国内外风能电场电气毕业论文
国内外风电发展现状及风电技术的运用论文
国内外风电发展现状及风电技术的运用论文国内外风电发展现状及风电技术的运用论文随着社会的发展和进步,社会对能源的需求和依赖也越来越大。
为解决日益紧张和恶化的能源危机,改善环境,世界上各个国家都加快了对新能源的开发与研究利用。
风力发电技术作为可再生的清洁能源,近年来备受关注、重视与利用,是一种具有很好发展前景的新型发电技术。
一、风电发展的背景随着人类社会的发展与工业革命的继续推进发展,世界性的能源危机持续爆发,同时能源需求却源源不断,并且逐年呈上升需求趋势。
风能作为一种可再生绿色环保清洁能源,既不消耗矿物质能源,又不会对环境造成污染,其建设周期短、建设规模灵活,具有极好的社会和经济效益。
风电作为新能源发展项目,因其资源丰富,绿色环保,可再生,技术成熟,对解决能源危机是一个很好的出路。
我国是风力资源最丰富的国家,风能储量世界第一。
按照开发利用 60% 的比例,那么风能将满足目前我国的全部用电负荷与需求。
二、风电研究应用的意义自古以来,其实风能很早就被利用,风车抽水、风车磨面等就是很好的例子。
风力资源作为一种可再生能源,其潜在能量巨大,全球的风能约为2. 74 亿兆瓦。
其中可利用能源约为2 百万兆瓦,同比可开发利用的水能总量要大十倍,是通过燃烧不可再生资源获得能量的三倍之多。
当前,我国 80% 以上的发电量主要依靠煤电,这样一来,既产生了大量的温室气体,又对大气环境造成了极大的污染和恶化。
为了改变因为煤电造成的环境污染,同时有效保护煤这一不可再生的资源,大力发展风电技术就显得尤为重要。
发展采用风力发电,不仅低碳环保,还不需要为风力资源投入成本,大自然的风能取之不尽用之不竭,风力发电也不会造成环境辐射或空气污染,利用好了还可带来巨大的经济和社会效益。
我们国家风力资源丰富,这为风力发电提供了强有力的保障。
所有的这些,都为风力发电成为今后新能源发展的主要方向提供了各种保障和有利条件。
三、国内、外风力发电技术发展现状(一)国内风力发电现状。
风电场学士学位论文
提供完整版的各专业毕业设计,目录1 引言 (1)2 风力资源 (2)2.1 基本情况 (2)2.2 我国风电机组的发展趋势 (5)2.3 风力发电机组选型 (5)2.4 风力发电机组布置 (7)3 主变压器及电气主接线的选择 (8)3.1 主变压器的选择 (8)3.2 厂用电方案的确定 (8)3.3 电气主接线设计的要求 (9)3.4 电气主接线形式的选择 (10)4 总结 (11)参考文献 (12)致谢 (13)附录 ................................................ 错误!未定义书签。
1 引言能源是人类社会存在与发展的物质基础。
过去200多年,建立在煤炭、石油、天然气等化石燃料基础上的能源体系极大地推动了人类社会的发展。
然而,人们在物质生活和精神生活不断提高的同时,也越来越感悟到大规模使用化石燃料所带来的严重后果:资源日益枯竭,环境不断恶化。
因此,人类必须寻求一种新的、清洁、安全、可靠的可持续能源系统。
受化石能源资源日趋枯竭、能源供应安全和保护环境等的驱动,世界主要发达国家和一些发展中国家都重视风能的开发利用。
特别是自20世纪90年代初以来,风力发电的发展十分迅速,世界风电机装机容量的年平均增长率超过了30%,2005年,中国政府对2020年的风电发展目标进行了修改,将风电装机容量由2000万千瓦增至3000万千瓦。
与此同时,我国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金,充分综合利用新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果,开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统,发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论,采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型,研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机,开发了由微机控制的单台及多台风力发电机组成的机群的自动控制技术,从而大大提高了风力发电的效率及可靠性。
电气工程自动化专业毕业设计论文双馈风力发电机电压跌落仿真
工学学士学位论文双馈风力发电机电压跌落仿真专业名称电气工程及其自动化学生姓名 XX指导老师 XXXX大学20XX年6月摘要本文通过简述当今世界面临的能源危机及环境危机指出开发新能源的重要性。
从而指出,开发并利用好风能这种可再生的洁净能源,对全人类的进步与发展有着重大的意义。
同时,对国内外风力发电机的发展现状与趋势作出了说明。
在数学模型建立阶段,本文从a-b-c坐标系中的电机方程式的推导开始,以双馈风力发电机电磁暂态方程为基础,通过d-q坐标转换建立起较为简单的dq0系统下的双馈风力发电机的数学模型。
为仿真试验阶段中仿真模型的建立做好准备。
在仿真实验阶段,本文首先简要的介绍了MATLAB软件中simulink的功能及仿真原理,并且分类简单介绍了simulink中的一些常用模块。
接着根据已建立起的数学模型构建仿真模型。
在建立起仿真模型并选定参数之后,针对并网运行下电压跌落情形进行仿真并对得出的仿真图形进行讨论。
关键词:双馈风力发电机;并网;暂态模型;仿真AbstractThis paper through the world energy crisis and the environmental crisis in the face that the importance of developing the new energy. Thus, the development and use that good wind this renewable clean energy, Have a great significance to human progress and development. At the same time, explain the development of wind turbine generators for domestic situation and trends.In mathematical model establishment stage, the paper begins with the derivation for the motor equations in a-b-c coordinate; take the double-fed wind-driven generator electromagnetism transition condition equation as the foundation. Establish comparatively simple doubly-fed grid wind generators mathematical model under dq0 system by d - q coordinate transformation. Prepare for the simulation model establishment in the simulation experimental stage.In simulation experiment stage, this article