风力发电技术总结

2022-06-19 版权声明 我要投稿

总结是一种事后记录方式,针对于工作结束情况、项目完成情况等,将整个过程中的经验、问题进行记录,并在切实与认真分析后,整理成一份详细的报告。如何采用正确的总结格式,写出客观的总结呢?以下是小编整理的关于《风力发电技术总结》,仅供参考,大家一起来看看吧。

第1篇:风力发电技术总结

关于新能源发电风力发电技术的讨论

摘要:风力发电是风能利用的最重要形式。这个形式对每个国家都很重要。地球上的资源是有限的。过度开采是导致资源枯竭的重要因素之一。例如,矿石、煤炭资源等。基于这样的状况,各国发展风力能源等新能源是很重要的。我国拥有丰富的土地和丰富的资源,资源有时会枯竭。因此,中国政府强调新能源的发展,提倡可持续发展。这篇文章对风力发电技术提出了个人的见解。

关键词:风力发电;可再生能源;技术

引用

21世纪以来,人类对能源的需求持续增加,对能源的依赖度逐渐提高。但是,以前的能源,比如煤炭和矿石等资源,由于需求较大开采较多,这些资源已经枯竭。同时,这些传统能源对环境污染很不友好。因此,人类开始追求可再生资源,有效保护环境,促进可持续发展和环境保护。风能是其中重要的组成部分之一。

一、我国风力发电的现状

我国地理环境多种多样,非常适合风能资源,适合发展风力发电,如江西。近年来,我国风力发电建设和发展速度加快。风力发电等新能源发电产业具有广阔的发展前景。

我国重视风力发电技术,风能开发能力得到加强,经过多年的经验,我国风力发电技术发展迅速,生产水平不断提高。除了我们科学家的不断努力外,我国在解决风力发电的许多困难方面取得了巨大成就。中国开发的风力发电设施是巨大的市场。国内设施的生产也促进了风力发电技术和生产管理模式的快速发展。

风力发电技术是系统化、集成化的建设,之前进入的风力发电系统有着大幅提高风电系统效率、不抵抗风险的能力。现在,我们采用的是世界上最先进的风力发电技术。另外,我们正在继续开发更多、更有效的新技术。风力发电技术的应用有很多方面的优势。风力发电技术的应用越来越广,在实际应用中,风力发电率的降低比较快,也有接近煤炭的热电联产成本的,经济效果明显。随着风力发电能力的倍增,每增加一倍风力,成本下降15%,风力发电超过30%,除了风力能源资源的利用性,在未来风电技术的应用中,经济优势更显著。

二、风力发电的原理和类型

风力发电技术的原理是通过风力发电机将风力能源转换成单线,最终得到风力发电的输出。有两种类型的风力发电机。

(一)水平轴风力发电机

水平軸风力发电机也分为两种。一个是抵抗式,两个是升降式。电阻式风环的旋转速度慢,但升降式风环的旋转速度快,经常使用升降式水平轴的风机。另外,水平轴风力发电机根据翼的设置位置分为两种。一个是低风发动机,机翼和其他装置安装在塔的后面。另一个不是平台或机翼前的风上马达。另外,调节器需要连接到风扇上。前者不需要。水平轴风力发电机的优点是空气中风速增加、集中、风能收集效率高。因为技术成熟,所以风能的利用率很高。速度低,噪音大,塔工艺复杂。

(二)垂直轴风力发电机

垂直轴风力发电机(verticalaxiswindturbineVAWT)从分类来说,主要分为两种,阻力型和升力型。阻力型垂直轴风力发电机利用旋转时流过叶片的风的阻力,而升力型风力发电机利用旋转时流过叶片的风的升力,两者的原理相反。升力式垂直轴风力发电机的效率远高于电阻式风力发电机,因为叶片随着旋转的增加而迅速减小,升力也随之增加。垂直轴风力发电场比水平轴风力涡轮机更强。垂直轴风力电机可以适应所有风速。垂直轴类型比水平轴类型更容易,降低噪音。

三、风能发电的优缺点

因为不可再生的能源枯竭,所以风力能源等新型能源的利用很多,但是利用风力能源的发电有什么优点和缺点吗?

(一)优点:

1、与以往的能源相比,风力能源是无限的,可以再生。因此,使用风力发电的话,传统的资源的使用会大幅度节约。同时,随着技术的持续进

步,风力发电的效率逐渐赶上以前的能源发电,随着能源需求的增加,经济和社会也在发展。

2、过去,我们使用的不可再生能源(例如煤炭)会给环境带来严重污染,产生温室效应,雾霾。如果使用风力发电的话,就不会发生这样的状况。风能是绿色能源,与不可再生能源相比不会污染环境。并且还能有效的利用风。

3、风力发电设备的建设周期比火力、原子能的建设、利用短。同样的情况下,要使用10年以上的火力发电站,风力发电只使用几个月。

4、风力发电的建设规模更灵活。可以根据没有安装容量的网站资源选择合适的模型。那个是用比其他类型简单的陆地和海做成的。另外,风力能源发电的运行维护费也很低。

5、开发有很大的前景。与使用传统能源的几十年和几百年相比,新能源的发电技术尚不成熟,但这种新技术的开发前景是无限的。

(二)缺点:

