备较高的收益性。
五、不足1.受地理环境限制:风力发电需要具备适宜的地理条件,如风速较高的地区,而且风力发电机的设立需要占用一定的土地面积。
2.不稳定性:风力发电受风速和风向等因素的影响较大,发电量存在不稳定性,难以实现持续稳定供电。
3.视觉影响:风力发电机庞大的外观可能对周边景观产生一定影响,引起争议。
4.噪音问题:风力发电机运行时会产生一定噪音,可能对周边居民造成干扰。
六、发展前景风力发电作为可再生能源的重要组成部分,在全球范围内得到了广泛应用和推广。
随着技术的进一步发展,风力发电的效率将不断提高,成本将进一步降低,发电规模将进一步扩大。
同时,随着能源转型的推进,风力发电有望成为未来能源供应的重要来源之一。
七、结语风力发电作为清洁能源中的重要组成部分,具有清洁环保、可再生性强等优势,但也面临着地理环境限制、不稳定性等挑战。
风力发电技术的发展趋势与前景展望
![风力发电技术的发展趋势与前景展望](https://img.taocdn.com/s3/m/be3c37b9951ea76e58fafab069dc5022abea4657.png)
风力发电技术的发展趋势与前景展望摘要随着全球能源危机的不断加剧,新能源的开发与利用成为了人们追求绿色生态、可持续发展的重要手段之一。
而在新能源技术中,风力发电技术因其无污染、可再生、经济效益高等特点,受到了越来越多的关注和投资。
本文将介绍风力发电技术的发展历程、当前技术水平和发展趋势,探讨其在未来能源市场中的前景展望。
一、风力发电技术的发展历程风力发电技术的历史可以追溯到公元前2000年,当时人们利用风力推动船只行驶。
19世纪初,英国人发明了第一台用于发电的风力机,但由于效率低、运维成本高等原因,当时并无实际应用。
20世纪60年代末,随着经济水平和能源消耗量的快速增长,人们对于风力发电技术的需求不断增加。
此时,欧、美、日等发达国家纷纷开始在风力发电技术上进行研究和投资,并相继研制出了新一代的风力发电设备。
到了21世纪初,风力发电技术实现了跨越式的发展。
目前,全球风力发电装机容量已经达到了651.9GW,其中中国的风电市场规模居全球第一。
二、风力发电技术的当前技术水平在风力发电技术中,风力机是核心设备。
近年来,随着科技的进步和生产工艺的创新,风力机的结构、性能、功率密度、效率等方面都得到了较大的提升。
比如,在叶片方面,采用了更加先进的材料和制造技术,使得叶片的质量和刚性得到了大幅度的提升,进一步提高了能量的利用效率。
在外观设计方面,风力机的机舱和叶轮罩等部分采用了流线型设计,减少了风阻力,提高了风力机的性能。
此外,风力发电技术中还出现了其他技术创新,比如更加智能化的控制系统、更加高效的发电设备、更加稳定的变流器等等。
这些新技术为风力发电的可靠性、稳定性和安全性提供了重要保障,也为未来风力发电技术的进一步提升打下了坚实的基础。
三、风力发电技术的发展趋势未来,随着全球对于绿色能源的需求不断增加,风力发电技术将会迎来更广泛、更快速的发展。
下面分别从以下几个方面探讨未来风力发电技术的发展趋势。
1. 风力机的规模化和高效化目前,单台风力机的装机容量已经达到10MW,而且连续出现了大容量风力机的研制和上市。
风电发电原理及技术发展
![风电发电原理及技术发展](https://img.taocdn.com/s3/m/cfb2115053d380eb6294dd88d0d233d4b04e3f4b.png)
风电发电原理及技术发展风力是一种免费的自然资源,而风能发电就是利用风能驱动风力发电机,通过转化将机械能转化为电能。
在可再生能源中,风能发电是最为成熟的技术之一,其全球总装机容量已突破了600GW。
本文将介绍风能发电的原理,技术发展历程以及未来发展趋势。
一、风能发电的原理风是由太阳辐射地球表面而形成的热力和动力的过程中产生的。
依照气体动力学及热力学原理,风具有能量,其中动能主要表现在风的流动中,且具有动量。
因此,利用风轮叶片(或旋翼叶片)将风的动能转化为机械能,再转化为电能,即实现了风能的利用。
风力发电机主要由叶片、机座、转子、风轮、电气系统等部分组成。