first in brief introduction the function and simulation principle of MATLAB/simulink, and classified simply introduced in simulink some commonly used modules. Then establishes the simulation model which according to the mathematical model. After establishes the simulation model and designates the parameter, carries on the simulation and which discuss to the simulation graph in view of situations as stator side string reactance, short circuit and voltage forced landing.Key words: double-fed wind generator; Incorporation; transient model;simulation目录1、绪论 .................................................................................................................................. - 1 -1.1引言 (1)1.2新能源的开发 (1)1.2.1 能源危机引发的新能源开发 ............................................................................. - 1 -1.2.2 环境危机引发的新能源开发 ........................................................................... - 1 -1.3风力发电的现状与发展趋势 . (2)1.3.1 风力发电在国外的现状和发展趋势 ................................................................. - 2 -1.3.2 风力发电在我国的现状和发展趋势 ................................................................. - 3 -1.4研究电压跌落的意义 . (4)1.4.1 电压跌落的概念 ................................................................................................. - 4 -1.4.2 电压跌落的原因 ................................................................................................. - 5 -1.4.3 电压跌落的危害 ................................................................................................. - 5 -1.4.4 电压跌落的标准 ................................................................................................. - 6 -1.5风力发电系统常用的研究方法 . (10)1.6本文研究内容 (11)1.7本章小结 (11)2、双馈风力发电系统 ........................................................................................................ - 12 -2.1引言 (12)2.2双馈风力发电原理 (12)2.3双馈风力发电机的数学模型 (14)2.3.1 ABC坐标系下的双馈电机数学模型 ................................................................ - 14 -2.3.2 DQ坐标系下的双馈电机数学模型 .................................................................. - 17 -2.4坐标变换.. (18)2.5本章小结 (18)3、SIMULINK仿真建模 ....................................................................................................... - 19 -3.1引言 (19)3.2SIMULINK简介 (19)3.3SIMULINK的仿真原理 (19)3.3.1 SIMULINK仿真模块 .......................................................................................... - 19 -3.3.2 SIMULINK仿真过程 .......................................................................................... - 20 -3.4SIMULIN K中常用模块库及本次仿真实验所用到的仿真模块. (21)3.4.1 SIMULINK中常用模块库 .................................................................................. - 21 -3.4.2 本次仿真实验所用到的仿真模块 ................................................................... - 21 -3.5构建仿真模型 .. (24)3.6本章小结 (27)4、仿真结果分析 ................................................................................................................ - 28 -4.1引言 (28)4.2电压跌落仿真与分析 (28)4.3本章小结 (30)总结 ...................................................................................................................................... - 31 -致谢 ...................................................................................................................................... - 32 -参考文献 .............................................................................................................................. - 33 -1、绪论1.1引言风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。
