(完整word版)风电研究背景综述
风电研究背景综述

随着经济高速发展对电能依赖程度的加剧,电力系统的规模不断增大,结构日趋复杂。
电能生产、传输与消费环节之间的强耦合性使得针对局部扰动的不恰当处置可导致影响范围扩大,甚至诱发恶性连锁反应,酿成大面积停电事故。
近年来,由于可再生能源发电大规模接入电力系统以及强随机、突发性极端自然灾害的频发,发生这种大面积停电的风险还有逐步增大的趋势。
自2003年美加大停电之后,发生在我国和巴拉圭、巴西、日本、印度等国的大面积停电事故已经充分说明:大停电是现代电力系统必须面对的严重威胁[1]。
在加强电网建设和管理的同时,研究大停电事故后局部孤立系统的快速恢复,对减少事故带来的经济损失和社会动荡具有极其重要的意义。
作为系统恢复的核心环节,网架重构的主要任务是高效利用系统中有限的启动功率,通过优化骨干机组及关键线路的投运顺序,争取在尽可能短的时间内最大化系统的有功出力,减小重要负荷的停电损失。
就大系统的总体重构策略而言,主要分为子系统内的串行恢复和不同子系统间的并行恢复,通过二者的协调配合保证全网恢复的同步[2-4]。
作为子系统内重构过程的基础,事故后的机组恢复顺序优化问题率先受到国内外研究者的关注。
20世纪90年代,基于知识库的专家系统、层次分析等定性分析与定量求解相结合的方法已被相继用来制定机组恢复方案[5,6]。
为了提高方案的客观适用性,文献[7]将机组顺序优化等效为多约束条件的背包问题,采用数据包络分析模型和回溯算法进行定量求解。
文献[8]进一步引入二进制和线性决策变量,将问题简化为混合整数线性优化问题,可求得所有机组初始启动顺序的最优解。
顺利重建网架不仅需要合理安排机组的恢复顺序,还需要关注送电路径的优化。
文献[9-11]利用复杂网络的拓扑特性指导网架重建过程中关键线路的筛选。
文献[12]将机组启动时间限制引入恢复路径的优化过程。
文献[13]将送电路径优化与节点重要性评价进行解耦,提出针对网络重构过程的通用送电路径优化模型。
风力发电研究报告

风力发电研究报告摘要风力发电作为一种可再生能源,具有环保、可持续和广泛分布等优点,受到越来越多的关注和研究。
本报告旨在对风力发电的原理、技术、优势和限制进行研究和分析,以期为相关领域的人员提供参考和指导。
1. 引言风力发电利用风能转化为电能,并且具有长期可持续、无污染和低成本等优势。
随着能源需求的增长和环境问题的日益突出,风力发电作为一种可再生能源逐渐得到广泛应用和推广。
本章将介绍风力发电的背景和研究目的。
2. 风力发电原理风力发电的核心原理是利用风能转动风机的叶轮,产生机械能,并通过发电机将机械能转化为电能。
本章将详细介绍风力发电的原理和主要组成部分。
2.1 风的影响因素风力发电的效果受到许多因素的影响,包括风速、风向、空气密度等。
本节将讨论这些因素对风力发电的影响机理以及如何进行有效控制。
2.2 风机的构造和工作原理风机是风力发电系统的核心设备,它由轴、叶轮、发电机等部分组成。
本节将介绍风机的构造和工作原理,并对现有的常见类型进行简要比较。
3. 风力发电技术风力发电技术以不断创新和进步。
本章将介绍当前主要的风力发电技术,包括水平轴风机和垂直轴风机等。
3.1 水平轴风机技术水平轴风机是目前应用最广泛的风力发电技术之一。
本节将介绍水平轴风机的主要特点、结构和性能,并对其优势和限制进行分析。
3.2 垂直轴风机技术垂直轴风机相比水平轴风机具有更好的适应性和可靠性等优势。
本节将介绍垂直轴风机的原理、结构和应用,并对其性能进行评估。
4. 风力发电的优势和限制风力发电作为一种可再生能源具有许多优点,但也面临一些限制。
本章将对风力发电的优势和限制进行综述和分析,以期为决策者提供参考。
4.1 优势风力发电具有可再生、环保、无污染和低成本等优势。
本节将详细介绍这些优势,并对其意义进行探讨。
4.2 限制风力发电也面临着一些限制,包括风资源不稳定、风机成本高和可视污染等。
本节将分析这些限制的原因和对策。
5. 风力发电的应用和前景风力发电在世界范围内得到广泛应用,并在能源转型和环境治理方面发挥着重要作用。
风力发电及其技术发展综述

风力发电及其技术发展综述风力发电是一种在全球范围内广泛使用的可再生能源技术。
本文将全面深入地探讨风力发电技术的发展历程、现状、前沿领域以及未来发展趋势。
我们将介绍风力发电的基本原理、关键技术、应用场景,以及研究方法和展望。
风力发电是利用风能转化为电能的过程。
