风力发电机基础知识-kong
风力发电基础知识
风⼒发电基础知识第⼀章风⼒发电机组结构1.8 控制系统控制系统利⽤微处理器、逻辑程序控制器或单⽚机通过对运⾏过程中输⼊信号的采集传输、分析，来控制风电机组的转速和功率；如发⽣故障或其他异常情况能⾃动地检测平分析确定原因，⾃动调整排除故障或进⼊保护状态。
控控制系统的主要任务就是⾃动控制风机组运⾏，依照其特性⾃动检测故障并根据情况采取相应的措施。
控制系统包括控制和检测两部分。
控制部分⼜设置了⼿动和⾃动两种模式，运⾏维护⼈员可在现场根据需要进⾏⼿动控制，⽽⾃动控制应在⽆⼈值班的条件下预先设置控制策略，保证机组正常安全运⾏。
检测部分将各传感器采集到的数据送到控制器，经过处理作为控制参数或作为原始记录储存起来，在机组控制器的显⽰屏上可以查询。
现场数据可通过⽹络或电信系统送到风电场中央控制室的电脑系统，还能传输到业主所在城市的总部办公室。
安全系统要保证机组在发⽣⾮常情况时⽴即停机，预防或减轻故障损失。
例如定桨距风电机组的叶尖制动⽚在运⾏时利⽤液压系统的⾼压油保持与叶⽚外形组合成⼀个整体，同时保持机械制动器的制动钳处于松开状态，⼀旦发⽣液压系统失灵或电⽹停电，叶尖制动⽚和制动钳将在弹簧作⽤下⽴即使叶尖制动⽚旋转约90°，制动钳变为夹紧状态，风轮被制动停⽌旋转。
根据风电机组的结构和载荷状态、风况、变桨变速特点及其他外部条件，将风电机组的运⾏情况主要分为以下⼏类：待机状态、发电状态、⼤风停机⽅式、故障停机⽅式、⼈⼯停机⽅式和紧急停机⽅式。
（1）待机状态风轮⾃由转动，机组不发电（风速为0~3m/s），刹车释放。
（2）发电状态发电状态Ⅰ：启动后，到额定风速前，刹车释放。
发电状态Ⅱ：额定风速到切出风速（风速12~25m/s），刹车释放。
（3）故障停机⽅式：故障停机⽅式分为：可⾃启动故障和不可⾃启动故障。
停机⽅式为正常刹车程序：即先叶⽚顺桨，党当发动机转速降⾄设定值后，启动机械刹车。
（4）⼈⼯停机⽅式：这⼀⽅式下的刹车为正常刹车，即先叶⽚顺桨，当发电机转速降⾄设定值后启动机械刹车。
风力发电常规知识点总结
风力发电常规知识点总结一、风力发电技术的基本原理1. 风力发电的原理是利用风能转动风机叶片，并通过发电机将机械能转化为电能。
风机叶片受到风的推动后转动，带动发电机发电。
2. 风机的转动受到风的影响，风速越高，风机的转速越快，发电量也会随之增加。
因此，选择风力资源丰富的地区建设风电场是非常重要的。
3. 风力发电技术的核心是风机叶片和发电机的设计和制造。
叶片的形状、长度和材料选择，发电机的转子和定子的设计，都直接影响了风力发电的效率和可靠性。
二、风力发电的发展历史1. 早在2000多年前，古代人类就已经开始利用风能驱动帆船和磨坊，用风力进行生产。
随着科技的进步，风力发电技术也得到了不断改进和完善。
2. 20世纪70年代开始，欧洲国家率先开发和应用风力发电技术，随后美国、中国等国家也相继投入了大量资金和人力资源用于风力发电的研发和建设。
3. 目前，风力发电已经发展成为一种成熟的清洁能源技术，全球各地都有数以万计的风电场在运行，为人们提供清洁电能。
三、风力发电的优势1. 可再生能源：风是一种永不枯竭的资源，因此风力发电是一种可再生能源，不会对环境造成永久性的破坏。
2. 清洁环保：风力发电不会产生任何污染物，对环境影响极小，是非常环保的能源选择。
3. 经济效益：风力发电的成本逐渐下降，与传统火电相比，风电的发电成本已经非常有竞争力，对降低电力成本具有重要意义。
4. 可调度性：虽然风的不确定性会给电网调度带来挑战，但配备合适的调峰设备和技术手段，风电的可调度性并不比传统发电方式差。
四、风力发电的劣势1. 风速不稳定：风力发电受风速的影响较大，风速不稳定会影响风力发电的稳定性和可靠性。
2. 建设成本高：风力发电的初期投资较大，需要大规模的风电场和高效的发电机设备，因此建设成本相对较高。
3. 土地需求大：风电场需要占用大片土地，特别是在风资源丰富的地区，土地成本和占用问题是风力发电面临的一个挑战。
4. 对电网的影响：风力发电的不确定性和间歇性会给电网的调度和运行带来一定难度，需要配备相应的调和技术。
风力发电机的基础知识
风力发电机的基础知识一、风的认知从某一个角度讲，风是太阳能的一种表现形式。
1.风的成因：①地球的自转②温差: 地球表面的不同状态对太阳的吸热系数以及放热系数不同从而造成空气之间温度的差异，而导致风的形成。
(如水面比地面的吸热慢,放热也慢)。
2.风的运动轨迹风在遇到障碍物后，都会形成湍流。
二、风力发电机风力发电机是一种将风能转换为电能的一种发电装置，实现风能转换成机械能，再由发电机把机械能转换成电能的过程。
1.风力发电机的技术原理三相三相不控桥整流蓄电池(1)发电机为三相(即三根线)，输出三相应该是相互导通的,两根引出线的电阻是相同的,任意两根线一打是会出现火花。
(2)12V蓄电池充满电之后,电压会上升，一般蓄电认为电池充满在13.8V~14.5V之间。