当风吹过风轮叶片,叶片受到气体动压,因而转动,驱动转子旋转,通过转子轴与发电机的转子连接,将机械能转化为电能,送入电网中。
二、风能发电技术的发展历程风力发电的历史可以追溯到2000多年前中国南北朝时期,时人巧妙地将垂直于地面、由纤维素质、重量合适的施蒂姆叶片组合而成的风车车轮,扣在竹子托架之上。
风车车轮通过轴与自制的磨坊传递动能,第一次实现了风力转化为工业动力。
随着时代的发展,风车从机器到马车、船只等领域广泛使用,奠定了风能先驱的地位。
20世纪初,丹麦(Denmark)发明出现代护栏式风轮,由于其体积小,出力较大,成本低,受到世界青睐。
1941年,世界第一台现代风力涡轮机在美国密歇根州的锡凯摩制造完成,这是世界上第一台用于发电的大型风力涡轮机。
20世纪70年代末,由于石油危机的影响,世界开始关注替代能源,同时风力发电技术也进入了快速发展期。
1980年,世界上第一家商业化风电站建成并投入使用。
1995年,随着新能源法案的颁布,风能发电进入了一个新阶段,美国成为风力发电的关键市场。
此后,风力发电技术快速发展。
目前欧洲在风力发电技术方面领先全球,丹麦、德国、西班牙等国在风能发电装机总量方面排名前列。
同时,瑞典、荷兰、法国等国家也在加快风能发电的开发步伐。
国内风电的发展历程全
![国内风电的发展历程全](https://img.taocdn.com/s3/m/ddb59d2b0a1c59eef8c75fbfc77da26925c596b0.png)
国内风电的发展历程全风电是利用风能转化为电能的一种清洁能源,它在国内的发展历程可以追溯到上世纪80年代。
以下是国内风电发展的主要历程:1.1986年:中国首次引进风力发电技术,开始了国内风电的研究和开发。
2.1996年:华能集团在内蒙古巴彦淖尔地区建成了国内第一座风电场,该项目具备了商业化运作的基本条件,标志着中国风电产业的起步。
3.2005年:国家发改委发布《关于加快风电建设的若干意见》,明确提出风电发展目标,将风电作为可再生能源的重要组成部分。
4.2024年:国家发改委印发了《中国可再生能源中长期发展规划》,确定了到2024年风电装机容量要达到3000万千瓦的目标。
5.2024年:我国风电装机容量突破1万千瓦大关,国内风电发展进入高速增长阶段。
6.2024年:国家发改委发布《关于加快风电发展的意见》,进一步提出了加快风电发展的政策措施,包括加大风电装机规模和淘汰落后产能等。
7.2024年:国内风电装机容量达到7.7万千瓦,成为世界上装机容量最大的国家之一8.2024年:我国风电装机容量突破10万千瓦,行业规模进一步扩大。
9.2024年:国家发改委发布了《2024年风电规划》,给出了风电发展的具体指导,提出2024年风电装机容量要达到2.5亿千瓦的目标。
10.2024年:我国风电装机容量超过1亿千瓦,年新增装机容量创下历史纪录。
11.2024年:我国风电装机容量突破1.5亿千瓦,成为全球最大的风电装机国家。
12.2024年:国内风电装机容量达到1.6亿千瓦,风电发展取得了显著成效。
13.2024年:我国风电装机容量超过1.85亿千瓦,继续保持全球最大装机规模。
14.2024年:国内风电装机容量达到2亿千瓦,成为全球最大的风电市场。
15.2024年:国内风电装机容量达到2.4亿千瓦以上,风电发展取得了巨大的成就。
总结起来,国内风电发展经历了起步、快速增长和巩固发展的阶段,从初期试点到大规模商业化运作,从引进技术到自主研发,中国风电行业取得了长足的发展,成为世界上最大的风电市场之一、未来,随着清洁能源的需求增加和技术的进一步突破,国内风电发展将迎来更加广阔的前景。
风力发电的历程和趋势
![风力发电的历程和趋势](https://img.taocdn.com/s3/m/4da1c54cbb1aa8114431b90d6c85ec3a87c28be4.png)
风力发电的历程和趋势
风力发电作为一种可再生能源,其历程可以追溯到古代。
古代人们就已经开始利用风力驱动船只和磨坊等机械设备。
然而,现代风力发电的发展始于19世纪末,随着科技的进步和环境意识的增强,风力发电逐渐成为一种重要的能源选择。
