风电基本原理及大规模风电并网运行问题讲解92页PPT

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风力发电基础知识介绍PPT课件

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。
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43
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！
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32
主轴
叶轮被用螺栓固定在风机主轴上一个强度很高的圆盘上。
牢固、稳定的固定叶轮是非常重要的。齿轮箱则被固定在主轴的另一头。
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33
齿轮箱这是机舱内部的齿轮箱。齿轮箱内部有齿轮传动装置，内部齿轮之间相互啮合，叶轮转速在每分钟27转左右
主轴缓慢旋转将很大的力传送到齿轮箱里，通过传动装置将转速成比例提高。
Electric Generator 发电机
Output Power
输出功率
Speed 速度
Controller 控制器
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16
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
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17
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！
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5
由于两个屋子之间有温度差，风就一直在吹。壁炉里的火加热了空气。热空气流动到温度低的房间的顶部，最终通过窗户释放到外界。太阳不断地加热着地球，壁炉就扮演着太阳的角色
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6
1)当太阳光照射到地球表面时，地球被加热，而陆地和海洋的吸收热量的速度是不同的，陆地吸收热的速度比海洋快的多。
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《风力发电介绍》课件

成功风力发电项目介绍
01
成功案例一
荷兰的“巨人风车”项目
02
成功案例二
丹麦的哥本哈根风电场
03
04
成功案例三
德国的勃兰登堡风电场
成功案例四
美国加利福尼亚州的“沙漠之风”风电场
风力发电在偏远地区的实际应用
应用一
为偏远地区提供电力供应，解决能源问题
应用二
促进偏远地区的经济发展，创造就业机会
应用三
改善偏远地区的生态环境，减少对化石燃料的依赖
风力发电的原理
风力发电的基本原理是利用风的动力，通过风力发电机组的风轮机叶片旋转，从而驱动发电机转动，将机械能转化为电能。
风轮机叶片受到风的作用产生旋转动力，驱动发电机转动，进而产生电能。发电机产生的电能通过变压器升压后接入电网，供给用户使用。
风力发电的优势与局限性
优势
风能是一种可再生、无污染的能源，风力发电能够减少化石燃料的消耗和二氧化碳等温室气体的排放，有助于环境保护和气候变化应对。同时，风能分布广泛，尤其在资源丰富的地区，风力发电具有很大的开发潜力。
《风力发电介绍》ppt课件
目录
• 风力发电概述 • 风力发电技术 • 风力发电的应用 • 风力发电的未来展望 • 风力发电案例研究
01
风力发电概述
风力发电的定义
01
风力发电是指利用风能转化为电能的发电方式，通过风力发电机组将风能转化为机械能，再通过发电机将机械能转化为电能。
02
风力发电是一种可再生能源，具有清洁、环保、可持续等优点，是全球范围内大力推广的能源利用方式。
应用四
提高偏远地区的能源安全，保障能源供应的稳定性
大型风电场的建设与管理

风力发电-ppt概述

德国北方风电项目
德国北方风电项目是全球最大的陆上风电项目之一，位于德国北部沿海地区。该项目由多个风电场组成，总装机容量超过400兆瓦，每年可提供约1.2太瓦时的清洁能源。该项目采用先进的涡轮发电机技术，提高了能源转换效率和可靠性。
中国风力发电项目介绍
甘肃酒泉风电基地
甘肃酒泉风电基地是中国最大的风电基地之一，位于甘肃省酒泉市。该基地总装机容量超过1000兆瓦，拥有数千台风力发电机组，覆盖面积超过200平方公里。该基地的建设推动了当地经济发展和清洁能源产业的发展。
风能资源的分布不均，主要集中在沿海地区、草原地区和部分山区，其他地区的风能资源相对较少。
对土地资源的需求
建设风电场需要占用大量的土地资源，可能会对当地生态环境造成一定影响。
对电网的依赖
风能具有不稳定性，因此需要依赖电网进行调节和平衡，对电网的运行管理提出了更高的要求。
02
风力发电技术
风力发电机组
01
02
03
04
风力发电机组是风力发电的核心设备，包括风轮、发电机、
塔筒等部分。
风轮将风能转化为机械能，通过传动系统传递给发电机，最
终转化为电能。
风力发电机组有水平轴和垂直轴两种类型，其中水平轴风力
发电机组应用更为广泛。
风力发电机组的功率和转速受风速影响，需要进行调速和限
幅控制。
风力发电控制系统
清洁环保
风力发电是一种清洁能源，不会排放有害气体和废弃物，对环境友好。
风力发电的优势与局限性
节能高效
随着技术的不断进步，风力发电机组的效率和可靠性不断提高，能够满足大规模能源需求。
地理分布广泛
风能分布广泛，尤其在沿海地区和内陆高原地区，具有较大的开发潜力。

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。

风力发电技术PPT课件

控制策略实施
实施效果评估
采用最大功率点跟踪和电网电压定向控制策略，确保风力发电机在并网过程中能够稳定运行，并实现对电网的友好接入。
通过实际运行数据对并网效果进行评估，结果显示该并网方案和控制策略能够有效提高风能利用率和电网稳定性。
06
运行维护与故障排除
运行维护管理体系建立
制定运行维护计划
02
风力发电机组成与工作原理
风轮结构与类型
01
02
03
水平轴风轮
风轮旋转轴与地面平行，适用于大型风力发电机，具有高风能利用率和稳定性。
垂直轴风轮
风轮旋转轴与地面垂直，适用于小型风力发电机，具有结构简单、维护方便等优点。
风轮叶片
叶片形状和材料对风能利用率和噪音等性能有重要影响，现代风力发电机多采用复合材料叶片。
运行。
03
风力发电机组设计与选型
设计原则与方法
01
02
03
04
安全性原则
确保风力发电机组在各种恶劣环境下的稳定运行，防止意外
事故发生。
经济性原则
在保障安全性的前提下，追求经济效益最大化，降低度电成
本。
可靠性原则
提高风力发电机组的可利用率和寿命，减少维护成本和停机
时间。
适应性原则
适应不同风资源和环境条件，确保风力发电机组的良好运行
控制系统与辅助设备
控制系统
实现对风力发电机的启动、停机、调速、并网等控制功能，保证
风力发电机的安全稳定运行。
偏航系统
根据风向变化调整风轮迎风角度，提高风能利用率和减少风轮载荷。
刹车系统
在紧急情况下实现风力发电机的快速停机，保证设备安全。