用风力充电,蓄电池电压都会高,1.1V~1.3V为额定电压，多种蓄电池工作状态选择是不一样的。
10.2V切入逆变器。
发电机频率的监控,控制器增加监控点,电压信号选择保护。
2.风力发电机实际上是一个由风机叶片、发电机及尾舵组成的机组。
(1)最理想的叶片叶片扫风面积越大，接受风能则越大。
叶片侧面叶型的不同设计，可提高转速，减小阻力。
叶片理论极限值CP(max)=0.593P∝SρO3 *cp(目前,大风机叶片实际做出来最理想的CP值为0.48,小风机为0.48~0.36,而HY系列的叶片CP值可做到0.42。
)（2）高效能的发电机发电机效率：大型发电机0.95小型发电机0.6~0.5整机转化效率：整机转化效率= 气动效率(CP值) * 发电机效率三、风力发电机的特点风是一种随机能源,我们要利用风能发电，便要捕捉风能。
而风能可以无限大,在这种特性下，如果不作限速，即使再优良的风机也会被损坏。
现在风机一般利用于发电的，都是在3M/S~60M/S输出空间。
一般采用以下几种限速装置：（1）变浆距（离心变浆距）这是目前较先进的叶片控制方式，当大风来时，调型叶片，形成阻力，使风能大部分消耗在叶尖，限制能量输出。
风力发电基础知识
维护成本高：风力发电机组需要 定期维护维护成本较高
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投资成本高：建设风力发电场需 要大量生态环境产生一定影响如噪音、 电磁辐射等
风力发电的适用场景
风力资源丰富的地区如海岸线、山地、草原等 远离电网的偏远地区如海岛、边远山区等 需要清洁能源的地区如环保要求高的城市、工业园区等 需要稳定电力供应的地区如医院、学校、工厂等
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目录
01 02 03 04 05 06
添加目录项标题 风力发电的原理 风力发电的优势与局限性 风力发电技术的发展历程 风力发电的应用前景 风力发电的实际应用案例
01
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风力发电的原理
风力发电的工作原理
风力发电的基本原理：利用风力推动风力发电机的叶片旋转从而产生电能。 风力发电机的结构：包括叶片、转子、发电机、塔架等部分。 风力发电的过程：风力推动叶片旋转转子带动发电机发电电能通过输电线路传输到电网。 风力发电的优点：清洁、可再生、环保、无污染。
采用风能预测技术：通过风能预测技术提高风力发电系统的稳定性和效 率
提高风电机组稳定性的措施与技术保障
采用先进的控制技术如 自适应控制、模糊控制 等提高风电机组的稳定 性和可靠性。
加强风电机组的维护和 保养定期检查和更换易 损部件确保风电机组的 正常运行。
采用先进的风电机 组设计如采用多叶 片、可变桨距等设 计提高风电机组的 稳定性和效率。
德国：Nordsee-Ost风电场欧洲最大的 海上风电场之一
中国：内蒙古辉腾锡勒风电场中国最大的 风电场之一
美国：lt Wind Energy Center美国最大 的风电场之一
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叶片的表面必须足够的光滑以避免风经过其表面时速度降 下来。这就是为什么任何一处小的滑伤都要用玻璃纤维填 充。最后，叶片被放置在地上抛光，直到表面足够光滑。
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偏航 风机的控制系统总是保证叶轮处于对风的状态。
机舱顶部的风向标告诉控制系统风的方向，当风变 向时，机舱和叶轮的方向也随之改变。
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
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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。
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骑自行车爬上坡的 确要费一些功夫。 当女孩用最高档爬 坡时更困难。另一 方面，她没有必要 在到达坡顶前蹬的 那么快。
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变到第一档时，上 坡就容易多了，而 这时女孩就需要蹬 的快些了。
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这两个壳在另一个叶片生产厂浇铸。它们随后被组合 成叶片。工人们用塑料制品附在玻璃纤维上保护它， 制造叶片时精确度是很重要的。
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这两个外壳被放在一个模具中，然后封闭。 壳在烤炉中加热以便玻璃纤维变得足够硬。