风能是一种广泛存在的自然能源,具有清洁、可再生等特点。
随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视,风力发电技术在世界范围内得到了大力推广和应用。
陆地风电技术:陆地风电是风力发电的主要形式,其技术发展相对成熟。
然而,由于陆地风电的资源有限,且受到地形、气候等因素的影响,其发展面临一定的瓶颈。
目前,研究方向主要是提高风电机组的效能和可靠性,降低其成本。
海洋风电技术:海洋风电是风力发电的新兴领域,具有丰富的资源和发展潜力。
海洋风电技术需要解决的关键问题包括风电机组固定技术、电力传输技术以及海洋环境对风电机组的影响等。
智能电网:智能电网是风力发电的重要应用领域。
通过智能电网技术,可以实现风能与其他能源的互补,提高电力系统的稳定性。
太阳能:风能和太阳能都是清洁能源,具有很大的发展潜力。
太阳能和风能联合发电系统可以大大提高可再生能源的利用效率。
潮汐能:潮汐能是一种具有很大开发潜力的海洋能源。
风力发电和潮汐能联合开发系统,可以充分利用两种能源的特点,提高能源利用效率。
风力发电技术的研究方法主要包括文献调研、统计分析、案例研究和仿真模拟等。
研究人员需要充分了解国内外的研究现状和发展趋势,结合实际应用需求,提出针对性的研究方案和发展策略。
风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用和认可,是实现可持续发展和环境保护的重要手段。
然而,目前风力发电技术的发展仍面临一些挑战,如资源有限、成本较高、技术瓶颈等。
未来,随着科技的进步和创新,风力发电技术的发展将朝着更高效能、更低成本、更广泛应用的方向发展。
同时,随着可再生能源的日益重视和大力发展,风力发电技术在智能电网、太阳能、潮汐能等领域的拓展将更加深入。
风力发电背景总结

风力发电背景总结第一篇:风力发电背景总结1众所周知,地球上可供人类开发和使用的化石能源是有限的,且是不可能再生的。
然而随着全球工业化进程的逐步展开并加速,世界各国对能源的需求急剧上升,而常见的煤炭、石油和天然气三大化石能源日渐枯竭,根据联合国能源署报告,这些能源仅可供全世界消耗大约 170 年。
换句话说,如果不加以控制,人类将在接下来的两百年内消耗地球存储了若干亿年的化石能源,同时大量使用的化石能源对我们所赖以生存的地球生态环境造成了严重的破坏,如燃烧化石能源所排放出的二氧化碳和含氧硫化物直接导致了温室效应和酸雨的产生。
面对社会和经济可持续发展的挑战,如何解决日益紧张的能源危机并缓和环境恶化,是当今人类社会发展的重大课题。
现如今,各国对上述能源危机和环境恶化问题已达成共识,即寻找和开发可再生能源,在此基础上制定相关的优惠政策扶持新能源的广泛应用。
据专家预计,21 世纪人类使用的最主要的能源是:核能、太阳能、风能、地热能、潮汐能、可燃冰和氢能[1]。
而在这么多可再生能源和新技术开发和应用中,风能作为主要的成员之一,倍受关注。
第二篇:风力发电1.风力发电机主机及风叶:主要发电核心,通过风叶旋转带动风力发电机转子旋转切割磁力线,从而把旋转动能转化成电能。
2.控制器:通常风力发电机发出的电为不稳定三相交流电,如果直接使用会造成用电器的损坏,控制器的作用除了把风力发电机发出的不稳定三相电通过整流输出可以给蓄电池充电的直流电,同时控制器也实时检测风力发电机与蓄电池的电压,避免风力发电机在大风时电压过高导致损坏,也防止蓄电池由于过充导致损坏。
3.蓄电池:储存风力发电机发出的电力以便在需要时使用。
4.逆变器:把蓄电池里的直流电转换成交流电供给交流负载使用。
(直流负载不需要逆变器,可以直接接蓄电池使用)5.塔架:帮助支撑及固定风力发电机到地面或任何足够牢固能安装风力发电机的介质。
6.太阳能板(选配):由于风力资源属于不稳定的自然资源,在部分地区单单依靠风能发电不能完全满足客户的用电需求。
风电场课题研究背景
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课题研究背景能源是人类社会存在与发展的物质基础。
过去的200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。
目前,电能作为一种最常用的能源,80%以上是有矿物燃料提供的,然而,人类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,还诱发了不少国与国之间、地区与地区之间的政治经济纠纷,甚至冲突和战争。