1、土地资源少。为了产生更多的能源,风力发电需要在很多土地上设置风力发电设备。

2、对地理环境的需求很大。风力发电设施的建设需要很多土地和很多人员,而且抵抗力很小。因此,风力发电不适用于任何地方。这是很大的限制。

3、风力发电会产生很大的噪音,对环境有污染,影响人类平时进行的人类生命活动和日常工作。

4、妨害鸟的生存。在美国,当地的松鸡在美国建设了大量的风力发电站后消失了。我们已经提出了“海上发电”的解决方案,这是一个巨大的成本,是任何国家都应该考虑的问题。

5、技术不成熟。与以往的能源使用相比,风力发电技术在新能源领域已经不成熟。科学研究人员不断地致力于新技术的研究和开发,但对能源的利用还有很多挑战。

四、结束语

对于风力能源资源的开发和利用,我们必须非常重视。我国资源丰富,但总有一天会用光的。现在经济社会正在急速发展。能源需求在增加。而且,多年来,煤炭等普通能源提高了环境污染的重要性。风力能源等新能源的使用被认为是未来保护和可持续发展的最重要的一环。这个还不够用人的风力。在此基础上,世界各国政府必须加强对风力能源等新能源的投入能力,提供更好、更有效的新技术,为人类的发展和环境保护提供更好的保障。风能是一个源源不断的能源,不需要去收集开发,大自然的风有很广泛。而我们需要的是建立一个风能区,把大自然的风能完全利用起来,实现风能可用化。

参考文献:

[1]刘燕.关于新能源风力发电相关技术之研究[J].2021(2019-8):

71-72.

[2]张怡《新能源风光发电预测技术的发展与应用》浙江水利水电学院学报030.001(2018):P.68-74。

[3]赵龙、and赵继刚《探究我国新能源新能源风力发电的现状和发展对策》消费指南杂志0000.041(2018):261。

[4]陈恩“探讨我国新能源风力发电的现状和发展对策”山西青年000.016(2018):P.211-201。

[5]张铁龙.新能源风力发电技术研究[J].技术与市场,2020,v.27;No.323(11):120+122.

作者:温伟

第2篇:关于新能源发电风力发电技术的探讨

【摘要】随着新时代的到来,我国的科学技术水平不断进步,目前,旧能源已经不能很好地满足现代生活的需求,因此寻找新能源已成为当今世界上一个十分热门的话题。新能源是指仍然处于基础利用阶段,有很大研究发展空间的能源,包括有太阳能、生物质能和风能等,这些能源随处可见,而且取之不尽用之不竭。

【关键词】新能源;风力发电;关键技术

引言

新能源具有可再生的特点,不仅能量密度相对较低,而且开发利用空间非常大。尤其是新能源中的风能,它的蕴藏量非常大,约为水能的10倍左右,并且分布广泛,基本不会枯竭。风力发电是风能的主要利用形式,国家在最近几年加大了风电技术的研究力度,取得了一定的成绩。借此,重点对新能源风力发电相关技术展开研究。

1、风力发电技术应用优势

风力发电技术的应用有着诸多层面的优势,风力发电技术的应用愈来愈广泛,技术应用中要注重科学化,通信这一新兴技术应用来促进地方经济发展。从风力发电技术的应用优势来看,主要体现在以下几个层面:其一,风力发电技术应用经济性优势。风力发电技术的实际应用过程中,风电电价的下降速度比较快,有的已经接近燃煤的发电成本,在经济效益上已经开始逐渐的凸显。风力发电能力每增加一倍,成本就会下降15%,风电增长保持在30%以上,所以在成本上也在不断的下降。加上风能资源的丰富,在未来的风力发电技术的应用方面,经济性的优势将会更为显著。其二,风电工程建设期短,见效快。风力发电技术的应用发展中,在进行建设风电工程的过程中比较迅速,可通过周、月计算,在短期内就能完成工程,解决用电的急迫需求。风力发电技术的应用,能够对边远农村独立供电发挥积极作用,节约西部地区分散性电力的需求,这样就能有助于满足这些区域人们对能源发展的需要。其三,风电发电技术应用综合优势。从风力发电技术的应用综合优势来看,由于风能是清洁能源,所以不会对生态环境产生不利影响,风能的工程设施建设水平在不断提升,生产成本将会得到进一步的降低,有的区域风力发电成本已经低于发电机的成本。还有就是风能设施是不立体的设施,这对保护陆地生态能起到积极作用,风能的大规模使用能减少二氧化碳排放。这些综合性的技术应用优势,也是对风力发电技术应用质量提升的重要体现。

2、新能源风力发电的关键技术

2.1风功率预测技术

风功率预测是风力发电中一项较为重要的技术,由于预测周期和预测模型的不同,预测方法也有所区别,具体如表1所示。

2.1.1按预测周期分类。由表1可知,按照预测周期的长短不同,可将风电功率预测分为以下几种方法:超短期、短期和中长期,其中,超短期可在风电的实时调度环节进行运用;短期预测可在机组组合以及备用安排方面进行应用;中长期预测可在检修及风资源评测中应用。