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在外壳装配在一起之前，需要将大梁安装进去。 在大梁的上面你可以看见粘合层。
风力发电机基础知识及电气控制
风力发电机基础知识及电气控制1. 引言风力发电是一种常见的可再生能源的发电方式，利用风力驱动风力发电机转动发电机，将风能转换为电能。
本文将介绍风力发电机的基础知识及其电气控制系统。
2. 风力发电机的工作原理风力发电机的工作原理基于风能转换为机械能，然后通过发电机将机械能转换为电能。
其主要构成包括风轮、发电机、传动系统和控制系统。
2.1 风轮风轮是风力发电机的核心部件，其作用是捕捉和利用风能来驱动转子旋转。
风轮一般由数个风叶组成，风叶的形状和材料会影响风轮的效率和性能。
2.2 发电机发电机是将机械能转换为电能的设备。
在风力发电机中，常使用的发电机类型有直流发电机和交流发电机。
直流发电机一般用于小规模的风力发电机组，而交流发电机则广泛应用于大型风力发电场。
发电机的输出功率与风速、风轮的转速以及发电机的效率有关。
2.3 传动系统传动系统将风轮的转动力矩传递给发电机，使发电机能够进行电能的转换。
传动系统一般由减速器和轴承组成，减速器的作用是将风轮高速旋转转化为发电机所需的合适速度。
2.4 控制系统控制系统对风力发电机进行监测和控制，使其在不同的风速条件下都能够运行稳定，并提高其发电效率。
控制系统一般包括风速测量、风向测量、发电机输出功率控制等模块。
3. 风力发电机的电气控制系统风力发电机的电气控制系统主要负责监测和控制发电机的运行状态，以实现稳定的发电性能。
3.1 风速与风向测量风速和风向测量是风力发电机电气控制系统的基础。
通过安装风速测量装置和风向测量装置，可以实时监测风力的大小和方向，并将数据传输给控制系统进行处理和分析。
3.2 发电机输出功率控制发电机输出功率控制是保证风力发电机稳定运行的关键。
通过对发电机输出功率进行控制，可以使其在不同的风速条件下都能够保持合适的输出功率。
3.3 电网连接与逆变控制风力发电机一般需要将产生的电能输送到电网中，供用户使用。
因此，电气控制系统还需要实现电网连接和逆变控制功能，以确保发电机输出的电能能够与电网进行正常连接。
风力发电机的基础知识介绍
风力发电机基础知识介绍一、风力发电的现状我国民能资源比较丰富，是风能利用的大国之一，风力提水和风帆运输曾有过辉煌历史。
但风力发电在我国起步较晚，前些年主要是建设小型风力发电机（10KW以下）。
目前50～200W微型风力发电机组已定型投入批量生产，年生产能力达一万台以上；l～20KW容量的中、小型风力发电机组已达到小批量生产阶段。
近几年来正在研制50～200KW大、中型风方发电机组。
据1992年末的统计，已推广使用微型风力发电机组约12万台，总装机容量约16·8MW在国际合作和引进国外机组的条件下，已在新疆、内蒙古等区建立了14个风力发电试验场，安装大、中型风力发电机组多台。
仅新疆达圾城风电场装机容量已突破10MW，其经济效益越来越明显。
据估计，10米高的平均风速高于 5.1m/s的面积约为全世界面积的1/4 （3*10 K㎡）如果按每平方公里的风力发电装机容量为0.33MW计算，则这些面积每年的发电量可达2000TW·h，相当于目前全球总耗电量的2倍。
到1990年为止，全世界风机总装容量约为200MW，大部分是欧洲国和美国。
目前，风机正朝大型化方向发展，我国现已有250~500MW级的成熟风机二、风力发电的特点风能的特点是半连续性的，风能受地形和天气的影响很大，并且还有季节性变化和逐日逐时变化，大部分位于海边，及平原地区也有较丰富的风能资源。
风力发电一般由多个机组组成，利用风力，使转子（由叶片、毂和转轴组成）快速转动；经齿轮带动发电机发电（即是把风能转化为机械能，再由机械能转化为电能）。
但风力、风向、风速都是不稳定的，所以把多个机组产生的电能集中后经过充电控制器，储存到蓄电池，提供给各种负载。
三、风力发电能量的来源通常所说的风能是空气流动所具有的动能。
风力发电就是将空气流动的动能转变为电能。
大风包含着很大的能量。
（风速为9～10m／S的五级风吹到物体表面上的力，每平方米面积上约10kg，风速为20m／S的九级风吹到每平米面积上的力约为50kg，风速为50～60m／s的台风这个力可达200kg。
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10、基础
为钢筋混凝土结构，承载整个风力发电机组的重量。基础周围设置有预 防雷击的接地系统。
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11、机舱
风力发电机组的机舱承担容纳所有的机械部件，承受所有外力（包括静 负载及动负载）的作用。
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风力发电机组简图