风能发电3000字论文(推荐5篇)
风能发电3000字论文(推荐5篇)第一篇:风能发电3000字论文风能发电风能(wind energy)地球表面大量空气流动所产生的动能。
由于地面各处受太阳辐照后气温变化不同和空气中水蒸气的含量不同,因而引起各地气压的差异,在水平方向高压空气向低压地区流动,即形成风。
风能资源决定于风能密度和可利用的风能年累积小时数。
风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率,与风速的三次方和空气密度成正比关系。
据估算,全世界的风能总量约1300亿千瓦,中国的风能总量约16亿千瓦。
在不断持续的能源紧张中,不少人想到了新能源利用。
利用洁净的能源(可再生能源)是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。
洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等,这都是可再生取之不尽的能源,特别是风能技术最为成熟,经济可行性较高,是一种较理想的发展能源。
风是地球上的一种自然现象,它是由太阳辐射热引起的。
风能是太阳能的一种转换形式,是一种重要的自然能源。
太阳照射到地球表面,地球表面各处受热不同,产生温差,从而引起大气的对流运动形成风。
据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能,但其总量仍是十分可观的。
全球的风能约为2.74×109MW,其中可利用的风能为2×107MW,比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。
我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富。
据国家气象局估算,全国风能密度为每平方米100瓦,风能总储量约16亿千瓦,其中在地理上和经济上近期讨开发捆用的约为1.6亿千瓦。
特别是东南沿海及附近岛屿、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部份地区,每年风速在3米/秒以上的时间近4,000小时左右,一些地区年平均风速对达6~7米/秒以上,具有很大的开发利用价值。
有关专家根据全国有效风能密度、有效风力出现时间百分率,以及大于等于3米/秒和6米/秒的全年累积小时数,将我国风能资源划分为如下几个区域;1.东南沿海及其岛屿,为我国最大风能资源区。
风力发电技术论文
风力发电技术论文风力发电是一种清洁的、可再生的能源。
下面小编整理了风力发电技术论文,欢迎阅读!风力发电技术论文篇一风力发电技术摘要:随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展,加之人们对环境保护的要求,人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。
风能是当前最有发展前景的一种新型能源,它是取之不尽用之不竭的能源,还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。
风能的利用,从风车到风力发电,证明了文明和科学进步。
绿色和平组织和欧洲风能协会2002年提出了《风力2012》报告,报告中指出到2020年,世界风力发电将达到世界电力总需求量的12%,我国电力发展“十一五”发展纲要中也指出,中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。
风力发电与火力发电和水力发电比较,具有单机容量小、可分散建设等优点。
随着国家对能源需求和环保要求力度的不断加大,风力发电的优势和经济性、实用性等优点也必将显现出来。
关键词:风力发电技术一、风力发电国内外发展现状1、国外风力发电发展现状2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。
与2007 年相比,美国保持第1 名,中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名,印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名,前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。
根据世界风能协会的统计,2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW,增长率约为29%。
累计达到1.21 亿kW,增长率为42%,突破1 亿kW 大关。
风电总量为2600 亿kWh,占全世界总电量的比例从2000 年的0.25%增加到2012 年的1.5%。
尽管风电的发展仍然存在着很多困难,如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等,但相比于常规能源,经济性优势逐步凸显,世界各国都对风电发展充满了信心。
2、我国风力发电的现状我国的风力发电始于20世纪50年代后期,在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场,但其后就处于停滞状态。
毕业设计(论文)-风电场电气主接线设计与优化
毕业设计(论文)-风电场电气主接线设计与优化华北电力大学本科毕业设计(论文)摘要风力发电作为一种清洁的可再生能源发电方式,已越来越受到世界各国的欢迎,与此同时,风电场设计也备受重视。
虽然风电场电气设计与传统电厂设计的原理相同,但传统的设计方法并不一定适合风电场设计。
所以有必要进行专门针对风电场电气主接线设计的研究。
风电场的电气设计主要包含几个方面:风力发电机组升压方式、风电场集电线路选择、风机(风电机组)分组及连接方式。
现国内外风力发电机组出线电压多为690V,多采用升至35kV方案。
风电场集电线路方案一般采用架空线或电缆敷设方式。
架空线的成本较低,但可靠性较低,电缆的成本高,可靠性也高;集电线路结构有4种常用方案,链形结构;单边环形结构;双边环形结构;复合环形结构。
链形结构简单,成本不高。
环形设计成本较高,但其可靠性较高。
风力发电机分组多为靠风机的排布位置、及结合现场施工的便捷性制定。
作者主要针对风电场电气主接线进行设计和优化,通过对风机的分组和连接方式、风电场集电线路方案、风电场短路电流计算及设备选取等的问题进行深入的计算与讨论,提出一些关于风机分组连接、集电线路设计的可行方案。
并通过现有风电场的数据,对方案进行技术和经济方面的比较,确定最终方案并对其进行优化。
为今后的风电场设计提供一些经验和参考意见, 便于今后找出一套适用于风电场电气主接线设计的方法。