20世纪70年代,随着第一台商业化风力发电机组的出现,风力发电开始成为一种可行的能源解决方案。
从那时起,全球范围内的风力发电装机容量不断增长。
特别是在21世纪初,由于全球对可再生能源的需求增加以及政府对绿色能源的支持,风力发电得到了快速发展。
目前,风力发电已经成为全球范围内最快速增长的能源形式之一。
根据国际能源署的数据,从2000年到2019年,全球风力发电装机容量从累计17.3 GW增长到累计651 GW。
同时,风力发电的成本也大幅度下降,比传统的燃煤发电甚至核能发电更具竞争力。
未来,风力发电的趋势将进一步加速。
全球范围内,越来越多的国家将风力发电列为主要的能源开发方向,并设定了具体的发展目标。
同时,随着技术的不断改进和创新,风力发电的效率将进一步提高,成本将继续下降。
另外,新的发电方式和更灵活的电网系统将会进一步提高风力发电的可靠性和可持续性。
总的来说,风力发电作为一种可再生能源解决方案,历经多年发展已经成为全球范围内重要的能源形式。
在未来,风力发电将继续发展并占据更重要地位,为解
决能源和环境问题提供可持续的解决方案。
风力发电技术的发展历程与趋势分析
![风力发电技术的发展历程与趋势分析](https://img.taocdn.com/s3/m/676c55266d175f0e7cd184254b35eefdc9d31548.png)
风力发电技术的发展历程与趋势分析一、引言随着能源需求的不断增加,传统能源已经无法满足人们的需求,清洁能源备受追捧,而风力发电技术便是其中之一。
本文将重点介绍风力发电技术的发展历程与趋势分析。
二、风力发电技术的发展历程1.古时候的风车风力发电技术源于人们古代使用风车推动磨面等机械来进行生产活动的经验,而古时的风车大多是垂直轴风车,产生的能量转化为机械能,无法直接转换为电能。
2.风力透镜1784年,意大利物理学家卡蒂耶拥有了使用半圆透镜的想法,设计了“风力透镜”,可将光线集中扩散为光束,一定程度上提高了风能利用效率。
3.现代风力发电机的问世1888年,美国的查尔斯·布什创造了第一份风力发电专利,他的“风车发电机”利用了新型的交流电机设计成风力发电机,但风力发电技术依然停留在实验室阶段。
4.风车式风力发电机1927年,荷兰人PJ林赫斯设计了一种风车式风力发电机,大大简化了发电机的结构,将风能直接转化为电能,这种风力发电机也被称为水平轴风力发电机。
5.发电规模逐步增大20世纪60年代,北欧国家开始在一定范围内大规模地利用风力发电。
以丹麦为例,丹麦通过国家立法推动风力发电技术的发展,风力发电的装机容量从20世纪70年代的不到10兆瓦逐年提高,到2019年能源产业统计年鉴中,丹麦的风力发电占其总电力供应的比重已达到了47.7%。
6.现代风力发电机的高度发展进入21世纪以来,风力发电技术得到了快速发展。
现代风力发电机结构和造型也经历了很多变化,特别是在叶片设计上不断创新,可以大大提高风能的利用率。
同时,风力发电机的规模也不断增大,从以往的数千瓦到今天的数百万瓦,风力发电技术体系不断完善,已走上了可持续发展的阶段。
三、风力发电技术的趋势分析1.技术创新技术创新一直是风力发电产业曲线向上的重要助力。
未来,随着材料、制造工艺、数字化技术的不断创新,风力发电技术的效率将会不断提高。
此外,人工智能、大数据等新技术的应用也将为风力发电技术的研发和应用带来新的变革。
风力发电技术的发展与完善
![风力发电技术的发展与完善](https://img.taocdn.com/s3/m/72f0112d1fb91a37f111f18583d049649b660ea2.png)
风力发电技术的发展与完善近几十年来,随着能源需求的不断增加以及环境问题的日益严重,风力发电技术得到了越来越广泛的应用和推广。
风力发电作为一种清洁能源,可以有效地减少人类对化石能源的依赖,减缓全球气候变化,保护生态环境。
本文将探讨风力发电技术的发展及完善,以及未来的发展趋势。
一、风力发电技术的发展历程风力发电技术的起源可以追溯到公元前2000年左右的古埃及,当时人们使用风力来磨面粉。
到了中世纪时期,人们开始使用风车来提取地下水源,以供生活和农业用水。