转速范围 rpm
11.5-21.2
11-22
9.7-19
9.8-18.3
额定转速 2021/9/15
rpm
20.1
20.1
17.4
17.4 5
并网型风力发电机组由以下部分组成
1、 风轮(叶片和轮毂) 2、 传动系统 3、 偏航系统 4、 变浆系统 5、 液压系统 6、 制动系统 7、 发电机 8、 控制与安全系统 9、 塔筒 10、基础 11、机舱
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制动系统
使风轮减速和停止运转的系统。 SL1500系列风力发电机所用的制动器是一个液压动作的盘式制动器，用 于锁住转子。例如，在风力发电装置紧急切断时，制动器制动，使系统 停机。它具有自动闸瓦调整功能，也就是说当闸瓦磨损时不需要手动调 整制动器.
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制动器在风力发电机组中的安装位置
例如：运行、停机、故障
查看即时的故障信息
例如：故障代码、简单描述
各个设备的即时参数
例如：温度、电压、角度
各个设备所处的状态
例如：启动、停止
信息的记录
例如：发电量、发电时间、 耗电量
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Control－控制面板
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Control－菜单内容
风力发电机组整机基础知识
风力发电机组整机基础知识风力发电机组是一种利用风能转化为电能的装置。
它由风力发电机、传动装置、发电机、控制系统和塔架等组成。
风力发电机是风力发电机组的核心部件，它通过叶轮捕获风能并将其转化为机械能。
一般来说，风力发电机的叶轮由三个叶片组成，叶片的形状和材质会直接影响发电机的效率。
同时，叶轮的直径和转速也会影响发电机的性能。
传动装置用于将风力发电机转动的低速轴传递给发电机。
传动装置通常由齿轮、轴和轴承等部件组成。
它的作用是将低速高扭矩的风轮转速转换为高速低扭矩的发电机转速，以提高发电机的效率。
发电机是将机械能转化为电能的装置。
在风力发电机组中，常用的发电机是异步发电机和永磁同步发电机。
异步发电机结构简单、可靠性高，适用于大型风力发电机组；而永磁同步发电机具有高效率和较小的体积，适用于小型风力发电机组。
控制系统是风力发电机组的大脑，它能监测和控制整个发电过程。
控制系统通常包括风向传感器、风速传感器、转速传感器和电气控制器等部件。
通过收集和分析这些传感器的数据，控制系统可以自动调整发电机的转速和输出功率，以适应不同的风速和风向条件。
塔架是将风力发电机组安装在地面或海上的支撑结构。
塔架的高度和材质会直接影响风力发电机组的发电能力。
一般来说，塔架越高，风力发电机组能够捕获到的风能就越多，从而提高发电效率。
风力发电机组的基础知识还包括风能的计算和风场选择。
风能的计算是评估风力发电机组发电潜力和风机选型的重要依据。
而风场选择则是确定风力发电机组安装位置的关键因素，需要考虑到地形、气象条件和电网接入等因素。
风力发电机组的整机基础知识包括风力发电机、传动装置、发电机、控制系统和塔架等组成部分，以及风能的计算和风场选择。
了解这些知识对于设计、安装和运维风力发电机组都具有重要的意义。
通过不断的研究和创新，风力发电技术将会进一步提高，为可持续能源的发展做出更大的贡献。
风力发电基础知识
风力发电基础知识在当今世界，随着对清洁能源的需求不断增长，风力发电作为一种可持续、无污染的能源获取方式，正逐渐发挥着越来越重要的作用。
接下来，让我们一起走进风力发电的世界，了解一下它的基础知识。
首先，我们来谈谈什么是风力发电。
简单来说，风力发电就是利用风的力量来驱动涡轮机旋转，从而将风能转化为电能。
风是由大气受热不均、气压差异等因素产生的空气流动现象。
当风吹过风力发电机的叶片时，叶片会带动发电机的转子旋转，通过电磁感应原理，产生电能。
那么，风力发电的原理是什么呢？风力发电机主要由叶片、轮毂、机舱、塔筒和基础等部分组成。
风的动能作用在叶片上，使叶片产生旋转力矩。
叶片通常采用特殊的设计形状，以提高风能的捕获效率。
当叶片旋转时，通过传动轴将旋转的机械能传递到发电机内部。
发电机内部的磁场和导体之间的相对运动产生感应电动势，进而输出电流。
要实现高效的风力发电，选择合适的风力发电机类型至关重要。
目前常见的风力发电机类型包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
水平轴风力发电机是最常见的类型，其叶片与地面平行，随风旋转。
这种类型的风力发电机通常具有较高的发电效率，但对风向的要求相对较高。
垂直轴风力发电机的叶片与地面垂直，不需要对风向进行跟踪，但其发电效率相对较低，结构也相对复杂。
风力发电场的选址也是一个关键因素。