关键词:风电场,电气设计, 集电系统,优化I华北电力大学本科毕业设计(论文)ABSTRACTBy the wind power as one kind of clean renewable energy source the electricity generation way, the design of wind farm has been popular and been paid attention to with the world. Although the electrical design of wind farm and the traditional design technology at the electrical principle is the same, but sometimes the methods are not suitable in fact. So specifically forthe electrical design of wind farm has come into being.The electrical design of wind farm mainly includes several aspects: wind turbine generators, wind energy booster way of electrical collector system, WGTS’s groupand connection. Now the WGTS’s voltage qualifies for 690V, and much taking the voltage to 35kV. Wind farm electrical collector system generally uses the bus or cable.The cost of bus is relatively lower, but reliability is low, cableis high costs and high reliability; The electrical collector system has four common solutions, stringclustering; Unilateral redundancy clustering; Bilateral redundancy clustering;Composite redundancy clustering. String clustering is simple structure, cost is not high. With redundancy design cost is higher, but it has high reliability. For more on WTGS group and combining lay on its location and the convenient of building.We will discuss about the main points of the wind farm electrical design and optimized. It will get some design which is about thegrouping and connection and the connection lines that can be used, by calculating and discussing, include the grouping and connection of the WTGS, the connection lines, the wind farm electrical short-circuitcurrent computation , the equipment selection and so on. We will compare different schemes from the economic and technical aspects based onexciting wind farm data, then optimizing and being sure these plans. These conclusions and viewpoints can be references for the future wind farm design, and be easy finding out a set of way to be suitable the electrical design of wind farm.KEY WORDS: Wind farm, electrical design, electrical collector system, optimizationII华北电力大学本科毕业设计(论文)目录摘要..............................................................................? ABSTRACT..............................................................................? 第1章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2研究意义 (4)1.3国内外研究现状 (4)1.4本文主要内容...................................................5 第2章风场介绍及主要设备选型 (6)2.1风电场基本资料 (6)2.2电气主接线设计 (6)2.3主要设备选型 (8)2.3.1风电机组的选型 (8)2.3.2风机箱变的选型 (8)2.3.3主变压器的选型................................................9 第3章风电场接线方案比选 (11)3.1概述 (11)3.2集电线路方案比选 (11)3.2.1方案描述及比较 (11)3.2.1.1技术特点 (11)3.2.1.2经济比较 (12)3.2.2结论 (13)3.3风机分组和连接方案的比选 (13)3.3.1方案描述 (13)3.3.2方案比较 (13)3.3.2.1技术比较 (13)3.3.2.2经济比较 (21)3.3.3结论 (21)1华北电力大学本科毕业设计(论文)3.4本章小结............................................................22 第4章短路电流计算及其它电气设备的选取 (23)4.1计算说明 (23)4.2系统等效简化图 (23)4.3短路电流的计算 (24)4.3.1各元件的标幺值 (24)4.3.2 各短路点的短路电流计算 (24)4.4其它电气设备的选取 (26)4.4.1 断路器的选取 (26)4.4.2隔离开关的选取 (28)4.4.3 电压互感器的选取 (28)4.4.4电流互感器的选取 (28)4.5本章小结............................................................30 第5章方案优化 (31)5.1概述 (31)5.2风机分组的优化 (31)5.2.1技术比较 (31)5.2.2经济比较 (34)5.2.3结论 (34)5.3线路优化 (35)5.3.1线路的选择 (35)5.3.2技术比较 (35)5.3.3经济比较 (38)5.3.4结论……………………………………………………38 5.4本章小结………………………………………………………………39 结论……………………………………………………………………40 参考文献..............................................................................41 附录..............................................................................42 致谢 (45)2华北电力大学本科毕业设计(论文)第1章绪论1.1 研究背景风能是一种无污染的、储量丰富的可再生能源。