而现代风力发电技术则可以追溯到19世纪,当时人们已开始使用风车发电,但那时的产电量非常低,只能供给非常有限的电力使用。
随着科技的不断进步,特别是20世纪70年代后的快速发展,风力发电技术得到了突破性的发展。
现代风力发电机的原理基本上和古时候的风车一样,利用风力驱动轴,进而传递动力给发电机,使其产生电能。
在现代风力发电机中,高速旋转的风叶和电磁发电机组成了一个通道,风能被转化为电能,最终输出到电网中供应用户使用。
二、风力发电技术的完善虽然风力发电技术已经发展了很长时间,但仍有很多需要完善和优化的地方。
其中,以下几个方面尤为重要。
1. 设备升级风力发电技术中的核心设备是风力发电机。
过去,普遍采用的是小功率的传统风力发电机,其效率非常低。
而现在,随着技术的不断进步,出现了风力发电机的升级版——大功率风力发电机。
这种高效率的风力发电机一般都有3-4个以上的风叶,输出电能可以达到数十万千瓦时。
2. 提高节能性风力发电是一种比较环保的能源,但是在风力发电中,有一定的能量损失,而且损失比较大。
目前,风力发电中的能量损失主要来自于因风车旋转产生的摩擦力和风力与风车之间存在的透过的空气。
因此,如何提高风力发电的节能性,是当前风力发电技术亟需解决的问题。
3. 降低成本由于风力发电需要建立在特定的地形条件下,如在较为平地或者风口较大的地区,因此,一些单位设立风力发电站时需要花费较大的资金。
风力发电技术的发展趋势及其应用场景
![风力发电技术的发展趋势及其应用场景](https://img.taocdn.com/s3/m/88bfdfeec0c708a1284ac850ad02de80d5d80643.png)
风力发电技术的发展趋势及其应用场景一、引言近年来,随着环保意识的不断提高,风力发电作为一种清洁能源受到越来越多的关注。
风力发电技术在过去几十年中得到了迅速发展,如今已成为能源领域不可忽视的一股力量。
本文将从技术的角度,探讨风力发电技术的发展趋势及其应用场景。
二、风力发电技术的发展历程风力发电的历史可以追溯到公元前3000年左右。
我国古代就有用风车抽水灌溉的工具,而在欧洲,风车被广泛用于磨面粉和抽水。
到了20世纪初,随着石油和天然气等化石燃料的广泛应用,风力发电的发展开始停滞。
直到20世纪70年代,由于对传统能源短缺的担忧和对环境污染的认识不断加强,世界各国开始重新重视风力发电。
当时的风力发电机功率较小,一般不超过5kW,因此发电成本较高,应用范围有限。
随着技术的不断进步,风力发电技术也不断地发展和完善。
目前,风力发电机组功率已经突破了10MW的大关,发电成本不断降低,应用范围也越来越广泛。
三、风力发电技术的发展趋势1、提高发电效率风力发电机组的效率是影响发电成本的重要因素之一,因此提高发电效率成为了当前风力发电技术发展的主要方向之一。
通过采用高效的转子设计、改进控制算法、提高转速等手段,提高风力发电机组的效率,是当前技术研究的热点。
2、降低成本目前,风力发电技术成本已经比传统能源的成本更低,但是仍然需要在技术上不断创新和完善,通过发掘节能降耗的办法、改进设计以降低制造成本、提高运维效率等多种手段来降低成本,使得风力发电技术的应用更具有竞争力。
3、提高可靠性风力发电站通常是在风速较大或极端天气条件下运行,因此对风力发电机组的可靠性要求较高。
在技术上,可以通过改进材料、提高运维技术、完善故障检测等方式,提高风力发电机组的可靠性,确保风电站持续、稳定地发电。
4、深化智能化目前,智能化技术得到了广泛应用。
通过将大量无人值守的仪器和设备连接到互联网,形成一个可监测、可控制的系统,可以实现风电站智能化管理。
风力发电技术的研究
![风力发电技术的研究](https://img.taocdn.com/s3/m/63602099d05abe23482fb4daa58da0116d171f73.png)
风力发电技术的研究随着全球对环境保护的呼吁日益高涨,可再生能源也得到了越来越多的关注和投资。
在可再生能源领域,风力发电技术是最为成熟的一种形式之一。
风力发电技术利用风能驱动叶轮机转动发电机,将机械能转化为电能,并将其输送到电网中。
本文将从风力发电技术的研究历程、技术特点、发展前景等多个方面探讨风力发电技术的前沿研究和发展趋势。