一个好的选址可以大大提高风力发电的效率和经济性。
一般来说，风力发电场会选择在风能资源丰富、地形开阔、障碍物少的地区。
比如海边、高山顶、草原等地。
同时，还需要考虑电网接入条件、土地使用政策、环境影响等多方面的因素。
在了解了风力发电的基本原理和相关设备后，我们来看看风力发电的优点。
首先，风力发电是一种清洁能源，不会产生温室气体排放和其他污染物，对环境友好。
其次，风能是一种可再生资源，取之不尽，用之不竭。
再者，风力发电的成本在不断降低，随着技术的进步和规模的扩大，其经济性逐渐提高。
此外，风力发电还可以分散分布，减少对大型集中式发电厂的依赖，提高能源供应的可靠性。
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
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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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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。
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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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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
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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。
风力发电基础知识
2国02测10诺-1德-28·技术部
• 控制系统结构图（WP4000）
2国03测10诺-1德-28·技术部
2国04测10诺-1德-28·技术部
2国05测10诺-1德-28·技术部
2国06测10诺-1德-28·技术部
• Cp值随着尖速比和桨距角的变化而变化
2国07测10诺-1德-28·技术部
23国02测10诺-1德-28·技术部
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风力发电基础知识
2国0测10诺-1德-28·技术部
23国0测10诺-1德-28·技术部
2国40测10诺-1德-28·技术部
• 年平均风速（10分钟）分布曲线和风切变曲线
Webull分布曲线
风切变指数曲线
2国50测10诺-1德-28·技术部
• 按照叶轮放置方向 • 水平轴: 叶轮轴线呈水平方向布置 • 垂直轴: 叶轮轴线呈垂直方向布置 • 按照接入电网方式 • 根据风机正常运行时是否直接接入电网分为并网型和离网
2国0测10诺-1德-28·技术部
2国01测10诺-1德-28·技术部
– 控制系统主要部件 – 主控器（核心控制模块软硬件） – 变桨控制器（变桨控制模块、变桨电机伺服及电机, 蓄电池） – 变频器（双馈机型和同步机型） – 通讯模块（系统内部通讯、风场内通讯） – SCADA软件（用于远程监控） – 控制系统调试内容 – 静态检查（接线、参数整定） – 动态部件（变桨、主控逻辑、偏航等） – 联调（从切入到并并网）
型 • 离网型风机常与太阳能组成风光电互补动力源。 • 按叶轮布置位置 • 若叶轮布置在机舱前，称为上风向；否则称为下风向； • 传动链布置 • 根据有无齿轮箱分为非直驱和直驱机型 • 其他方式 • 如叶片数量、机型容量等级、安装地点（海上或陆上）
风力发电机及其系统知识讲解课件
分布式风电技术的应用
分布式风电技术的应用场景广泛，如农村、岛屿、城 市等地区。在实践中，分布式风电技术的应用已经取 得了一定的成果。例如，在丹麦等国家，分布式风电 已经成为主要的供电方式之一；在国内，也有越来越 多的企业和个人开始利用分布式风电技术实现自给自 足的供电方式。分布式风电技术的应用有助于提高能 源利用效率和降低碳排放量，为推动可持续发展做出 了积极贡献。
靠性，维护成本相对较低。
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垂直轴风力发电机
垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机不同，其风轮轴与地面垂直，利
用风向旋转风轮叶片发电。垂直轴风力发电机具有较广的风能利用率范
围，尤其适合在低风速地区使用。
03
大型和小型风力发电机
根据功率大小，风力发电机可分为大型和小型两类。大型风力发电机通
常用于并网发电，而小型风力发电机则适用于家庭、小型商业和离网应