风力发电机PPT课件

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第34页/共119页
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第35页/共119页
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双馈异步发电机工作原理：
异步发电机中定、转子电流产生的旋转磁场始终是相对静止的，当
发电机转速变化而频率不变时，发电机转子的转速和定、转子电流的频
率关系可表示为：
f1
p 60
n
f2
式中
f1——定子电流的频率（Hz），f1=pn1/60，n1 为同步转速；
本章主要内容
3.1 风的特性及风能利用 3.2 风力发电机组及工作原理 3.3 风力发电机组的控制策略 3.4 风力发电机组的并网运行和功率补偿 3.5 风力发电的经济技术性评价
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第1页/共119页
绪论
在新能源发电技术中，风力发电是其中最接近实用和推广的一种。风力发电是一个综合性较强的系统，涉及空气动力学、机械、电机和控制技术等领域。
1
6
S
5
N
N
S 4
2 3
图3-17 凸极式永磁发电机结构示意图
1—定子齿 2—定子轭 3—永磁体转子 4—转子轴 5—气隙 6—定子绕组
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第29页/共119页
（3）硅整流自励式交流同步发电机
如下图，硅整流自励式交流同步发电机电路原理图。
硅整流自励式交流同步发电机一般带有励磁调节器，通过自动调节励磁电流的大小，来抵消因风速变化而导致的发电机转速变化对发电机端电压的影响，延长蓄电池的使用寿命，提高供电质量。
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第16页/共119页
（2）并网运行的风力发电机组
风轮
电网
并网运行的水平轴
增速器交流发电机主继电器

风力发电 ppt课件

提升风电并网性能
智能电网技术可以提升风电并网性能，解决风电间歇性问题，提高电网稳定性。
促进能源互联网发展
智能电网与风力发电的融合发展可以促进能源互联网的发展，实现能源的互联互通和优化配置。
绿色能源政策对风力发电的推动作用
政策支持力度加大
随着全球对气候变化和环境保护的重视程度不断提高，各国政府纷纷出台绿色能源政策，加大对风力发电的支持力度。
工作原理
性能参数
列出风力发电机组的主要性能参数，如功率、效率、额定风速等，并解释其含义和影响。
详细解释风力发电机组的工作原理，包括风能捕获、能量转换和电能输出等过程。
风力发电控制系统
01
02
03
控制策略
介绍风力发电系统的常用控制策略，如最大功率跟踪控制、恒速恒频控制等。
控制系统组成
阐述风力发电控制系统的基本组成，包括传感器、控制器、执行器等。
提高风能利用率
高效能风电机组能够更好地捕捉风能，提高风能利用率，从而增加发电量。
降低度电成本
高效能风电机组的发电效率更高，可以降低度电成本，使风电更具竞争力。
保证风电稳定性
高可靠性风电机组可以保证风电的稳定性，减少设备故障和维护成本。
智能电网与风力发电的融合发展
实现可再生能源的高效利用
智能电网技术可以实现可再生能源的高效利用，优化能源结构，提高能源利用效率。
海上风力发电
定义
海上风力发电是指利用海洋上的风能资源建设大型风力发电设施。
特点
海上风能资源丰富，风速稳定，发电量大，适合建设大型风电场。
案例
欧洲北海地区是全球最大的海上风力发电区域，其中英国、德国和荷兰等国家在海上风电领域发展迅速。

风电基本原理及大规模风电并网运行问题

0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
0.0 0.2
0.4
0.6
0.8
1.0 v1 v3
功率系数随风轮下游风速V3与风轮上游风速V1之比的变化曲线
25
1.风力发电技术的基本原理及其发展
定桨定速 vs.变桨变速风力机输出功率的比较：
1.风力发电技术的基本原理及其发展
风电有功出力-风速特性曲线
1000
900
兆瓦级风机的出现之前，600和750kW的风机一直是主流，。兆瓦级风机主要用于海上或安装地点稀少的地区，因而兆瓦级风机可以开发利用更多的风资源。
1.风力发电技术的基本原理及其发展
NEG Micon 2MW 风机，浆距调节 (72 米/2MW， 1999年)
Nordex 2.5MW风机,浆距调节(80米 /2MW, 2000年，德国 Grevenbroich ）
1.风力发电技术的基本原理及其发展
Repower 5M 双馈感应电机变速风电机组其叶片直径126米，机舱重量400吨，轮毂高度100-120米。
1.风力发电技术的基本原理及其发展
Repower 5M 双馈变速风电机组
德国：Repower公司额定容量：5MW 变桨距控制变速风机(双馈电机) 叶片直径：126m 机舱重量：400T 轮毂高度：
4
6
15o
8 10 12 14 16
Rtur /V
❖ 要保持最优叶尖速比，需根据风速变化调节风电机组的转速，因此，只有变速运行才能保证风力机捕获的风能最大、效率最高。
❖ 理论上最大功率系数为 16/27≈0.59
1.风力发电技术的基本原理及其发展
1、贝兹理论中的假设

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