一、风力发电技术的研究历程风力发电技术的历史可以追溯到公元前3000年左右,古人类利用风能驱动帆船航行。
5世纪时,波斯人开始使用风车进行淘米、磨面粉等工作,这一时期可以被认为是风力发电技术的雏形期。
随着工业时代的到来,风力发电被应用于市场。
20世纪70年代,随着石油价格的飙升和能源危机的爆发,世界各国开始关注风能的利用,陆续投资并建设了一些风力发电厂。
但当时风能技术还很不成熟,风电机的转速过高、叶片质量差、轴承寿命短等问题困扰着行业的发展。
1980年代,欧洲开始大力投资研究风能技术,先后出现了大量的风力发电厂。
2000年以后,全球对风能技术的投资不断增加,风力发电技术也得到了迅速发展。
目前全球已有多个国家,包括中国、德国、美国、西班牙等,在风力发电产业上处于领先地位,成为世界风力发电技术的研究和发展的中心和领导者。
二、风力发电技术的技术特点1.小的空气密度变化即可获得很大的能量收益,利用面积较小,对环境的污染较小。
2.使用风能发电与传统风车不同,传统风车只能干力磨粉,而风力发电机则是通过叶轮直接驱动发电机产生电能。
3.具有整体装配式结构,当叶片接受一定的风能时,由风轮传动到机组并输出电能。
4.使用普及性广泛,只要有风,就可以利用风能发电。
5.维护费用低,适用于不同地理和气候条件。
三、风力发电技术的发展前景1.提升风力发电机的转化效率,降低成本。
由于风电机消耗大量的电能,目前需要增加大量的储能设备蓄电池进行储存。
为了降低这种情况的存在,改善转换器的效率非常重要。
2.打破风力发电机的容量瓶颈,增加驱动发电机的转动力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
摘要风力发电正在中国蓬勃发展,即使在金融危机的大形势下,风力发电行业仍然不断的加大投资。
在2008年,风力发电仍然保持着30%以上的强劲增长势头,包括Vestas、Gemsa、GE、国内的金风科技、华锐、运达工程等其订单交付已经到2011年后。
在风力发电系统中需要解决的基本矛盾是如何在风速变化的情况下,获得较稳定的电压输出。
既要考虑到风能的特点,又要考虑到用户的需要,达到实用、可靠、经济的运行效果,关键环节之一就是要有一个稳定、可靠、功能齐全的控制系统。
本文介绍了世界风力发电控制系统的发展历程和我国的研究现状以及对风力发电系统控制技术的前景分析。
分析并得出风力发电系统中,控制系统是确保机组安全可靠运行、优化机组效率的关键。
关键词:风力发电、控制系统技术、发展历程。
目录第一章风力发电技术的前景 (1)第二章风力发电系统控制技术的介绍 (3)一风电控制系统简述 (4)二风力发电控制技术的发展历程 (4)三控制目的 (5)结束语 (6)参考文献 (7)风力发电系统控制技术发展历程第一章风力发电技术的前景人类对于风能的开发利用也很早就开始了。
但是,近代火力、水力发电机的广泛应用和20世纪50年代中东油田的发展,使风力发电机的发展缓慢下来。
在我国风力发电机组的研制工作开展较早,但是没得到足够的重视与支持,因而发展较慢。
五十年代后期有过一个兴旺时期,吉林、辽宁、内蒙古、江苏、安徽和云南等省都研制过千瓦级以下的风车,但是没有做好巩固和发展成果的工作。
七十年代后,随着国民经济的较快发展出现了能源供应紧张、环境污染严重等现象,另外由于科技意识日渐深入人心,可再生无污染的风能利用受到了足够的重视。
在浙江、黑龙江、福建研制出了较大功率的机组;内蒙古的有关单位研制的小型风力发电机已有批量生产,用于解决地处偏远、居住分散的农牧民住户、蒙古包的生活用电和少量生产用电。
八十年代以来,风力发电在我国得到了相应的发展。
目前微型(<1KW)、小型(1-10 KW)风力发电机的技术日渐成熟,已经达到商品化程度。
同时大型风力发电机组(600 KW)也研制成功,并已投入了运行。
此外,从国外引进了大型风力发电机组建设了20余个风电场。
总装机容量达到了近25MW。
从统计资料来看,在我国风能利用与风力发电技术虽然有了一定的进展,与国外先进国家相比较仍然存在差距,尤其是在大型风力发电机组的开发与研制方面。