Part
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风力发电机系统组成
风力发电机组的主要部件
风轮
捕获风能并将其转换为机械能的 主要部件，包括叶片和轮毂。
塔筒
支撑整个风力发电机组，包括风 轮、齿轮箱和发电机，使其能够 捕获风能。
齿轮箱
将风轮的低转速提升到发电机所 需的高转速，以驱动发电机产生 电能。
发电机
将风轮捕获的机械能转换为电能 ，通过磁场和导线的相对运动产 生电流。
维修更换
对损坏或磨损严重的部件进行 维修或更换，保证系统性能。
备件管理
建立备件管理制度，储备必要 的备件，确保维护保养工作的
顺利进行。
风力发电机系统的故障诊断与处理
故障识别
通过监控系统或其他手段，及时发现风力发电机 系统的异常情况。
故障诊断
采用专业的诊断工具和方法，对故障进行准确定 位和性质判断。
风力发电机组的发电系统基础知识讲解
主轴剖面图
前轴承（BT轴承） 前轴承是双列圆锥滚子轴承，
它具有一个双滚道的外圈和两个 内圈，内圈之间有一隔圈，可以 通过改变隔圈的厚度调整轴承游 隙。
特点：这类轴承可以在承受径向载荷的同时承受双方向轴 向载荷，可在轴承的轴向游隙范围内限制轴和外壳的轴向 位移。主要用于承受以径向载荷为主的径向与轴向联合载 荷。具有承载能力大，极限转速低的特点。
59#发电机过速1故障为例：
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转子Biblioteka 轴承线圈永磁体定子
定轴 动轴
永磁体: 非满载状态下效率高 结构紧凑、重量轻
外转子、内定子结构： 磁通密度大、不会退磁
主动温度控制冷却系统： 冷却性能好
一体化轴承概念： 不另外需要轴承
发电机热量散热方式
发电机锁定装置
锁定系统包括维护手柄、叶轮锁定传感器、安全门以及叶轮锁定 销等部分。锁定传感器反馈叶轮是否锁住，安全门所反馈安全门 是否锁定，只有安全门锁住才可以退出发电机锁定销。锁定销装 置装在发电机定子支架上，通过操作机舱维护手柄进行叶轮锁定 后，拍下机舱急停按钮，安全门可以打开取下，通过发电机人孔 就可以进入轮毂工作。
发电机系统巡检项目
1.发电机散热风道密封完好无破损漏风，连接牢固； 2.发电机散热电机无振动无异常噪音； 3.滑环支架螺栓无松动； 4.滑环安装螺栓无松动； 5.发电机转速传感器电缆安装牢固，电缆完好绑扎固定良好； 6.发电机转速传感器距离测量物2-3mm; 7.转子制动器与定子连接螺栓无松动、无锈蚀； 8.制动器摩擦片厚度是否小于2mm; 9.制动器各油管路密封良好，无泄漏； 10.安全门锁的锁扣、行程开关的检查； 11.发电机轴承温度无异常，油脂正常、无溢出； 12.发电机开关柜电缆出线防火封堵的检查；
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自动偏航
该过程是以风向传感器输出为基准，当风向改变超过允许 误差范围时，控制器发出自动偏航指令。连续一段时间检 测风向情况，为了达到很好的控制效果，在不同的角度差 值下设置不同的延时时间，根据风向传感器信号θ给出偏 航控制指令。当θ=180，表明机舱已处于准确对风位置， 若171≤θ≤189，属于误差范围之内，偏航系统将不对称做 出任何调节。差值大于10时延时10s执行自动偏航动作； 差值小于25大于15时延时5s执行自动偏航动作，这样实现 了大角度快速执行，小角度精确检测执行。在此基础上， 若θ>180表明机舱相对风向标有一个向右偏离的夹角，偏 航电机启动，机舱右偏自动对风。若θ<180表明机舱相对 风向标有一个向左偏离的夹角，偏航电机启动，机舱左偏 自动对风。
风力发电机组的主要组成部分
风力发电机控制系统： 风力发电机控制属于离散型控制， 是将风向标、风速计、风轮转速、发电机电压、频率、电 流、发电机温升、增速器温升、机舱振动、塔架振动、电 缆过缠绕、电网电压、电流、频率等传感器的信号经A/D 转换，按设计程序给出各种指令实现自动启动、自动调向、 自动调速、自动并网、运行中机组故障的自动停机、自动 电缆解绕、过振动停机、过大风停机等的自动控制。自我 故障诊断及微机终端故障输出需维修的故障，由维修人员 维修后给微机以指令，微机再执行自动控制程序。风电场 的机组群可以实现联网管理、互相通信，出现故障的风机 会在总站的微机终端和显示器上读出、调出程序和修改程 序等，使现代风力发电机真正实现了现场无人职守的自动 控制。
国内风机生产厂家
新疆金风科技股份有限公司 大唐华创风能 大连重工起重集团（华锐风电科技有限公司） 东方汽轮机厂 湖南湘电风能有限公司 浙江运达风力发电工程有限公司 广东明阳风电技术有限公司、 上海电气风电设备有限公司、 保定天威风电科技有限公司、 浙江华仪风能开发有限公司、 北京北重汽轮机有限责任公司、 银川恩德风电设备制造有限公司等。
风力发电机基础知识
请大家认真做好笔记
谢谢合பைடு நூலகம்!!