国内外风电发展现状及风电技术的运用论文
国内外风电发展现状及风电技术的运用论文题目:国内外风电发展现状及风电技术的运用摘要:本文主要探讨了国内外风电发展现状及风电技术的运用。
首先,对国内外风电市场进行了概述,然后详细介绍了典型国家的风电发展情况,例如中国、美国和德国。
接着,讨论了风电技术的应用领域,包括风力发电机技术、风场布局与设计、风电场经济效益等。
最后,分析了国内外风电发展面临的挑战,并展望了未来的发展方向。
关键词:风电发展现状,风电技术,风力发电机,风场布局与设计,风电场经济效益一、引言风电是一种相对成熟的清洁能源,具有资源广泛、开发成本低、环境友好等优势。
近年来,随着能源环保意识的提高,风电发展迅猛,已经成为各国能源转型的重要组成部分。
本文旨在研究国内外风电发展现状及风电技术的运用,为风电行业的发展提供参考和借鉴。
二、国内外风电市场概述随着全球能源需求的提高,风电市场逐渐扩大。
欧洲、美洲和亚洲是目前风电市场最为活跃的地区。
其中,中国是全球最大的风电市场,去年新增装机容量达到了4000多兆瓦。
此外,美国、德国、印度等国家也在风电装机量方面居于前列。
三、典型国家的风电发展情况1.中国风电发展情况中国风电产业连续多年保持快速发展,已经成为全球领先的风电大国。
中国的风电装机容量已超过近年来世界各国的总和。
但同时,中国风电发展还面临着一些挑战,如传输和储存技术不足、风电资源分布不均等。
2.美国风电发展情况美国是全球第二大风电市场,风电装机容量稳步增长。
美国政府提出了推动可再生能源发展的目标,其中风电是重点扶持的领域。
然而,美国风电开发还存在着政策不稳定、土地争夺等问题。
3.德国风电发展情况德国是欧洲最大的风电市场,也是全球最早采用风能发电的国家之一、德国政府通过采用优惠电价政策来推动风电发展,并设定了可再生能源的目标。
然而,德国风电市场也面临着网络连接问题和逐渐降低的政府补贴等困扰。
四、风电技术的应用领域1.风力发电机技术风力发电机作为风电的核心设备,其发展对风电产业的发展至关重要。
风电场毕业论文
风电场毕业论文风电场毕业论文随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能作为一种清洁、可再生的能源形式,受到了越来越多的关注。
在这个背景下,风电场成为了一个备受研究的热点话题。
本文将探讨风电场的发展现状、技术挑战以及未来的发展前景。
一、风电场的发展现状风电场是指利用风能发电的设施,通常由大型风力发电机组成。
近年来,随着技术的进步和成本的降低,风电场的数量和规模不断扩大。
根据国际能源署的数据,截至2019年底,全球风电装机容量已经超过了600 GW,占据了可再生能源装机容量的三分之一以上。
中国是全球最大的风电场市场,其风电装机容量已经超过了200 GW。
这主要得益于中国政府对可再生能源的大力支持和投资。
同时,欧洲国家也在风能领域取得了显著的进展,如德国、英国和丹麦等国家在风电场建设方面处于领先地位。
二、风电场的技术挑战尽管风电场在可再生能源领域具有巨大潜力,但也面临着一些技术挑战。
首先,风能的不稳定性是一个主要问题。
风速的变化会直接影响到风电机的发电效率,因此如何在不稳定的风环境中实现稳定的发电成为了一个关键问题。
其次,风电场的建设和运维成本较高。
风力发电机的制造和安装需要巨大的投资,而且风电场的运营和维护也需要大量的人力和物力资源。
此外,风电场的可靠性和可持续性也是一个挑战,需要不断改进和创新。
三、风电场的未来发展前景尽管风电场面临一些挑战,但其未来的发展前景仍然十分乐观。
首先,随着技术的进步,风力发电机的效率不断提高,风电场的发电成本也在逐渐降低。
这将进一步推动风电场的发展,使其在能源市场中更具竞争力。
其次,风电场的规模和数量也将继续扩大。
随着对可再生能源需求的增长,越来越多的国家将会加大对风电场的投资和支持。
同时,新兴市场的崛起也将为风电场的发展带来新的机遇。
最后,风电场与其他能源形式的结合也是未来的趋势。
例如,将风电场与储能技术结合,可以解决风能不稳定性的问题。
此外,与太阳能、水力发电等形式的能源相结合,可以形成多元化的能源系统,提高能源利用效率。
风力发电对电力系统的影响毕业论文中英文资料对照外文翻译文献综述
风力发电对电力系统的影响(电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室,纽约市曼哈顿区)摘要风力发电依赖于气象条件,并逐渐以大型风电场的形式并入电网,给电网带来各种影响。
电网并未专门设计用来接入风电,因此如果要保持现有的电力供应标准,不可避免地需要进行一些相应的调整。
讨论了在风电场并网时遇到的各种问题。
由于风力发电具有大容量、动态和随机的特性,它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响。
针对这些问题提出了相应的解决建议和措施,以及更好利用风力发电。
关键词:风力发电;电力系统;影响;风电场1.引言人们普遍接受,可再生能源发电是未来电力的供应。
由于电力需求快速增长,对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。
正相反,风力发电作为一种有前途的可再生能源受到了很多关注。
当由于工业的发展和在世界大部分地区的经济增长而发电的消费需求一直稳步增长时,它有减少排放和降低不可替代的燃料储备消耗的潜力。
当大型风电场(几百兆瓦)是一个主流时,风力发电越来越更受欢迎。
2006年间,世界风能装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。
在2006年极大的生长表明,决策者开始重视的风能发展能够带来的好处。
由于到2020年12%的供电来于1250GW的安装风电装机,将节约累积10771000000吨二氧化碳[1]。
大型风电场的电力系统具有很高的容量,动态随机性能,这将会挑战系统的安全性和可靠性。
而提供电力系统清洁能源的同时,风农场也会带来一些对电力系统不利的因素。
风力发电的扩展和风电在电力系统的比重增加,影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。
因此,应该探讨其影响和提出克服这些问题的对策。
2.风力发电发展现状从全球风能委员会(GWEC)的报告中,拥有最高装机容量总数的国家是德国(20621兆瓦),西班牙(11615兆瓦),美国(11603兆瓦),印度(6270兆瓦)和丹麦(3136兆瓦)。
毕业设计(论文)-风能发电及风力发电[管理资料]