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。
发展新能源与可再生能源是人类应对气候变化,实现人与自然和谐发展所采取的一项长期战略任务。
太阳的辐射造成地球表面受热不均,从而引起大气层压力分布不均,使空气发生运动,空气的流动形成的动能即为风能,它是一种可再生的自然能源。
风能是目前可再生能源中技术相当成熟,并具规模化开发利用前景的一种清洁能源,它在完成能源改革的历史变迁中,将会起到重要作用。
由于我国的风力发电机组研发生产起步较晚,自主创新能力薄弱,兆瓦级风电机组的总体设计技术和重要部件的关键技术还没有完全掌握,特别是具有自主知识产权的风电技术的缺乏,关键技术受制于人,国产设备市场份额较少,我国的并网型风机主要由国外厂家提供,大型风机也只能依赖进口或者与外商合作生产,大量运行国外设备的一些风电场都同样面临以下儿个难题。
(1)由于国外生产商对核心技术封锁,导致风电场在实际运行维护中遇到的一些重要技术问题无法解决,风力发电企业很难在最短的时间内建立比较健全的设备运行和维护技术体系,保证设备长期稳定运行。
(2)由于风电市场迅猛发展风电设备产品供不应求,关键的风电核心部件如轴承、主控制系统、液压系统等的设计掌握在国外企业中,国产化推进过程中这些核心部件绝大部分依赖进口价格居高不下,这样风电企业的建设和运行成本很高,发电成本居高不下,经济效益很难保证。
(3)我国国内制造的兆瓦级大型风电机组,大多采用引进消化生产许可证、联合设计或购买设计机型的方式,产品的技术参数往往不适合我国风力资源的特点,引进的风电设备不能充分利用我国的风能资源。
风力发电机文献综述

毕业设计文献综述题目:立轴风力发电机学生姓名:李春鹏学号:090501224专业:机械设计制造及其自动化指导教师:刘恩福2013年2月27日一、摘要风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。
现有的风能转化系统大部分将风能通过风力机装置转化为机械能,然后通过电机转化为电能,通常风力机按风轮旋转轴在空间的方向,分为水平轴风力机(HorizontalAxis Wind Turbine简称为HAWT)和立轴风力机(Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT)两大类,达里厄型(Darrieus)风力机为立轴风力机的典型机型。
立轴风力机由于其结构和气动性能的独特优势,越来越被人们重视。
变速风力机可以在很大的风速范围内工作,而且能最大限度的捕获风能,提高风力发电机的效率,而成为当前该领域的研究热点。
本文以大型变速立轴风力机为研究对象,风力机为典型的达里厄型风力机,直接驱动永磁同步电机发电。
通过建立风力机气动性能评估模型、传动系统模型、电机以及控制系统的模型,并在MATLAB/SIMULINK进行仿真模拟,得到风力机在各种工况下的运行情况,并实现了最大风能追踪的算法。
变速风力发电机提高了风能利用率,但增加了控制系统的难度,本文对最大风能追踪策略的理论进行分析研究。
分析了达里厄型风力机的气动性能评估模型,该模型是基于叶素动量理论的双多流管模型,考虑了达里厄型风力机旋转时叶片对风轮下盘面流动干涉的特性,以及翼型动态失速、气动阻力的影响,对1MW达里厄型风力机进行计算分析,得到了该风力机的气动性能,如风力机在各风速下的气动转矩与转速的关系,以及在各风速下的气动功率与转速的关系,为仿真模拟提供基础。
根据仿真的需要分别建立了风力机传动系统模型、永磁同步电机模型、最大功率跟踪算法等模型。
永磁同步发电机在同步旋转轴下建立,并对同步电机的解耦控制做了分析,最大功率跟踪算法采用尖速比控制方法。
风力发电技术综述

风力发电技术综述引言随着人们对可再生能源的关注度不断增加,风力发电作为一种绿色、清洁的能源选择,逐渐受到了全球范围内的关注和应用。
本文将从风力发电技术的原理、发展现状以及未来发展方向等几个方面进行综述,并探讨其在可再生能源领域发挥的作用。
一、风力发电技术原理风力发电技术是一种利用风能将其转换成机械能或电能的技术。
其原理主要包括风力的收集、风能的转换以及电能的输出三个步骤。
具体来说,当风吹过风力发电机组时,风力将被转化成机械能,驱动发电机组内的叶轮旋转。
随着叶轮旋转速度的增加,发电机内的发电机转子也会旋转,最终通过磁场感应产生电能输出。