2.1.2按预测模型分类。按照预测模型的不同,可将风电功率预测技术分为物理法、统计法以及组合模型三种。①物理法。该方法主要是依据气象结果,对风电场周围的天气情况进行模拟,根据预测到的相关信息,具体包括风向、风速、气压、空气密度等,构建预测模型,结合机组的功率曲线,对风电功率进行预测。由于风速的变化无任何规律可循,所以预测结果常常会存在一定的误差。②统计法。该方法是依托数学工具,找出现有与将要预测数据之间的函数关系,可将之视作为数据挖掘过程,从挖掘中发现规律,获得预测结果。应用统计法对风电功率进行预测时,需要以相应的算法作为支撑,常用的有两种,一种是时间序列算法,另一种是机械学习算法。③组合模型。由于各種预测方法都存在优点和不足,为获得更加准确的预测结果,可将不同的方法结合到一起应用,据此构建组合模型,通过取长补短的方式,提高预测结果的准确性。

2.2无功补偿和谐波消除技术

新能源发电风力发电技术的实际运用过程中,将无功补偿以及谐波消除技术加以科学化运用,能起到积极促进作用,这是保障风力发电系统良好运行的关键技术内容。无功功率补偿技术的运用主要是感性元件影响下发电系统当中无功功率呈现消耗的状态,电压在通过感性元件过程中,高压高的时候通过感性元件电流会对元件造成破坏,所以要通过无功功率补偿技术应用抑制谐波。再有就是谐波消除技术的运用,风机发电过程中,存在的谐波会造成电能质量低的问题,所以这就需要注重对谐波进行消除,使用店里变流感器和电力设备,把相位和谐波抵消掉。或者是通过调整电容器组,改变无功功率,这样就能减少谐波的影响,或者是通过三角形连接方式,减少谐波进入量,这些都能有助于提升风力发电技术的应用质量。

2.3风电无功电压自动控制技术

该技术主要是由多个系统共同参与实现自动化控制的一种方法,具体包括风电无功电压自动控制子站及相关的监控系统等。其中子站可作为模块集成到综合监控系统中,也可采用外挂的方法使其独立运行,其负责对风电场内设备的无功电压运行状态进行监视,利用通信线路将调节设备的无功电压控制指令发给相应的监控系统。系统的控制方式有两种,一种是远方控制,另一种就地控制。在远控模式下,子站会自动对无功电压控制目标进行追踪,而在就地控制模式下,子站可按预先给定的并网点电压目标曲线进行控制。子站的运行及控制状态可以通过人工进行设置,同时,风电场内的各类控制设备可通过人工进行闭锁和解锁,设备的投退则可由系统自动控制。当电网处于稳定运行状态的条件下,子站能够对风电机组的无功调节能力进行充分利用,实现调节电压的目标,若是机组的无功调节能力不足,则会由动态无功补偿装置完成无功调节。此外,子站能够对风电机组与无功补偿状态进行协调,从而有效避免了无功的不合理流动。

3、新能源风力发电的发展思路

3.1政府提供足够的政策

风力发电是一项十分巨大的工程,没有足够底气的公司是不会冒这个风险的,因此政府如果能够给出一些充满诱惑的“橄榄枝”,那些企业还是会冒一下风险闯一下的。比如,政府颁布多购多奖励,少购少处罚的政策,通过政策来刺激企业的投资,这样能够带动起风力发电的发展。其次,政府可以为企业提供电厂和电网的建设点,并为这些企业提供一定的补助,让害怕风险的企业有了保障,这样就会出现越来越多的企业投资风力发电,达到推动风力发电发展的目的。

3.2实现风力发电的产业化发展

在越来越多的企业投入风力发电后,风电企业就会慢慢变得和其他发电产业一样形成一个产业集群。这些企业能够在产业集群中相互竞争相互促进,就和达尔文自然选择学说一样,在竞争中优胜劣汰,从而营造一个以发展为目标的产业集群。这样就能使电力企业朝着更好的方向前进,促进经济的发展。

4、结语

通过上面的分析可以知道,如今风力发电产业十分热门,它具有良好的发展前景。可预计在未来风力发电会成为一个主要发展潮流,因此风电方面会吸引更多的资金链从而带来更好的发展。风力发电的优势很大:它没有污染,是一种十分清洁的能源,它比较高效,能够缓解我国夏季缺电的问题。并且它的成长空间大,是一个很好的投资方向,这样可以带来更多的资金链进行发展。其次,在最近几年内它的发展速度十分迅猛,每年在技术层面上都会上涨一两倍,同时对于这些风电企业来说成本也会降低30%左右,这样能够起到持续刺激发展的作用。

参考文献:

[1]王子若鹄,王云亮,周雪松,马幼捷.风力发电低电压穿越技术[J].电子技术与软件工程,2019(14):224-225.

[2]程友良,薛占璞,渠江曼,等.考虑能源利用率的风力发电技术结构改进研究[J].科技通报,2018,34(5):192-198.