目录引言 (1)第一章绪论 (6)风能开发与风力发电 (6)风力发电的基本原理 (6)现代风力发电机简介 (6)风力发电的特点 (7)中国风力发电的现状与趋势 (7)中国风能资源的分布 (8)中国风力发电的规划 (8)第二章PSCAD/EMTDC软件简介 (9)PSCAD/EMTDC的程序结构和功能特点 (10)PSCAD软件模块的构成 (10)文件管理系统 (10)建模DRAFT模块 (10)架空线T-LINE和电缆CABLE模块 (11)运行RUN TIME模块 (11)单曲线绘图UNIPLOT和多曲线绘图MULTIPLOT模块 (11)EMTDC模块 (11)利用EMTDC可进行的模似研究范围 (12)PSCAD/EMTDC 的应用 (12)第三章风能数学模型的建立和仿真 (12)风能的数学模型 (13)基本风 (13)阵行风 (13)渐变风 (14)随机噪声风 (14)综合风速表达式 (15)风能的仿真 (15)基本风的仿真 (15)阵形风的仿真 (16)渐变风的仿真 (17)随机噪声风的仿真 (17)综合风的仿真 (18)第四章异步风力发电机的并网 (19)异步发电机的基本原理 (19)异步发电机的基本原理简介 (19)发电机的启动 (19)异步风力发电机的并网方法 (19)直接并网 (20)降压并网 (20)通过晶闸管软并网 (20)软并网系统 (21)软并网控制系统的必要性 (21)软并网系统的结构组成 (21)软并网系统的基本工作原理 (22)软并网的步骤 (22)晶闸管用于风力发电机组软并网装置的优点 (23)晶闸管软并网存在的问题 (23)第五章软并网系统模型的建立 (23) (24)双相晶闸管模型的建立 (24)软启动仿真模型的建立 (24)晶闸管控制电路仿真模型的建立 (26)晶闸管单相控制电路仿真模型的建立 (26) (26)第六章异步风力发电机的软并网仿真 (27)风力发电机直接并网仿真 (28)直接并网仿真模型的建立 (28)风速为7m/s时,发电机直接并网仿真 (28)风力发电机组直接并网仿真分析 (33) (33) (33)风力发电机组软并网仿真 (34)软并网仿真模型的建力 (34)风速为7m/s,软并网仿真 (35)风速为10m/s时,软并网仿真 (40)风速为12m/s,软并网仿真 (45)风速为20m/s时,软并网仿真 (46)风力发电机组软并网仿真分析 (50)仿真波形的分析 (50)结论 (50)参考文献 (51)谢辞 (52)引言作为可再生能源的风力资源以其蕴量巨大;可以再生;分布广泛;没有污染等优势而在各国发展迅速。
风电工程毕业设计论文
风电工程毕业设计论文
简介
本文旨在研究风电工程的设计和实施。
风电工程是一种利用风
能转化为电能的可再生能源工程,具有广泛的应用前景和环保的特点。
该论文将分析风电工程的现状,探讨其设计和实施过程,并提
出改进和优化的建议。
风电工程的现状分析
风电工程在全球范围内得到广泛应用,并在可再生能源领域占
据重要地位。
本部分将分析风电工程的现状,包括风能资源的分布、风电技术的发展和风电发电厂的运营情况。
风电工程的设计过程
风电工程的设计过程涉及确定项目位置、风能资源评估、风机
选择、输电系统设计等方面。
本部分将详细介绍风电工程的设计过程,并讨论各个环节的考虑因素和技术要求。
风电工程的实施过程
风电工程的实施过程包括土地准备、风机组装和安装、电网连接等阶段。
本部分将描述风电工程实施过程中的各个阶段,并探讨其中的关键问题和挑战。
风电工程的改进和优化建议
根据对风电工程进行的分析和研究,本节将提出改进和优化风电工程的建议。
这些建议可能涉及技术创新、运营管理、环境保护等方面,旨在提高风电工程的效率和可持续性。
结论
通过对风电工程的设计和实施过程的研究,本文总结出风电工程的重要性和发展前景,并提出改进和优化的建议。
希望该论文能为风电工程的研究和实践提供有益的参考。
参考文献
[1] 张三. 风电工程的设计与实施[J]. 电力工程, 2010, 34(5): 45-52.。
风能发电电气系统分析论文
风能发电电气系统分析摘要:风能作为一种可再生能源,其在风能发电方面对降低国内煤炭发电产生的不良影响具有重要意义。
并且,在环保以及实现可持续发展方面更是具有显著优势。
本文重点探索风能发电系统。
希望能够为有关的工作人员提供一些帮助。
关键词:风能;发电系统;系统分析中图分类号:tm614文献标识码:a近年来,为了充分发挥我国的风能资源优势,降低煤炭的开采以及利用量,实现人类与自然的和谐友好发展,我国政府大力提倡风能发电事业。
据调查发现,我国境内的很多地区都具有风能发电优势,例如:内蒙古地区的乌兰察布市就拥有大量的风能资源,西部地区也拥有大量的风能资源,这一资源对于促进西部大开发进程具有重要客观优势。
然而我国目前在这方面的研究工作并未达到成熟阶段,还存在着一些需要改进的地方。
本文首先简单介绍风电系统的相关技术,然后,对当前的风电系统进行举例分析。
希望能够促进我国的风能发电工程顺利开展。
一、风电系统的控制技术风电发电系统按照其运行方式来看,主要包括三种类型。
分别是:独立型、并网型以及联合型。
其中,并网型主要是由风机、风机控制器、传动装置、励磁调节器、发电机、变频器和变压器等组成。
风电机组中的风机是将风能转换成机械能的能量转换装置,它由风轮、迎风装置和塔架等组成。
按结构不同,风力机可分为水平轴式和立轴式两种; 按功率调节方式不同,风力机可分为定桨距失速、变桨距和主动失速 3 种。
风电机组中的发电机是将机械能转化为电能的装置,发电机在并网时必须输出恒定频率(一般为50hz)的电能。
按照发电机转速的不同,发电机可分为恒速和变速两类,其中变速需要通过变频器来实现。
变频器采用电力电子变流技术和控制技术,将发电机发出的频率变化交流电转换为与电网频率相同、能与电网柔性连接的交流电,且能实现最大风能跟踪控制。
二、风电系统举例分析(一) 基于 dfig 的风电系统基于双馈式异步发电机( doubly fed induction generator,dfig) 的变速风电系统。
风能发电技术的国内外比较与经验借鉴
风能发电技术的国内外比较与经验借鉴近年来,随着环境污染和全球气候变化的日益严重,清洁能源的重要性引起了全球的广泛关注。
风能作为一种可再生的清洁能源,在可持续发展和减少碳排放方面具有巨大的潜力。
本文旨在比较和借鉴国内外的风能发电技术,以期为我国风能行业的发展提供参考和借鉴。
一、风能发电技术的发展现状1. 国内风能发电技术的现状我国自20世纪80年代开始引进并发展风能发电技术,经过多年的努力,目前已经在风电领域取得了长足的发展。
如今,中国已经成为全球最大的风力发电国家,具备了一定的技术实力和市场规模。
在技术方面,国内风能发电技术主要包括水平轴风力发电机组和垂直轴风力发电机组。
水平轴风力发电机组由于其高效转化风能的能力而受到广泛应用,尤其是大型的2-3兆瓦风力发电机组。
而垂直轴风力发电机组则在小型和分布式风力发电中具有一定的优势。
2. 国外风能发电技术的现状相较于国内,国外的风能发电技术起步较早并且发展较为成熟。
主要的风能发电技术包括水平轴风力发电机组、垂直轴风力发电机组、混合型风力发电机组等。
在技术方面,国外的风能发电技术普遍采用了先进的控制系统和大容量的风力发电机组,以提高发电效率和发电稳定性。
此外,国外还经常运用新的材料和设计理念,以改善风力发电机组的可靠性和适应能力。
二、国内外风能发电技术的比较1. 技术性能比较国内的水平轴风力发电技术相对较为成熟,拥有大规模生产的能力,但风电场的布局存在一定的规划和规模问题。
垂直轴风力发电技术的优势在于更适用于城市环境和低噪音要求的场所,但其发电效率尚待提升。
与此相比,国外的风能发电技术在发电效率和可靠性方面具有一定的优势。
对于兼顾发电效率和环境要求的混合型风力发电技术也得到了一定程度的应用。
2. 市场规模和政策支持比较国内风能发电市场规模庞大,但由于目前风力发电的原电价偏低、装机容量与实际发电能力存在一定差距等问题,市场竞争和利润空间较为有限。
国内政府出台了一系列支持政策以促进风电产业的发展,包括限电放电政策、补贴政策和配额制度等。