二、风力发电技术的发展现状1.技术成熟度和发展速度:风力发电技术已经具备较高的成熟度并取得了快速的发展。
目前,风力发电已成为全球最主要的可再生能源之一,年装机容量以及发电量呈现持续增长的趋势。
2.主要技术类型:目前,主要的风力发电技术包括第一代风力发电技术、第二代风力发电技术以及第三代风力发电技术。
第一代技术主要是传统的风力发电机组,具有体积大、发电效率低等特点。
第二代技术则通过提高发电机效率和控制机组角度等方式提高了发电效率。
第三代技术则主要侧重于创新材料的运用以及提高风能利用率。
3.主要应用地区:风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用,但应用地区主要集中在北欧、美国、中国和西欧等地,具体包括德国、丹麦、印度、美国等。
三、风力发电技术的挑战和解决方案1.风能的不稳定性:风速的不稳定性是风力发电技术面临的一个重要挑战。
高风速和低风速对机组的运行状态都存在风险。
为解决这个问题,研究人员通过引入风速预测、提高机组可调度性等方式来降低不稳定性带来的影响。
2.风力发电对环境的影响:风力发电机组的建设和运行过程中可能对野生动物的栖息地和迁徙路径产生影响。
针对这一问题,研究人员致力于设计更友好的风力发电机组,减少对生态环境的损害。
3.成本和经济性:风力发电设备的建设和维护费用较高,这对其经济性提出了挑战。
调研报告风电

调研报告风电调研报告:风电行业发展现状与展望一、背景介绍风能是一种可再生的能源,具有无污染、可持续利用等优点,在全球范围内受到广泛关注和重视。
风电作为一种主要利用风能的发电方式,近年来在全球范围内得到了快速发展,并逐渐成为替代传统化石能源的重要选择。
本报告通过对风电行业的调研,分析了其发展现状并展望了未来的发展趋势。
二、风电行业发展现状1. 全球范围内的发展情况风电已经成为全球最重要的可再生能源之一,目前全球范围内的风力发电装机容量已经超过了700吉瓦,并以每年10%的速度持续增长。
在全球范围内,欧洲是风电产业最发达的地区,尤其是德国、西班牙、丹麦等国家在发展风电方面具有一定的优势。
此外,中国、美国等国也成为全球风电产业的重要力量。
2. 中国风电行业的发展情况中国是目前全球风电装机容量最大的国家,其风电装机容量已经超过了200吉瓦。
中国风电产业发展的主要优势在于政府的大力支持和投资,以及丰富的风能资源。
中国政府通过政策的出台和激励政策的执行,大大促进了全国范围内风电项目的建设。
此外,中国风电设备制造业也取得了较大的发展,逐步向全球市场输出。
三、风电行业发展的潜力与展望1. 能源转型的推动随着全球对可再生能源需求的增加,风电作为一种清洁能源将会得到进一步的推动和发展。
尤其是各国政府陆续出台了限制化石能源的政策,鼓励使用可再生能源。
这将为风电行业提供更大的市场机遇和发展空间。
2. 技术突破的影响风电技术的不断突破将会进一步提高风电的效率和稳定性,降低发电成本。
特别是风力涡轮机的技术创新,将使风电成为更加可靠且经济的发电方式。
预计在未来几年内,风电技术的进步将会对行业的发展产生积极的影响。
3. 国际市场的拓展随着全球风电产业的快速发展,中国风电行业将会越来越多地参与国际市场竞争。
中国的风电设备制造业已经具备一定的竞争力,并取得了一些重要的订单。
预计未来几年内,中国风电设备出口将会继续增加,进一步扩大国际市场份额。
风力发电综述报告

风力发电综述报告摘要本文对风力发电进行了综述,包括风力发电的原理、发展历程、技术特点、发电效率以及前景展望等内容。
风力发电作为一种清洁可再生能源,具有巨大的发展潜力,在减少碳排放、保护环境、可持续发展等方面具有重要意义。
本文从多个角度对风力发电进行了分析和论述,以期为读者提供全面了解风力发电的参考。
1. 引言随着对环境保护和可再生能源需求的不断增加,风力发电作为一种重要的清洁能源逐渐受到人们的关注。
风力发电利用风能将其转化为电能,是一种非常可行的替代能源。
本章将对风力发电的原理进行介绍。
2. 风力发电原理风力发电是利用风的能量将其转化为机械能,然后通过发电机转化为电能。
风力发电原理基于风能与风车的相互作用产生的力矩。
当风刮过风车叶片时,叶片受到空气流动的力量,产生转动。
通过传递给发电机的动力可以产生电能。
3. 风力发电的发展历程风力发电技术的发展经历了几个重要的阶段。
本章将对风力发电的发展历程进行概述,包括早期的风车运用、现代风力发电机的发展以及海上风力发电的兴起。