(作者单位:辽宁龙源新能源发展有限公司)

作者:司松

第3篇:关于新能源发电风力发电技术的探讨

摘 要:现如今伴随着我国能源需求不断增加,能源的消耗量增加也是使我国本土能源的匮乏情况变得越来越严重,这样便是需要从新能源方面加强分析和研究,电力能源对于煤炭等资源的消耗量是比较大的,发展自然能源便是显得越来越重要,风力发电的技术在现如今已经是成为了人们所关注的焦点问题,因此在电力企业中,要对风力发电的技术研究引起足够的重视,通过提高风力发电技术的研究工作,对于持续的促进电力企业自身稳定发展具有重要的作用,并且能够在一定程度上带动我国社会主义经济建设的快速发展。

关键词:新能源发电;风力发电;技术;分析

通过风力来进行持续的发电,主要是风能利用最为主要的一种方式,对于这种发电的方式而言,已经是受到了各个国家高度的重视,主要是利用一种自然能源来进行发电的方式,这种技术在实际进行应用的过程中具有较多的优点,并且在节能和可再生方面存在较为重要的作用,在生态环境保护方面也存在较为重要作用。因为我国现如今的能源情况较为短缺,通过不断的发展风力发电事业,已经是成为了我国经济持续发展的一种必然选择。所以在本文中,主要对新能源发电风力发电的技术做出了全面的分析,在此基础上提出下文内容,希望能够给予同行业工作人员提供相应的参考价值。

1 分析风力发电的现状和技术优势

1.1 现状分析

在进入到21世纪中,主要作为可再生能源的全新发展世界,同时在各个国家中,风力发电已经是作为一种重要的发电方式,由于风力资源较为丰富,价格并不是很高,能够进行大范围之内的获取,也不会对环境带来影响,现如今我国的风力区域主要是集中在北部和西北等地区,这些地方的煤炭资源比较缺乏,在春季和冬季的时候,风速很好,同时雨水并不是很多,但是在夏季雨水是比较多的,这个时候风能和水能则是作为一种十分重要的季节补偿。在此之外因为我国的地理环境是较为复杂的,在一些地区中,风力资源是十分丰富的,在持续发展风力发电十分合适,所以最近几年我国在风电场进行建设的过程中,其速度十分快,同时在我国风力发电也是具有十分广阔的发展前景,在未来的日子里,将会具有十分良好的发展势头。

1.2 技术优势

在风力发电的过程中,其技术在实际应用中存在很多的优点,并且现如今随着我国风力发电事业快速发展,其技术的应用越来越普通,通过充分的结合风力发电技术存在的优点,主要是存在着以下几个方面:一是经济性十分好。在实际进行风力发电的过程中,由于风力发电的价格并不是很高,其下降速度较快,有的风力发电已经是接近于了煤炭的发电成本,在提高经济效益方面存在着十分重要的作用,如果风力发电的能力提高一倍的情况下,那么成本会下降到35%左右,如果风电增长30%,那么成本也会随之下降。除此之外我国的风力能源是较为丰富的,在日后持续发展的同时,经济性也会更加的突出。二是工程建设工期较多,建设完成后见效较快。在进行风力发电的时候,由于风电工程的建设速度十分快,可以通过周和月来进行相应的计算,在短期之内就是可以完成工程项目的建设情况,这样可以有效地去缓解一些急用的情况。同时在对风力发电技术应用的过程中,在一些较为偏远地区中具有重要作用,通过合理进行这项技术,能够对我国西部一些地区分散性的实际需要进行有效解决,这样可以更好地满足这些区域人们在用电方面的需要。

2 分析风力发电的技术和前景

2.1 技术

在实际进行风力发电的过程中,实际涉及的内容很多,并且发电的整个过程也是较为复杂的,其中具体的内容主要体现在以下方面中。

2.1.1 电子变化器的控制技术

对于风力发电的技术而言,一个较为重要的组成内容就是电力电子变换器的控制器,在风力发电的过程中,是存在着较为重要的促作用,同时这种技术的特点就是应用范围十分广泛,在一些大型的风力发电系统之中,这种技术是存在着较为广泛的应用,通过合理应用可以有效地提高能源转化的效率,并且在转换完成之后也是可以全面的提高传输效率,合理地对这种技术进行应用,可以有效地完成无功功率,在技术进行实际应用的过程中,也是十分安全以及可靠的。此外在PWM的整流器进行合理应用后,也可以对系统的最大功率进行有效地控制,并且在对整流器选择的时候,在一定程度上根据矢量控制的方式,这样能够有效地去解决有功功率和无功功率存在的障碍,让无功功率的运行能够满足实际的要求,同时对于PWM整流器应用中,在有功功率传输量最大化发展方面具有积极的重要作用,通过对直流环节进行科学的设置,对其风电系统的无功功率和有功功率进行相应的调整,这样做的目的能够全面的提高系统运行过程中的整体效率。并且风力发电控制技术应用中也是可以全面地提高发电机和设备的实际工作效率,例如合理地应用永磁发电机,在保证系统稳定运行的基础上,提高发电的效率。