风力发电系统的设计(毕业设计论文)
风力发电系统的设计(毕业设计论文)1. 引言本文档旨在介绍风力发电系统的设计,以满足毕业设计论文的要求。
风力发电系统是一种环保且可再生的能源发电方式,具有能源效率高、无污染等优点。
本文将从设计的角度介绍风力发电系统的原理、组成部分以及设计过程。
2. 原理风力发电系统的原理基于风能转化为电能的过程。
当风吹过风力发电机组时,风力将使叶片转动,进而驱动发电机发电。
发电机通过转换机械能为电能,将电能输送到电网供电。
3. 组成部分风力发电系统由以下几个主要组成部分构成:- 风力发电机组:包括叶片、轴、转子、传动系统等,用于将风能转化为机械能;- 电气系统:包括发电机、电缆、开关设备等,用于将机械能转化为电能,并输送到电网;- 控制系统:包括风向感应器、转速控制器、保护设备等,用于监测风向、控制叶片转速及保护系统安全。
4. 设计过程风力发电系统的设计过程涉及以下几个关键步骤:1. 风能资源评估:根据所在地区的风能资源情况,评估风力发电系统的可行性和电力输出能力;2. 基础设计:确定风力发电机组的基础类型和尺寸,确保系统的稳定性和安全性;3. 叶片设计:选用合适的叶片型号、长度和形状,使其在不同风速下能够高效转化风能;4. 传动系统设计:设计合适的传动系统来转换叶片的转动能力,驱动发电机发电;5. 控制系统设计:设计风向感应器、转速控制器和保护设备,确保系统的安全和稳定运行;6. 性能测试和优化:进行性能测试,并根据测试结果对系统进行优化,提高系统的发电效率和可靠性。
5. 结论风力发电系统是一种重要的可再生能源发电方式。
通过合理的设计过程,可以提高风力发电系统的效率和可靠性,为环保能源的开发和利用做出贡献。
同时,设计过程中需要考虑到风能资源评估、基础设计、叶片设计、传动系统设计和控制系统设计等方面的要点,以确保系统的稳定运行和安全性。
参考文献- 张三,李四. 风力发电系统设计原理与实践. 电力出版社,2008.- 王五,赵六. 风能资源评估与风力发电系统设计. 科学出版社,2010.- 毕世勇. 风力发电系统控制技术. 机械工业出版社,2015.。
风力发电系统电气控制设计风电毕业论文
毕业论文风力发电系统电气控制设计摘要风力发电系统电气控制技术是风力发电在控制领域的关键技术。
风力发电机组控制系统工作的安全可靠性已成为风力发电系统能否发挥作用,甚至成为风电场长期安全可靠运行的重大问题。
在实际应用过程中,尤其是一般风力发电机组控制与检测系统中,控制系统满足用户提出的功能上的要求是不困难的。
往往不是控制系统功能而是它的可靠性直接影响风力发电机组的声誉。
有的风力发电机组控制系统的功能很强,但由于工作不可靠,经常出故障,而出现故障后对一般用户来说维修又十分困难,于是这样一套控制系统可能发挥不了它应有的作用。
因此对于一个风力发电机组控制系统的设计和使用者来说,系统的安全可靠性必须认真加以考虑,必须引起足够的重视。
我们的目的是希望通过控制系统的设计,采取必要的手段使我们的系统在规定的时间内不出故障或少出故障,并且在出故障之后能够以最快的速度修复系统,使之恢复正常工作。
关键词:风力发电的基本原理;风力发电机的基础理论;风力发电控制系统;风轮机的气动特性;变桨距控制系统。
1绪论1.1国内外风力发电的现状与发展趋势风能属于可再生能源,具有取之不尽、用之不竭、无污染的特点。
人类面临的能源、环境两大紧迫问题使风能的利用日益受到重视。
我国的风能资源丰富,可利用的潜能很大,大力发展风、水电是我国长期的能源政策。
而其中风电是可再生能源中最具发展潜力和商业开发价值的能源方式。
从20世纪80年代问世的现代并网风力发电机组,只经过30多年的发展,世界上已有近50个国家开发建设了风电场(是前期总数的3倍),2002年底,风电场总装机容量约31128兆瓦(是前期总数的300倍)。
2005年以来,全球风电累计装机容量年平均增长率为27.3%,新增装机容量年平均增长率为36.1%,保持着世界增长最快能源的地位。
2010年全球装机容量达196630MW,新装机容量37642MW,比去年同期增长23.6%。
目前,德国、西班牙和意大利三国的风电机组的装机容量约占到欧洲总量的65%。
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国外风能电场电气论文目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国外发展现状 (1)1.3 本文的主要研究容 (2)第二章风电场电气系统 (3)2.1 电气的基本概念 (3)2.2 电气部分的一般组成 (3)2.3 风电场电气部分的构成 (5)第三章风电机矢量控制技术的基本知识 (6)3.1风力机特性 (6)3.2 变速恒频发电系统 (7)3.3交流电机调速控制策略 (8)3.4双馈式发电机矢量控制策略 (9)第四章双馈异步发电机 (13)4.1 结构 (13)4.2 双馈发电机变速恒频运行的基本原理 (14)4.3 双馈异步发电机的功率传递关系 (16)4.4 双馈式发电机控制 (17)4.4.1 双馈异步风力发电机控制系统 (17)4.4.2 转子变流器 (18)4.4.3 PWM控制的基本原理及交—直—交变流器 (18)4.4.4 系统的优越性 (19)第五章风电机组有功无功特性的模拟与仿真 (20)5.1 风电机组的建模 (20)5.1.1 风模型 (20)5.1.2 风轮模型 (20)5.1.3 变桨系统模型 (20)5.1.4 发电机模型 (21)5.1.5 变流器及其控制部分模型 (21)5.2 风电机组运行的模拟仿真 (24)第六章基于Bladed的电气仿真 (25)6.1 Bladed软件中对于电气参数的设置 (26)6.2 极端风况下的出力特性分析 (29)6.2.1 湍流风况下的出力特性分析 (30)6.2.2 极端风况下的出力特性分析 (33)第七章总结 (41)参考文献 (42)致谢 (43)第一章绪论1.1 课题背景风能是一种清洁的可再生能源,越来越多的国家开始重视这种清洁能源。
金风科技、华锐风电、联合动力、明阳和东汽占据了中国风电2011年新增装机市场排名的前五名,其中国电联合动力达到了2847MW,较前一年增长了73%,成为了2011年最受瞩目的风电企业[8]。
在累计风电装机容量方面,在中国市场排名前五的企业分别是东汽、维斯塔斯、华锐风电、金风科技和联合动力,华锐和金风的装机容量虽然在装机容量上有所下降,但仍然占据了中国第一和第二的位置。
据不完全的统计,到2011年,中国大约有20家企业宣布进入研制多兆瓦级风电机组的行列,功率的大多在3-6MW之间。
2012年国风电市场的发展一如既往的迅猛,新增装机将在15-18GW之间,甚至有望达到18GW左右。
根据推算,截止到2015年,风电装机将达到100GW。
分布式风电的比重会有进一步的提高,但仍然会以陆上风电和规模化开发为主,其中分布式的比例最高可达到30%。
随着电网公司特高压输电线路、智能电网等基础建设的提升,电网大围消纳风电能力和跨区域风电输送规模将增加,风电并网率将进一步改善[6]。
风电制造业企业进入了高成本低利润的时代,这也意味着行业竞争压力的提高,同时市场也更加成熟,当然,风电制造企业也将面临着更大的市场考验。
但于此同时,也提高了风电产业相对于传统能源的竞争力,风电已经成为了不可忽视的新生电源技术,下一阶段,继续推进电力体制市场化改革,协调好各方利益,落实节能调度管理办法和可再生能源配额制将是重中之重[16]。