3.1 早期的风车运用早期的风车主要用于磨粉和提水等农业生产活动。
风车的使用可以追溯到几千年前,其原理与现代风力发电相似,但技术水平较低。
3.2 现代风力发电机的发展20世纪初,随着电力需求的增加和水力资源的逐渐枯竭,风力发电成为一种重要的替代能源。
1960年代,出现了第一台商用风力发电机,从此风力发电进入了实际应用阶段。
随着技术的不断进步和成本的降低,风力发电逐渐成为可行的能源选择。
3.3 海上风力发电的兴起近年来,海上风力发电作为风力发电的一个重要分支开始受到关注。
海上风力发电克服了陆地上空间有限的问题,能够利用更稳定、更强劲的海上风能,具有巨大的发展潜力。
4. 风力发电的技术特点风力发电具有一些独特的技术特点,本章将对几个主要方面进行介绍。
4.1 建设方式风力发电的建设方式分为陆上风电和海上风电。
陆上风电通过建设风电场来进行发电;海上风电则通过在海上建设风力发电机组来进行发电。
风能研究报告

风能研究报告风能研究报告一、研究背景和目的:随着全球能源需求的增长和对可再生能源的重视,风能逐渐成为一种重要的能源来源。
本研究的目的是对风能进行深入的研究,探索其在能源领域的应用潜力,并提出相关的建议和措施。
二、研究方法和数据来源:本研究主要采用了文献调研和数据分析的方法,通过收集、整理和综合相关文献和数据,对风能的发展现状、技术特点、经济效益和环境影响等方面进行分析和评估。
三、研究结果和讨论:1.发展现状:全球范围内,风能已成为最重要的可再生能源之一。
美国、中国和德国是世界上最大的风能发电国家,其装机容量和发电量均居全球前列。
2.技术特点:风能发电技术主要分为风轮机和风力发电场两种类型,其中风轮机分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
目前风力发电机的技术已相对成熟,但还存在一些问题,如设备成本高、发电效率低等。
3.经济效益:风能的经济效益主要通过发电成本和投资回报率来评估。
根据研究数据,风能的发电成本逐渐降低,投资回报率也在不断提高,但与传统能源相比仍存在一定差距。
4.环境影响:风能发电相对于传统能源而言,具有较少的环境影响,如不产生温室气体和污染物排放等。
但也存在风能发电场对鸟类、风景等方面的影响,需要进一步研究和解决。
四、结论和建议:1.风能作为一种可再生能源,有着广阔的应用前景,可以为全球能源转型和可持续发展做出贡献。
2.在技术研发方面,需要进一步提高风能发电技术的效率和可靠性,降低设备成本,推动技术创新和进步。
3.在政策支持方面,政府应加大对风能发电的政策支持力度,鼓励投资者和企业参与风能项目,提供财政和税收激励等措施。
4.在环境保护方面,要加强对风能发电场的环境影响评估和监测,采取相应的保护措施,减少对生态环境的影响。
综上所述,风能作为一种清洁、可再生的能源形式,在全球能源发展中具有重要的地位和潜力,但也需要进一步研究和发展,以解决相应的技术、经济和环境问题。
风电文献综述
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随着交流电动机高性能变频调速技术及永磁同步电动机( PMSM)设计制造技术的不断进步,以矢量控制技术为核心的PMSM工业伺服驱动器得到了飞速发展,市场前景良好,带来了很好的社会效益和经济效益。
任何一种新研发的伺服驱动器或PMSM均需要长时间的性能验证,为此需要设计高性能测试平台。
到目前为止,变频传动系统的模拟测试平台大致包括以下几种类型:(1) 能量消耗型; (2) 能量回馈型; (3) 互馈对拖型。
其中,能量消耗型需要直流发电机和功率电阻来模拟实际负载,系统庞大,控制复杂,能量消耗严重。
能量回馈型需要同步电动机和直流发电机及并网装置,系统复杂,效率较低。
互馈对拖型包括两种:共用交流母线型和共用直流母线型。
共用直流母线型的结构相对简单,控制容易,效率最高,整流设备功率最小。
该互馈对拖型测试平台非常适用于测试伺服驱动器2PMSM传动系统的性能。
本文建立了共用直流母线的互馈对拖型测试平台,描述了该测试平台的工作原理,对整个机电系统进行了建模和仿真分析,给出了该测试平台的实际运行情况分析,并对互馈对拖测试平台的损耗与效率进行了分析,提出了能效比的概念。
摘要风能作为一种清洁的可再生能源,越来越被人们所关注,风力发电更是受到人们的重视。