2.1.2 分析风轮的控制技术

在实际进风力发电技术应用的时候,风轮的控制技术是十分关键的,这种技术在实际进行应用的时候,可以全面地提升发电系统的稳定性,并且这种技术的应用,主要是通过功率信号反馈可以及时地掌握风轮功率的信号,持续的分析功率间的关系之后,能够在这个基础上绘制出相关的曲线图,因此实际进行操作的时候,需要对其最大的功率和系统的实际输出功率进行分析,从而得出其相关的差值,这时通过调整风轮的桨叶角,保证可以让风轮整体的运行功率达到最大化。但是整个过程的花费是较高的,同时风机实际运行的过程中,最大的功率曲线获取过程中具有相应的难度,所以这点内容必须要引起工作人员足够的重视。除此之外对于风轮的控制技术实际应用中,管控叶尖速比是作为重要的组成内容,因为在风力进行相互作用之下,其叶尖端转动是存在着有线速度的,既称之为叶尖速,所以在对该值进行实际控制的过程中,必须要对其风速的实际运行系统作出持续的完善和优化。

2.1.3 无功补偿以及谐波消除技术

在实际进行新能源风力发电的时候,通过合理地对无功补偿和谐波消除技术进行有效地应用,具有积极的作用,也是作为保障系统稳定运行的关键,并且这项技术在实际进行应用的时候,在其感应元件的相互影响之下,能够对系统之中无功功率的实际消耗情况进行及时的发掘出来,并且电压也是通过感应的整个过程中,如果在高压相对较高的情况下,感应元件的电流将会对其他元件带来一定程度的破坏影响,所以通过合理应用无功补偿的技术,能够对其谐波做出有效处理。在此之外对谐波消除技术实际应用中,因为风力发电整个过程会出现谐波的问题,如果存在着谐波的问题,必然会导致其电能质量比较差,所以这个时候便是需要通过应用谐波消除的技术,采用电力变流器和相关的设备,对其谐波有效地消除。或者是通过对电容器组进行及时的调整,有效地去改善无功功率,使其对谐波所带来的影响作出合理地控制,或者是通过采用三角形的方式做出相互的连接,这样可以对谐波的进入量进行有效降低,保证其风力发电的整体技术水平得到全面的提升。

2.2 分析风力发电技术的前景

在新能源风力发电的过程中,其技术的应用具有重要的作用,所以相关的企业要从技术发展的方法进行全面分析,将企业作为主体,根据市场导向进行持续的创新。在此之外还需要对技术的创新和引进间存在的相互联系,保证可以全面的提高整体的技术竞争力,通过持续的提高风电创新建设工作,完善技术创新平台,保证可以让风力发电具有更加良好和持续的发展前景。

3 结语

通过对上述内容进行分析研究后得出,总之在未来经济持续发展的过程中,风力发电的技术合理应用具有十分广阔的发展前景,因此要高度重视技术创新和应用,在整体上不断提高技术的应用效益,保证其风力发电的整体效益得到提高,在一定程度上促进我国电力企业持续稳定的发展。

参考文献:

[1]谭建,李先锋.探讨新能源发电技术在电力系统中的有效应用[J].建材与装饰,2020(07):256-257.

[2]张鹏,黄越辉,李驰,康乐,岳刚伟.基于公平发电的新能源电站协调调度方法研究[J/OL].电测与仪表,2017:1-11.

[3]孟涛,薛志伟,郭伟东.一类风光互补新能源发电系统内联络線无功传输问题研究[J].山西电力,2019(06):14-18.

[4]赵泓明.针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析[J].科技创新导报,2018,15(01):67+75.

[5]张亚妮.《新能源发电技术》课程中风力发电的开发与利用[J].内燃机与配件,2017(02):128-129.

[6]谭品武.新能源时代电力电子技术在风力发电中的应用探索[J].信息与电脑(理论版),2016(23):113-114.

作者:邱欢

第4篇:风力发电技术

风力发电技术和风能利用方式

1973年发生石油危机以后,西方发达国家为寻求替代石化燃料的能源,在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力和资金,充分综合利用空气动力学、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,开创了风能利用的新时期。

德国、美国、丹麦等国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和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和可靠性。

风电场是大规模利用风能的有效方式,20世纪80年代初在美国加利福尼亚州兴起。而海岸线附近的海域风能资源丰富,风力强,风速均匀,可大面积采获能量,适合大规模开发风电。然而在海上建造难度也大:巨大的基座必须固定入海底30m深度,才能使装置经受得住狂风恶浪的冲击;水下的驱动装置和电子部件必须得能防止高盐度海水的腐蚀;与陆地连接还得需要几公里长的海底电缆。

2.2风电装机容量

德国的风力发电装机容量已达610.7万kW,占德国发电装机容量的33%,居世界第1位。西班牙风电装机容量283.6万kW,居世界第2位。美国风力发电装机容量已达261万kW,居世界第3位。丹麦风电技术也很先进,装机容量234.1万kW。印度风电增长很快,到2000年累积装机容量已达到122万kW。日本的风电装机容量46万kW,运行较稳定的是海岸线或岛上的风力发电站,已达576台风电设备。

2.3各国的风力发电政策

目前风电机组成本仍比较高,但随着生产批量的增大和技术的进一步改进,成本将会继续下降 (见表1) 。许多国家建立了众多的中型和大型风力发电场,并形成了一整套有关风力发电场的规划方法、运行管理和维护方式、投融资方式、国家扶持的优惠政策及规范、法规等。

表1世界风电装机容量(万kW)和发电成本(美分/kW·h)