1.2 国外发展现状根据BTM统计数据显示,2010年全球风电累计装机容量达到199.5GW,年累计增速为25%,略低于过去五年平均增速的27.4%,说明了全球市场的多元化正在逐步形成。
随着风电产业的不断发展,风电装机规模的不断增加,风电行业也不断面临着新的问题和挑战,风能资源的间歇性,风电场的复杂环境以及风况的与多样性对风力发电机提出了更高的要求,这就需要我们对风电机的电气特性有更加深入的了解。
其中风电机的有功功率和无功功率的输出是风力发电机的重要特性,其对风力发电机组的切入与切出电网有着重要的影响。
加拿大Manitoba HVDC Research Center公司开发的PSCAD/EMTDC软件是国际上流行的暂态分析软件包,对电力系统的暂态过程的研究主要依靠这款软件,同时一般电气电子线路的设计以及可等价地用电路来描述系统的仿真分析也可以依靠这款软件,PSCAD(Power System Computer Aided Design)是图形界面,EMTDC(Electro Magnetic Transients Including DC)是模拟计算程序,该软件的最大优点是直观易用的界面和精确高效的模拟,也正因此,它得到了国外电力行业用户的青睐。
英国的GL Garrad Hassan(GH)公司是世界领先的风能咨询公司。
它的业务也包括离岸风电,海洋能和太阳能。
GH公司有Andrew Garrad博士和Unsal Hassan 博士在1984年创建并已经在18个国家拥有750名雇员。
公司已经作为独立工程师为21,000 MW的风能项目并实施了超过80,000 MW的风能评估。
由GH公司开发的GH Bladed软件为用户提供了一个陆上、离岸风机性能和负载的设计解决方案。
软件具有基于Windows的绘图用户界面和在线帮助功能,操作方便,同时风机设计计算采用工业标准。
1.3 本文的主要研究容本文将对Bladed软件进行深入的学习,了解和掌握该软件的功能和特点并运用软件对风电机的有功无功功率的输出特性进行深入的分析和研究。
首先进行PSCAD软件的学习,通过软件的学习,进行风力发电机组的结构和性能进行一定程度的了解并在软件中进行建模,其中包括风模型的建模,风轮模型的建模,风力发电机模型的建模,偏航系统的建模,变流器及其控制系统的建模,得出在不同风况下的风电机的有功无功功率输出特性曲线。
通过对Blded软件的学习,了解熟悉Bladed的操作和使用,学会在Bladed 软件上设置风电机的各项参数并能通过计算得出研究目标的数据和曲线,得出在设定风况如基本风、渐变风、阵风等情况下风电机的有功无功功率输出特性。
第二章风电场电气系统2.1 电气的基本概念20世纪初,“Electrical Engineering”作为外来名词被引入我国,被翻译为“电工程”,后为了符合汉语的口语习惯逐步衍化为“电气工程”。
而电气的本意也即为电,也就是:带电的、生产和使用的电能相关的。
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。
发电厂中一般意义上的电源就是发电机,它能够将其他的能源转化为电能,如煤炭、石油、水能、风能、太阳能、地热、潮汐等,也就是说那些无法由自然界直接获取的资源,是一种二次能源,而那些存在于自然界可以直接利用的能源我们称之为一次能源。
发电厂中发电机生产的电能一般需要经过变压器的升压,然后再送入所在的电网当中,这是因为在功率不变时,电压越高电流也就越小,也意味着更低的输送损耗。
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,如驱动风扇的电动机、照明用的荧光灯、空调的压缩机等。
2.2 电气部分的一般组成发电厂和变电站是整个电力系统的两个基本生产单位,发电厂的作用是生产电能,而变电站的作用则是将发电厂发出的电能变换后再分配给用户。
发电厂和变电站部的带电部分就是我们所说的电气部分。
电气部分不仅包括常规的电能生产和电能的变换部分,还包括它自身的电能消耗部分(即厂用电或所用电)。
以上用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分组成了电气的一次部分。
除此之外,为了实现对场站设备的监测与控制,电气部分还包括了二次部分,即对本厂站一次部分进行测量、监视、控制和保护的部分。
电气的一次部分和二次部分都是由具体的电气设备所构成的,其中一次部分最为重要,它是由发电机、变压器、电动机等实现电能生产和变换的设备,它们和载流导体(母线、线路)相连接实现了电力系统的基本功能,即电能的生产、变换、分配、输送和消耗。
其中发电机用于电能生产,电动机和其他用电设备用于电能的消耗(电能变换为其他能量形式),母线用于电能的汇集和分配,变压器用于电能变换,线路则用于能量的输送。
图2-1 一次系统组成图二次系统是传递信号的电路,通过电压互感器和电流互感器将被测的一次设备和系统的高电压和小电流变换为低电压和小电流传递给测量和保护装置,测量和保护装置对所测得的电压和电流进行判别以监视一次设备和系统的运行状态并记录;以此为基础,人员可以使用控制设备去分合相对的开关电器,如断路器、隔离开关等;这样的设计使得二次系统可以采用低功耗标准的小型设备来实现功能。
特备需要注意的是,电压互感器和电流互感器按作用来分可以认为是二次设备,但其直接并联和串联于一次电路中,实际上是一次系统和二次系统的连接设备。
在二次系统中,为了实现测量、监视、控制盒保护功能,还需要装设必要的控制电器和信号设备。
常见的控制电器有断路器的控制开关。
断路器分合过程中有可能由于电弧未能熄灭而发生爆炸,因此断路器的分合需要在远方操作,一般在变电站的主控制室由控制开关来操作断路器的分合。
图2-2 二次系统组成图2.3 风电场电气部分的构成总体而言,风电场的电气部分也是由一次部分(系统)和二次部分(系统)共同组成,这一点和常规发电厂站是一样的。
风电场电气一次系统的基本构成大致是风机叶轮、传动装置、发电机、换流器、机组升压变压器、升压变电站中的配电装置、升压变电站中的升压变压器、升压变电站中的高压配电装置、架空线路等。
根据在电能生产过程中的整体功能,风电场的电气一次系统我们可以把它分为四个主要部分:风电机组、厂用点系统、集电系统及升压变电站。
集电系统可以将机组产生的电能分组收集起来,分组的原则是就近。
一般用电缆线路把每组的输出直接并联起来,并汇集为一条10KV或35KV架空线路,然后输送到升压变电站。
升压变电站中主变压器的功能是将汇集的电能再次提高。
一定规模的风电场一般可将电压升高到110KV或220KV,并接入电力系统。
对于规模更大的风电场,还可能需要进一步升高到550kV或更高。
风电机组发出的电能有一部分在风电场部就用掉了。
风电场的厂用电由两个部分组成,一部分是包括生产用电,另一部分是风电场工作人员在风电厂的生活用电,也就是我们所说的风电场的用电部分。
第三章风电机矢量控制技术的基本知识3.1风力机特性风电机捕获风能的位置是叶轮,再将捕获的风能转换为轮毂上的机械转矩,将捕获的风能转变为机械输出功率Pm的表达式为V=π/8ρ2D3V Cp (3-1)Pm=0.5ρACp3m)式中:A一叶轮扫掠面积(2ρ一空气的密度(kg/3m)Cp一风能利用系数D一叶轮的直径(m)Cp=E/Em=Pm/Pw (3-2) 式中:Pw一单位时间通过叶轮扫掠面的风能E一单位时间叶轮所吸收的风能Pm一单位时间叶轮吸收且转换的机械能,即风力机的输出功率Em一单位时间通过叶轮旋转面的全部风能系数Cp反映风电机吸收利用风能的效率,是一个与叶轮直径、风速、叶轮转速、均有关系的量。