现代风力发电技术的发展趋势一是无刷化,二是采用取消增速机构的风力机直接驱动低速发电机,其中最典型的是直接驱动式永磁风力发电机。
尤其是中小型直接驱动式永磁风力发电机,结构简单,运行可靠,即可并网又可独立运行,特别适合于我国边远地区,具有广阔的推广应用前景。
目前,国内对直接驱动式永磁风力发电机的研究还处在起步阶段,没有适用于中小型直接驱动式永磁风力发电机成熟的设计方法,本文以50kw直接驱动式永磁风力发电机为例,进行该种电机设训方法的研究。
首先,分析直接驱动式永磁风力发电机的设计特点。
由于电机转速很低,为了充分利用其圆周线速度,一般需要采用直径大而轴向长度短的结构,与传统高速电机的细长结构有很大区别。
风力发电技术的现状与发展综述
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风力发电技术的现状与发展综述摘要:在可持续发展理念不断深入的背景下,我国电力事业也迎来更高的发展。
面对这样的形势风力发电应运而生,并且有效提升了发电效率与资源利用。
风能可以算作如今最有商业前景的一种可再生能源。
在这一基础上,风力发电的相关技术也在不断发展与进步。
本文简单探讨了风能发电及其技术发展的有关内容,仅供参考。
关键词:风力发电;技术发展;可再生能源;发展前景引言这些年社会经济的发展速度已经越来越快,人们的日常生活以及生产工作都需要消耗更多的资源,但是由于资源本身数量有限,加强对于新能源的研究以及开发就显得尤为重要。
作为一种可再生能源,风能的应用比较普遍,在对其进行开发的过程中,难度可能会更小,同时这种资源的使用对于环境方面造成的污染也比较小,在实际发展时投入的资本比较少,同时又兼具良好的发展前景。
本文结合实际情况来对我国风力发电系统的发展情况进行研究,并提出在风力发电过程中的一些关键控制技术和方法,希望可以对风力发电技术产生更深入的理解,为后续风力发电系统的构建以及完善提供参考依据。
1风力发电技术1.1风电机组功率调节技术当风能新能源密度完全足够的过程中,风力发电机功率的大小会严重影响到风力发电系统的供电效果与能力,所以风电发电机功率的调节技术十分重要。
风力发电机组的作用,主要是将风能新能源转变成为机械化能源,将机械化能源转化为电能等一系列操作步骤。
与此同时,当发电机组正处在风力较小的环境中时,在短时间之内应当不断提高风力发电机组应用的风能,全面提升风电机组的发电功率与工作效率。
正相反,当风电机组完全依附在风力过大的环境中时,应当充分考虑风电机组结构的刚性与强度,以及对发电容量的限制等,防止在实际应用中出现过载的问题以及产生不必要的麻烦。
所以,通过降低机组的风能能力保障其安全性以及应用发电功率的稳定性。
1.2混合储能技术现阶段风力发电系统的主要储能装置为蓄电池,但蓄电池装置寿命较短、功率密度较低、维护难度高,还易产生环境污染,为解决该问题,可将蓄电池装置与超级电容器方式相结合,形成混合储能技术。
风力发电技术研究文献综述
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风力发电技术研究文献综述伴随着经济的快速发展和全球工业化进程的加快,常规能源如煤、石油、天然气等不可再生能源有限,经过过去的几百年来无节制的开采和滥用,这些不可再生能源已面临枯竭。
风力发电既不会产生任何污染物,也不会造成太多的内部能量损耗,是一种取之不尽用之不竭的绿色能源,世界各国都有较大的蕴藏量,是目前最具大规模开发利用前景的能源。
随着电力电子技术的飞速发展,风能开始展现自身的优势,现阶段风电成本不断下降,已接近煤炭发电成本,成为一个有发展前途的新兴产业,年增幅高于27%,对风力发电进行深入研究有着重要的现实意义。
1.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,驱动发电机发电。
最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成。
空气流动的动能作用在叶轮上,推动叶轮旋转,将动能转换成功、机械能,叶轮的转轴与发电机的转轴相连,带动发电机发电。
20 世纪,现代风机增加了齿轮箱、偏转系统、液压系统、刹车系统和控制系统等。
齿轮箱可以将很低的风轮转速变为很高的发电机转速,同时也使得发电机易于控制,实现很稳定的频率和电压输出。
偏航系统可以使风轮扫掠面总是垂直于主风向,风轮沿水平轴旋转,以便产生动力。
在变桨距风机,组成风轮的叶片要围绕根部的中心旋转,以便适应不同的风况。