驿道风场
2015年11月17日
为什么发展风电
风能作为一种清洁的可再生能源，风是一种潜力 很大的新能源，目前全世界每年燃烧煤所获得的 能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。 随着传统能源的日益紧缺，生活环境的不断恶化， 所以不得不重视利用风力来发电，开发新能源。 提供国民经济发展所需的能源 减少温室气体排放 减少二氧化硫排放 提高能源利用效率，减轻社会负担 增加就业机会
自动解缆
由于风向的不确定性，风力发电机就需要经常偏航对风， 而且偏航的方向也是不确定的，由此引起的后果是电缆会 随风力发电机的转动而扭转。如果风力发电机多次向同一 方向转动，就会造成电缆缠绕，绞死，甚至绞断，因此必 须设法解缆。在设计中，根据电缆的特性和机组的运行环 境，当其某个方向达到580时，若此时风速小于3m/s，即 风机组不运行时，系统将自动解缆，此时启动偏航电机向 相反方向转动缠绕圈数解缆，将机舱返回电缆无缠绕位置。 当其某个方向达到800时，无论机组是否运行，机组都将 执行自动解缆。若因故障，自动解缆未起作用，风力发电 机组方向达到900极值时，纽缆开关将动作，此开关动作 将会触发安全链动作，向中心控制器发出紧急停机信号和 不可自复故障信号，等待进行人工解缆操作。
风电发展历史
二十世纪初。丹麦的工程师根据飞机螺旋桨的原理，就制造 出了小型风力发电机组。之后、瑞典、苏联和美国也相继成 功地研制了一些小型风力发电装置。 中国利用风能发电，始于二十世纪七十年代。当时以微小型 风力发电机组为主，单机容量在50～500W不等，主要用于满 足内蒙、青海等省区牧民的汲水、照明需求。直到二十世纪 八十年代，才开始研制“中、大型”风力发电机组。 1996年，中国实施“乘风计划”，先后在新疆、内蒙、广东、 山东、辽宁、福建、浙江、河北等省区建设了19个风电场。
风力发电机组的主要组成部分
制动器 ：制动器是使风力发电机停止转动的装置，也 称刹车。 发电机 ：发电机是风力发电机组中最关键的部件，是 将风能最终转变成电能的设备。发电机的性能好坏直 接影响整机效率和可靠性。风力发电机上常用的发电 机有以下几种： ① 直流发电机，常用在微、小型风力发电机上。 ② 永磁发电机，常用在小型风力发电机上。 ③ 同步或异步交流发电机 塔架 ：塔架是支撑风力发电机的支架。塔架有型钢架 结构的，有圆锥型钢管和钢筋混凝土的等三种形式。
风力发电机
—— 变桨系统
变桨系统以及种类
电动变桨
液压变桨
什么是变桨系统？
变桨系统是通过传动机构使叶片转动，改变叶片角度的系统。
为什么风机需要变桨系统？
它控制风力发电机组的叶片节距角可以随风速的大小进行自动调节：在低风 速起动时，桨叶节距可以转到合适的角度，使风轮具有最大的起动力矩；当 风速过高时，通过调整桨叶节距，改变气流对叶片的攻角，从而改变风力发 电机组获得的空气动力转矩，使发电机功率输出保持稳定。当机组故障或者 停机时，调节桨叶作为机组第一刹车制动。
风力发电机组的主要组成部分
机舱：机舱内安装有传动系统、电机、偏航、主控系统等， 是风力机塔架以上部位的主要承力装置。 风轮 ：叶片安装在轮毂上称作风轮，它包括叶片、轮毂、主 轴等。风轮是风力发电机接受风能的部件。 叶片是风力发电机组最关键的部件，现代风力发电机上每个 转子叶片的测量长度大约为20米叶片数通常为2枚或3枚，大 部分转子叶片用玻璃纤维强化塑料制造。叶片可分为变浆距 和定浆距两种叶片，其作用都是为了调速，当风力达到风力 发电机组设计的额定风速时，在风轮上就要采取措施，以保 证风力发电机的输出功率不会超过允许值。 轮毂是连接叶片和主轴的零部件。 主轴也称低速轴，将转子轴心与齿轮箱连接在一起，由于承 受的扭矩较大，其转速一般小于50r/min，一般由40Cr或其他 高强度合金钢制成。
变桨的构成-电动变桨
系统组成： 驱动器、电机、编码器、减速机、限位开关。
优点：组合灵活、技术成熟、环境适应能力强、防沙尘、腐蚀