年份19831985198719891991199319951997199819992000

容量149414417121629847876410151393184

5成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8

数据来源:丹麦BTM咨询公司

欧洲发展风电的动力主要来自于改善环境的压力,将风电的发展作为减少二氧化碳等气体排放的措施。德国、丹麦、西班牙等国都制定了比较高的风电收购电价,保持了稳定高速的增长,1996年以后年增长率超过30%,使风电成为发展最快的清洁电能。丹麦风电技术的发展策略是政府不直接支持制造厂商,而是对购买风电机组的用户提供补贴。英国的《可再生能源责任法规》要求到2010年,每个电力供应商必须使可再生能源的电力供应量达到总电量的10%。

美国政府为鼓励开发可再生能源,在20世纪80年代初出台了一系列优惠政策。联邦政府和加利福尼亚州政府对可再生能源的投资者分别减免了25%的税赋,规定有效期到198

5年底,另外立法还规定电力公司必须得收购风电,并且价格应是长期稳定的。这些政策吸引了大量的资金采购风电机组,使刚刚建立起来的丹麦风电机组制造业获得了大批量生产和改进质量的机会。到1986年这3个风电场的总装机容量达到160万kW。2002年美国德州的风电容量为118万kW。德州政府规定,到2009年可再生能源的发电容量至少应达到200万kW,并拟订了110.4万kW的风电建设计划。

印度是一个缺电的发展中国家,政府制定了许多鼓励风电的政策,如投资风电的企业,可将风电的电量储蓄,在电网拉闸限电时,使有储蓄的企业能够得到优先供电。

澳大利亚的发电能源主要依靠煤炭。政府为改善电能结构,制定了一项强制性的可再生能源发电计划,太阳能——风力电站将成为可再生能源利用的重要组成部分。

3我国风力发电的开发现况

我国拥有丰富的风能资源,若采用10m高度的风速测算,陆地风能资源理论储量为32.26亿kW,可开发的风能资源储量为2.53亿kW。我国近海风能资源约为陆地的3倍,由此可算出我国可开发的风能资源约为10亿kW。

风能资源富集区主要在西北、华北北部、东北及东南沿海地区。20世纪70年代末80年代初, 我国通过自主开发研制,额定容量低于10kW小型风力发电机实现了批量生产, 在解决居住分散的农牧民和岛屿居民的用电方面有着重要意义。在国家有关部委的支持下,额定功率为200、250、300、600 kW的风力发电机组已研制出来,并在全国11个省区建立了27个风电场,浙江、福建、广东沿海及新疆、内蒙古自治区都有较大功率的风力发电场。东部沿海有丰富的风能资源,距离电力负荷中心又近,海上风电场将成为新兴的能源基地。国家计委在20世纪90年代中期制定了“光明工程”和“乘风计划”, 1997年当年装机超过10万kW,到2001年底总装机容量约40万kW。

我国风电技术还处于发展初期,较欧美落后,关键原材料或零部件主要依靠进口。风电机组是风电场的核心设备,主要依靠进口机组,在风电场的建设投资中是主要部分,占总投资的60%~80%。为鼓励风电的开发,我国对300kW以上机组免征进口税。风电随着技术的发展和批量生产,成本会继续下降。

第5篇:风力发电技术综述

摘要:风能是目前全球发展最快的可再生绿色能源, 风力发电系统是将风能转化为电能的关键系统, 它直接关系到风力发电的性能与效率。它主要对风力发电的发展现状和前景、风电系统的控制技术、风力发电机及其风电系统和风力发电中的关键技术作了简单的介绍。

关键词:风力发电;控制技术;并网技术;低电压穿越

引言

在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下,对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。 风能作为一种可再生的清洁能源, 受世界各国的重视程度越来越高, 也越来越多的被应用到风力发电中。除水力发电技术外, 风力发电是新能源发电技术中最成熟、 最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式。由于它可以在改善生态环境、 优化能源结构、 促进社会经济可持续发展等方面有非常突出的作用, 目前世界各国都在大力发展和研究风力发电及其相关技术。

1. 国内外风力发电的现状和前景

1.1 国外风力发电发展现状

20 世纪80 ~90 年代, 风力发电技术得到了飞速的发展并且逐渐成熟。风力发电凭借它自身的优点, 已经延伸到了电网难以达到的地方,给他们带来了很多方便。据全球风能理事会(GWEC)发布的全球风电市场装机数据显示, 全球风电产业 2011 年新增风电装机容量达四万一千兆瓦。这一新增容量使全球累计风电装机达到二十三万八千兆瓦。这一数据表明全球累计装机实现了两成多的年增长, 新增装机增长达到6%。到目前为止, 全球七十多个国家有商业运营的风电装机, 其中二十二个国家的装机容量超过 1GW。据估计到 2030 年, 欧洲风电装机可达三百亿瓦, 可满足欧洲百分之二十的电力需求。

1.2国内风力发电发展现状

我国风力资源储量丰富,分布广泛。陆上可开发的储量为2.53亿kW,海上可开发的储量为7.5亿kW。“大规模、高集中开发,远距离和高电压输送”是我国风电发展的重要特征。近年来,我国风电发展迅猛,2006~2010 年风电总装机容量从260万kW增长到4 182.7万kW,2010年新增风电装机1 600万kW,累计装机容量和新增装机容量均居世界第一。预计2020年我国风电累计装机可以达到2.3亿kW。这意味着未来十年中,风电总装机容量