从统计资料来看,在我国风能利用与风力发电技术虽然有了一定的进展,与国外先进国家相比较仍然存在差距,尤其是在大型风力发电机组的开发与研制方面。
国内外风力发电的控制技术按功率调节方式大体上可分为以下两类:第一类是定桨距失速控制的恒速恒频(}SCF]发电方式。
这种机组的输出功率随风速的变化而变化,系统通过一定的调节,保持风力机转速恒定,从而实现发电频率的恒定。
但当风速变化时风力机偏离其与最大风能相对应的最佳速度,导致风力资源浪费,发电效率下降。
定桨距风机技术是丹麦风电技术的核心。
它主要利用桨叶翼形的失速特性,在高于额定风速时,达到失速条件后,桨叶表面产生涡流,效率降低,达到限制功率的目的。
定桨距机型优点是调节和控制简单。
缺点在于对叶片、轮载、塔架等主要部件受力增大,而且风力超过额定风速后风机出力反而下降。
第二类是变桨距调节控制的变速恒频仅scF)发电系统。
在定桨距基础上加装桨距调节环节,称为变桨距风力机组。
其特点是:通过适当的控制,根据风速的变化调节风力机的转速,实现各种风速下最大风能捕获。
使风力机的叶尖速比达到或接近最佳值,而不影响输出电能的频率,从而最大限度的利用风能。
变桨距风机在风速高于额定风速时,通过调节桨距角的变化,减少吸收的风能,从而使风电机输出的有功保持稳定,这体现了变桨距风机的优势.但变桨距风机也有缺点:制造成本高,结构复杂,不像定桨距风机那样易于维护。
恒速恒频风电机组在额定转速附近运行,滑差变化范围较小,从而发电输出频率变化也较小,所以称为恒速恒频风力发电机组。
恒速恒频风电机组运行中会从电网中吸收无功电流建立磁场,导致电网功率因数变差,因此,一般在风机出口处装设可投切的并联电容器组提供非连续可变的无功补偿,采用可控硅软并网技术将起动电流限制在额定电流的1i2 } } f倍之内以防止并网失败,还采用气动刹车技术、偏航和自动解缆等技术解决凡力发电机组并网运行的可靠性问题。
第二章风力发电系统控制技术的介绍一风电控制系统简述风电控制系统包括现场风力发电机组控制单元、高速环型冗余光纤以太网、远程上位机操作员站等部分。
现场风力发电机组控制单元是每台风机控制的核心,实现机组的参数监视、自动发电控制和设备保护等功能;每台风力发电机组配有就地HMI人机接口以实现就地操作、调试和维护机组;高速环型冗余光纤以太网是系统的数据高速公路,将机组的实时数据送至上位机界面;上位机操作员站是风电厂的运行监视核心,并具备完善的机组状态监视、参数报警,实时/历史数据的记录显示等功能,操作员在控制室内实现对风场所有机组的运行监视及操作。
风力发电机组控制单元(WPCU)是每台风机的控制核心,分散布置在机组的塔筒和机舱内。
由于风电机组现场运行环境恶劣,对控制系统的可靠性要求非常高,而风电控制系统是专门针对大型风电场的运行需求而设计,应具有极高的环境适应性和抗电磁干扰等能力,其系统结构如下:风电控制系统的现场控制站包括:塔座主控制器机柜、机舱控制站机柜、变桨距系统、变流器系统、现场触摸屏站、以太网交换机、现场总线通讯网络、UPS电源、紧急停机后备系统等。
二风力发电控制技术的发展历程定桨距恒速恒频→变桨距变速恒频→功率平稳控制(有功有限调度,无功电压控制,电网故障穿越)→大规模风电输送和分配2.1 控制系统发展历程风力发电控制系统的基本目标分为3 个层次:保证可靠运行;获取最大能量;提供良好的电力质量。
因此,为了达到这一控制目标,风力发电系统的控制技术从定桨距发展到变桨距又发展到近年来采用的变速控制技术。
20 世纪80 年代中期开始进进风力发电市场的定浆距风力发电机组,主要解决了风力发电机组的并网题目和运行的安全性与可靠性题目,采用了软并网技术、空气动力刹车技术、偏航与自动解缆技术,这些都是并网运行的风力发电机组需要解决的最基本题目。
20 世纪90 年代后,风力发电机组的可靠性已不是题目,变距风力发电机组开始进进风力发电市场。
此种机组起动时可对转速进行控制,并网后可对功率进行控制,使风力机的起动性能和功率输出特性都有明显改善。
由于变距风力发电机组在额定风速以下运行时的效果仍不理想,到了20 世纪90 年代中期,基于变距技术的各种变速风力发电机组开始进进风电市场。