缺点：容量增加时电机体积变大
风轮的主要技术参数
叶片数量：3 风轮布置：水平轴 上风向 顺时针 发电转速：11-19.2rpm 额定转速：18rpm 风轮直径：77 m 扫风面积：4654m2 风轮转数：11-19.2rpm 变桨调节方式：叶片独立变桨调节 功率调节：电动变桨 重量： 31t
风力发电机组的主要组成部分
调速装置 ：风速是变化的，风轮的转速也会随 风速的变化而变化。为了使风轮运转所需要额定 转速下的装置称为调速装置，调速装置只在额定 风速以上时调速。可变浆距的调速装置； 偏航装置 ：调向装置就是使风轮正常运转时一 直使风轮对准风向的装置。借助电动机转动机舱 以 使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操 作，电子控制器可以通过风向标来感觉风向。通 常在风改变其方向时，风电机一次只会偏转几 度。
风力发电机组的主要组成部分
增速器 :增速器就是齿轮箱。由于风轮机工作 在低转速下，而 发电机工作在高转速下，为 实现匹配采用增速齿轮箱。使用齿轮箱可以 将风电机转子上的较低转速、较高转矩转换 为用于发电机上的较高转速、较低转矩。 联轴器: 增速器与发电机之间用联轴器连接， 为了减少占地空间，往往联轴器与制动器设 计在一起。
风力发电机组的类型
按照机组风轮轴的状态可划分为： 垂直轴风力发电机组 水平轴风力发电机组
风力发电工作原理
风带动风力发电机产生电， 风能转化成电能。
风力发电机组的基本结构
风力发电机组是由叶片、轮毂、主轴、齿轮箱、偏航机构、发电机、塔架、 控制系统及附属部件组成的。
风机主要技术参数
额定功率：1500KW 叶片数量：3 风轮布置：水平轴 上风向 顺时针 风轮倾角：5° 风轮转速：11-19.2rpm 轮毂中心高：70.2m 额定转速：17.3rpm 风轮直径：77 m 切入风速：3.0 m/s 额定风速：11.5 m/s 切出风速：25m/s 安全风速：59.5 m/s（3s） 功率调节：变速变桨距 变桨调节方式：独立电动变桨 发电机：强制空冷异步发电机 发电机电压与频率：690V；50Hz
风力发电机
—— 润滑系统
润滑系统的作用
润滑作用：润滑运动零件表面，减少摩擦阻力和磨损，减少发动机的功 率消耗。 清洗作用：机油在润滑系内不断循环，清洗摩擦表面，带走磨屑和其他 异物。 冷却作用：机油在润滑系内不断循环还可以带走摩擦产生的热量，起冷 却作用。 密封作用：在运动零件之间形成油膜，提高它们的密封性，有利于防止 漏气或漏油。 防锈蚀作用：在零件表面形成油膜，对零件表面起保护作用，防止腐蚀 生锈。 减振缓冲作用：在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减少振动，起减 振缓冲作用。
风力发电机组的主要组成部分
电缆扭缆计数器 ：电缆是用来将电流从风电 机运载到塔下的重要装置。但是当风电机偶 然沿一个方向偏转太长时间时，电缆将越来 越扭曲，导致电缆扭断或出现其他故障。因 此风力发电机配备有电缆扭曲计数器，用于 提醒操作员应该将电缆解开了。风力发电机 还配备有拉动开关在电缆扭曲太厉害时被激 发，断开装置或刹车停机，然后解缆。
叶片参数
风力等级： GLII类 1500kW 额定功率： 38.5m 叶片长度： 叶片重量： 5900kg±100kg 5500mm 叶尖距塔壁的距离： 维护间隔 不大于12个月 气动效率CPmax： ＞0.465 一阶固有频率 , 挥 1.17±10% 舞方向： 一阶固有频率 , 摆 1.90±10% 动方向： 后缘厚度： 15.5mm～3.0mm GN297255S 胶衣： 紫外线保护： 叶片外表面为聚酯胶衣。 防腐： 叶片外表面为聚酯胶衣。
风力发电机
—— 刹车系统
刹车系统
刹车系统
偏航刹车及高速轴刹车均为液压刹车， 其压力由液压站提供。
塔筒规格
机舱罩主视图
机舱罩俯视图
齿面
Mobilgear OGL 461
15天