在停机时,叶片尖部甩出,以便形成阻尼,液压系统就是在调节叶片桨距、阻尼、停机、刹车等状态下使用。
控制系统是现代风力发电机的神经中枢,现代风机是无人值守的:风机的控制系统根据风速、风向对系统加以控制,在稳定的电压和频率下运行,自动地并网和脱网,对出现的任何异常进行报警,必要时停机。
2.风力发电的现状目前,中、大型风力发电机组已在世界上40多个国家陆地和近海并网运行,风电增长率比其它电源增长率高的趋势仍然继续。
风电事业的蓬勃发展,带动风力发电技术快速进步,其表现如下:(l)单机容量不断增加,1.5MW和2MW风电机组已成主流机型,5MW己经进人商业化运行阶段,8MW的风电机组正在研制或挂机试验运行。
风电技术调研报告
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风电技术调研报告风电技术调研报告一、背景介绍风电是指利用风能转化为电能的一种清洁能源。
随着社会经济的快速发展和环境问题的日益凸显,风电技术作为一种可再生能源,逐渐受到了广泛关注和应用。
调研风电技术的发展状况,对于推广和应用风电技术具有重要意义。
二、调研内容1. 风电技术的发展历程风电技术起源于2000多年前的中国,随后在欧洲得到了进一步的发展。
目前,全球风电技术已经进入成熟阶段,各国纷纷投入大量资金进行研发和生产。
2. 风电技术的技术特点风电技术具有可再生、清洁、无排放等特点,与传统的化石能源相比具有巨大的优势。
同时,风电技术的风能资源广泛分布,具有较高的生产潜力。
3. 风电技术的应用情况目前,风电技术已经在全球范围内广泛应用。
主要的应用领域包括电力发电、农村电化、工业制造等领域。
风电技术在解决能源需求和改善环境问题方面具有重要作用。
4. 风电技术的发展趋势随着科技的进步和人们环保意识的提高,风电技术在未来将会有更为广阔的发展前景。
特别是在智能化技术的应用和经济性的提升方面,风电技术将会取得更大的突破和进步。
三、结论风电技术作为一种可再生能源技术,具有巨大的发展潜力和应用前景。
在当前全球环境问题突出的背景下,加强风电技术的研发和应用,对于解决能源供给和减少污染具有重要意义。
同时,政府、企业和个人都应该共同努力,推动风电技术的发展和推广,以实现可持续发展的目标。
四、建议1. 政府应加大对风电技术研发和应用的支持力度,加强政策引导,鼓励企业投资风电项目。
2. 企业应加强技术创新,提高风电设备的效率和可靠性,降低成本,促进风电技术的进一步发展和应用。
3. 个人应提高环保意识,积极支持风电技术的发展和应用,节约能源,减少碳排放。
总之,风电技术是一种非常有前景的可再生能源技术。
通过加强研发、推广和应用,风电技术将会在未来的能源领域发挥越来越重要的作用,为实现可持续发展做出贡献。
新型风力发电技术的研究与开发
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新型风力发电技术的研究与开发随着人类对能源的需求日益增长,环保能源的开发与研究成为不可避免的趋势。
其中风力能作为环保能源的重要组成部分,并越来越受到人们的关注。
然而,传统的风力发电技术在效率上存在一定的局限,不足以满足现代工业对能源的高效、可持续需求。
因此,新型风力发电技术的研究与开发日益重要。
一、研究背景如今,新能源技术已经成为国家战略和经济转型的重要指导方针。
其中,风力能作为一种洁净、可再生的能源成为了当前的研究热点。
现有的风力发电技术虽然在技术和市场应用方面成为了当前应用风力发电的主要方式,但同时还存在一些问题。
比如说,传统风机的广泛应用可能会对风场资源造成过度开发,同时触及到环境保护、生活噪音、景观等方面的问题。
因此,研究新型的风力发电技术,包括新的风机和风场建设方式已经成为了当前的研究方向。
二、新型风机的研究在新型风力发电技术方面,风机的研究和设计是至关重要的。
目前,全球范围内的风机技术已经处于一个成熟的发展阶段,普及率不断提高。
然而,传统的大型风机在效率和成本上面仍然存在一定的问题。
因此,新型风机的研究已然成为风电产业的重要方向。
其主要研究方向包括:提高风机的效率和容量因数、减小对环境的影响、降低制造成本等。
其中,前风机和小型风机是风机新技术中的代表。
与传统的后置风机相比,前风机废弃了传统的齿轮箱传动,减少了部分机械部件。
这不仅可以提高风机效率,还可以减少对环境的干扰。
而小型风机不同于传统大型风机,大小代表着风机直径的缩小。