变速与定速风力发电机组控制系统的根本区别在于,变速风力发电机组是把风速信号作为控制系统的输进变量来进行转速和功率控制的。
变速风力发电机组的主要特点是:低于额定风速时,能跟踪最佳功率曲线,使风力发电机组具有最高的风能转换效率;高于额定风速时,增加了传动系统的柔性,使功率输出更加稳定,特别是解决了高次谐波与功率因素等题目后,达到了高效率、高质量地向电网提供电力的目的。
风力发电机组的控制技术从机组的定桨距恒速运行发展到基于变距技术的变速运行,已经基本实现了风力发电机组从能够向电网提供电力到理想地向电网提供电力的终极目标。
三控制目的(1)最大的风能捕获,提高风能采集、利用程度、提高风电机组运行效率(2)提高机组对电网的适应性,对电网更友好结束语控制技术是风力发电的最关键技术之一,是风力发电机组运行的“大脑”,是使整个机组实现正常安全运行及实现最佳运行的可靠保证。
控制技术的研究对增强我国大型风力发电机组的自主开发能力,进步风力发电机组的国产化率和降低机组本钱具有重要意义。
由于对风力发电及其控制技术的日益重视,控制技术的研究也取得了较大进展。
但相对于国外,我们还存在很大差距,还有一些领域很少涉足。
譬如对系统中储能设备的控制只限于简单的监视和自动充电调整,完全没有自动维护功能。
蓄电池组的运行和维护水平成为风力发电推广应用的瓶颈。
参考文献[1] Muljadi E, Drouilhet S, Holz R, Gevorgian V. Analysis of Permanent Magnet Generator for WindPower Battery Charging [C]. IAS’96: Conference Record of the 1996 IEEE Industry ApplicationsConference, 31 IAS Annual Meeting. San Diego, California. New York: The Institute of Electricaland Electronics Engineers, Inc. 1996, 10(1): 541~548[2] Muljadi E, Drouilhet S, Holz R, Gevorgian V. Analysis of Wind Power for Battery Charging.Energy Week '96, Houston, Texas. New York: American Society of Mechanical Engineers. (1):190~197[3] S.Drouilhet, E. Muljadi, R. Holz, V. Gevorgian. Optimizing small wind turbine performance inbattery charging applications[C]. Presented at Windpower '95, Washington DC. 1995, 5: 26~30[4] D.Corbus, C.Newcomb, E.I.Baring-Gould, S.Friedly. Battery Voltage Stability Effects on SmallWind Turbine Energy Capture [Z]. National Renewable Energy Laboratory. 2002[5] G.Venkataramanan, ovska, V.Gerez, H.Nehir. Variable Speed Operation of PermanentMagnet Alternator Wind Turbines Using a Single Switch Pow[6] 严陆光,倪受元,李安定. 太阳能与风力发电的现状与展望[ J ]. 电网技术, 1995, 19 (5) : 129.[7] 胡冬宜,胡钧. 门窗散热器为太阳能供暖搭建理想平台[ J ]. 中国建筑金属结构, 2005 (9) : 22225.[8] 汤叶华,谢建. 光伏技术的发展现状[ J ]. 可再生能源,2005 (3) : 68269.-- --。