平均每年需新增1 800万kW。预计每年需新增机组及其配套变流器约9 000台。

2. 风电系统的控制技术

风力发电系统的运行方式有三种:独立型、并网型和联合型。并网型风力发电系统由风力机控制器、 风力机、 传动装置、 励磁调节器、 发动机、 变频器和变压器等组成。

风力发电机组包括风力机、 发电机、 变速传动装置及相应的控制器等, 用来实现风能与电能的能量转换。风力发电的关键问题是风力机和发电机的功率和速度控制。

风电机组中将风能转换成机械能的能量转换装置是风力机, 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将机械能转化为电能, 发电机在并入电网时必须输出恒定频率(一般为 50 Hz)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, 并且能实现最大风能跟踪控制。按照拓扑结构的不同, 变频器可分为交-交型、 交-直-交型和矩阵型三种;按照变频器容量的不同可将变频器分为部分容量和全部容量(全额)两种。

变速传动装置可将风轮的低转速转换为发电机的较高转速, 按传动链类型将其分为齿轮箱驱动和直接驱动两种, 其中前者包括单级和多级两种齿轮箱驱动。

3. 风力发电机及其风电系统

实现恒速或变速风力发电系统有许多种方案,所选发电机的类型主要取决于风电系统的形式。

传统的恒速/变速风电系统共有四种:基于SCIG 的恒速风电系统[1]、基于WRIG 的受限变速风电系统[2]、基于ESC- SCIG 的变速风电系统[3]和基于MMG 的变速风电系统[4]。

现代风电系统一般采用变速恒频技术,这种技术通过变流装置或改造发电机结构来实现。现代变速恒频风电系统共有六种:基于SCIG 的风电系统[5]、基于DFIG 的风电系统[6]、基于直驱式EESG 的风电系统[7]、基于直驱式PMSG 的风电系统[8]、基于半直驱PMSG 的风电系统[9]和基于PMBDCG 的风电系统[10]。

近年来, 一些具有商业化潜力的新型风力发电机及其风力发电系统不断涌现。新型变速恒频风电系统主要有以下八种:基于 SRG 的风电系统[11]、基于 BDFIG 的风电系统[12]、基于CPG 的风电系统[13]、基于HVG 的风电系统[14]、基于DWIG 的风电系统[15]、基于

TFPMG 的风电系统[16]、基于DSPMG 的风电系统[17]和基于EVT 的风电系统[18]。

4. 风力发电中的关键技术

4.1并网技术的研究和最大风能的捕获

并网技术是通过对全功率电力变换器的控制算法来实现控制目的。并网控制方面,文献

[19]提出了直流侧并网的新方法。 在直流电容与 DC/AC 之间安装并网开关。并网前并网开关断开,DC/AC 通过限流电阻对电容进行充电, 此时发电机在风力机的带动下转速从 0 上升。 当电容充电达到交流电网线电压幅值时闭合并网开关,同步风力发电机并网。 正常情况下,发电机转速从低到高逐渐上升,并在某一转速下并入电网。当由于某种原因, 发电机在高转速下脱网需要重新并网, 由于此时电容已经充电且直流母线电压高于网侧交流线电压幅值, 因此只要将并网开关闭合就可实现并网。

直驱式永磁同步风力发电机经电力电子变换器并入电网以后的控制目标是风速小于额定风速时实现最大风能捕获, 风速超过额定风速时使系统以额定功率输出[20]。

最大风能捕获的目的就是通过适当的控制,使风力机转速随风速变化,始终沿着最佳功率曲线运行,从而使风能转化最大化。 最大风能追踪可以有变桨距调节,也可以通过调节发电机功率来调节转速以保持最佳叶尖速比实现。 出于可行性、经济性和可靠性的考虑,当前使用的主要是通过控制发电机输出功率以调节其电磁功率,进而调节发电机转速。

具体实现时, 在发电机有功和无功功率解耦控制的基础上,根据有功功率给定的提取方法的不同,又有有速度传感器和无速度传感器的控制方法之分。有速度传感器的控制方法是根据风力机最佳功率曲线和风力机转速实时计算发电机输出功率给定。而无速度传感器的控制方法又有扰动法[21,22,23]、参数估计法、查表法和人工在智能法几类。

4.2低电压穿越的研究

电网电压跌落时, 由于受变流器通流能力的限制,网侧逆变器注入电网功率减小。而此刻机侧整流器的功率并没有改变,造成直流侧的过电压。如果维持直流侧电压稳定,则必然造成逆变器过电流。过电压和过电流都将导致电力电子器件的损坏, 为了保护变流器不被损坏, 风力发电机组将在电压跌落时退出运行。电网穿透率小时,风力发电机组在电压跌落时退出运行还是可以接受的。

然而,随着风力发电规模的不断扩大,若风电机组在电压跌落时仍然采取被动保护式脱网, 则会增加整个系统的恢复难度,甚至使故障更加严重,最终导致系统其他机组全部解列。 目前在风力发电技术发展领先的一些国家,如丹麦、德国等已相继制定了新的电网运