小型风机有较高的起动风速和较高的运行效率,不仅可以应用于城市的小型独立电站,还可以搭配大型风机应用于山区和离岸地区的电站中。
三、新型风场建设除了风机的研究和设计以外,新型风场建设也是当前研究的另一个热点。
传统的风场难以满足群体的需求。
其所选用的地形和建设方式往往是非常有限的。
因此,如何打破传统的建设模式,新型风场建设方式的研究就显得尤为重要。
目前,新型风场建设方案主要有以下变化:海上风场、离岸风场和道路风场。
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随着经济高速发展对电能依赖程度的加剧,电力系统的规模不断增大,结构日趋复杂。
电能生产、传输与消费环节之间的强耦合性使得针对局部扰动的不恰当处置可导致影响范围扩大,甚至诱发恶性连锁反应,酿成大面积停电事故。
近年来,由于可再生能源发电大规模接入电力系统以及强随机、突发性极端自然灾害的频发,发生这种大面积停电的风险还有逐步增大的趋势。
自2003年美加8.14大停电之后,发生在我国和巴拉圭、巴西、日本、印度等国的大面积停电事故已经充分说明:大停电是现代电力系统必须面对的严重威胁[1]。
在加强电网建设和管理的同时,研究大停电事故后局部孤立系统的快速恢复,对减少事故带来的经济损失和社会动荡具有极其重要的意义。
作为系统恢复的核心环节,网架重构的主要任务是高效利用系统中有限的启动功率,通过优化骨干机组及关键线路的投运顺序,争取在尽可能短的时间内最大化系统的有功出力,减小重要负荷的停电损失。
就大系统的总体重构策略而言,主要分为子系统内的串行恢复和不同子系统间的并行恢复,通过二者的协调配合保证全网恢复的同步[2-4]。
作为子系统内重构过程的基础,事故后的机组恢复顺序优化问题率先受到国内外研究者的关注。
20世纪90年代,基于知识库的专家系统、层次分析等定性分析与定量求解相结合的方法已被相继用来制定机组恢复方案[5,6]。
为了提高方案的客观适用性,文献[7]将机组顺序优化等效为多约束条件的背包问题,采用数据包络分析模型和回溯算法进行定量求解。
文献[8]进一步引入二进制和线性决策变量,将问题简化为混合整数线性优化问题,可求得所有机组初始启动顺序的最优解。
顺利重建网架不仅需要合理安排机组的恢复顺序,还需要关注送电路径的优化。
文献[9-11]利用复杂网络的拓扑特性指导网架重建过程中关键线路的筛选。
文献[12]将机组启动时间限制引入恢复路径的优化过程。
文献[13]将送电路径优化与节点重要性评价进行解耦,提出针对网络重构过程的通用送电路径优化模型。
由于机组和线路的投运在网架重构的主要阶段彼此交织、相互影响,为了将二者的优化过程统一起来,文献[14]采用改进支路权值后的综合优先级指标,以恢复时间最短为目标优化发电机的启动顺序。
文献[15]采用计及恢复机组发电容量和线路相对重要程度的机组恢复效益指标确定最优重构网络。
文献[16]提出了基于改进节点重要度和恢复路径评价方法的多目标双层重构优化模型。
上述研究旨在寻找理论上重构效果最优的机组或线路恢复顺序。
然而,网架恢复过程客观上要受到机组可靠性、倒闸操作、随机故障等诸多不确定因素的影响,文献[17,18]首先提出机组投运风险和线路投运风险的概念,对网架重构方案的运行可靠性进行定量评价。
文献[19]进一步提出综合考虑恢复效果和运行可靠性的基于失电风险最小的机组恢复顺序优化方法。
针对线路投运的不确定性,文献[20,21]分别采用模糊机会约束规划和鲁棒优化进行建模求解。
近年来,随着节能及环保压力的不断加剧,可再生能源发电规模在系统中的占比大幅增加,尤其是资源丰富且技术相对成熟的风力发电发展最为迅猛。
因此,也有学者针对风电参与系统恢复的可能和效益进行了针对性研究。
文献[22]提出了风力发电与超级电容及蓄电池组成的储能系统相结合的黑启动电源方案。
文献[23]针对配置储能电站的风电场提出一种大停电后风电场的黑启动策略。
文献[24]提出了考虑风电的黑启动一般原则,文献[25]仿真验证了连接VSC-HVDC 的海上风场可作为黑启动电源加快系统恢复进程。
文献[26]在网架重构末期引入风电,并对比了是否有风电参与的恢复方案。
文献[27]研究了风电参与配电系统的恢复优化,有助于减少停电损失和恢复费用。
文献[28,29]研究了风电参与微网黑启动的策略和步骤。
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