行准则, 定量给出了风电系统离网的条件(如最低电压跌落深度和跌落持续时间),只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力机脱网,当电压在凹陷部分时,发电机应提供无功功率。这就要求风电系统具有较强的低电压穿越能力,能方便地为电网提供无功支持。 因此必须研究低电压穿越的措施, 实现电网电压跌落时风力发电机不脱网运行。

文献[24]通过在逆变器交流侧加装无功补偿装置和低通滤波器来应对电网电压不对称跌落对系统所造成的影响, 使逆变器只能感受到电网的正序电压,保持其对称工作状态,从而实现低电压穿越;文献[25-28]通过直流侧加卸荷负载以消除电压跌落时直流侧的功率拥堵, 避免直流侧的过电压和逆变器的过电流,实现低电压穿越。这些方法都要增加专门的元件,降低了系统的可靠性和经济性,使控制变得复杂。

结论

风电作为我国今后大力重点发展的 3 类新能源之一, 在今后将具有广阔的发展和应用前景, 风力发电在摆脱对化石能源的过度依赖、 缓解中国能源紧缺、 改善生态环境和扩大社会效益等方面将做出较大的贡献。本文对风力发电的发展状况,如传统的恒速/变速风电系统、现代变速恒频风电系统和新型变速恒频风电系统进行了简单介绍。随着风电技术的不断变革以及机组制造工艺的持续改进, 将来风力发电的竞争力必定逐渐提升, 其发展前景广阔。

参考文献:

[1]程明,张运乾,张建忠.风力发电机发展现状及研究进展[J].电力科学与技术学报,2009,24(3):2 -9.

[2]李辉,薛玉石,韩力.并网风力发电机系统的发展综述[J].微特电机,2009,37(5):55 -61. [3]杨培宏,刘文颖.基于 DSP 实现风力发电机组并网运行[J].可再生能源,2007, 25(4):79 -82.

[4]吴聂根,程小华.变速恒频风力发电技术综述[J].微电机,2009,42(8):69 -72.

[5]荆龙.鼠笼异步电机风力发电系统优化控制[D].北京:北京交通大学,2008.

[6]林成武,王凤翔,姚兴佳.变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究[J].中国电机工程学报,2003,23(11):122 -125.

[7]周扬忠,胡育文,黄文新.基于直接转矩控制电励磁同步电机转子励磁电流控制策略[J].南京航空航天大学学报:自然科学版,2007,39(4):429 -434.

[8]张岳,王凤翔.直驱式永磁同步风力发电机性能研究[J].电机与控制学报,2009, 13(1):78 -

82.

[9]陈昆明,汤天浩,陈新红,等.永磁半直驱风力机控制策略仿真[J].上海海事大学学报:自然科学版,2008,29(4):39 -44.

[10]夏长亮,张茂华,王迎发,等.永磁无刷直流电机直接转矩控制[J].中国电机工程学报, 2008, 28(6):104 -109.

[11]胡海燕,潘再平.开关磁阻风力发电系统综述[J].机电工程,2004,21(10):48 -52.

[12]刘伟,沈宏,高立刚,等.无刷双馈风力发电机直接转矩控制系统研究[J].电力系统保护与控制,2010,38(5):77 -81.

[13] 桓毅, 汪至中.风力发电机及其控制系统的对比分析[J].中小型电机, 2002, 29(4):41 -45.

[14]杜新梅,刘坚栋,李泓.新型风力发电系统[J].高电压技术,2005,31(1):63 -65.

[15]李勇,胡育文,黄文新,等.变速运行的定子双绕组感应电机发电系统控制技术研[J].中国电机工程学报,2008,28(20):124 -130.

[16]董萍,吴捷,陈渊睿,等.新型发电机在风力发电系统中的应用[J].微特电机, 2004, 32(7):39 -44.

[17]张建忠,程明.新型直接驱动外转子双凸极永磁风力发电机[J].电工技术学报,2007, 22(12):15 -21.

[18]袁永杰.开关磁阻四端口机电换能器及在风力发电中的应用研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2008.

[19] 徐科,胡敏强,杜炎森,等.直流母线电压控制实现并网与最大风能跟踪[J].电力系统自动化,2007,31

(11):53-58.

[20] 吴迪,张建文. 变速直驱永磁风力发电机控制系统的研究[J]大电机技术,2006(6): 51-55

[21] 王生铁,张润和,田立欣. 小型风力发电系统最大功率控制扰动法及状态平均建模与分析[J]. 太阳能学报,2006,27(8):828-837.

[22] 闫耀民,范瑜,汪至中. 永磁同步电机风力发电系统的自寻优控制[J]. 电工技术学报,2002,17

(6):82-86.

[23] 房泽平,王生铁.小型风电系统变步长扰动 MPPT 控制仿真研究[J].计算机仿真,2007,24

(9):241-244.

[24] MARIUS F, CRISTIAN L, GHEORGHE-DANIEL A, etal . Voltage Sags Ride-Through of Motion SensorlessControlled PMSG for Wind Turbines[C]. Industry Applications Conference, 2007.

[25] 李建林,胡书举,孔德国,等. 全功率变流器永磁直驱风电系统低电压穿越特性研究[J].电力系统自动化,2008,32(19):92-95.

[26] 胡书举,李建林, 许洪华. 直驱式 VSCF 风电系统直流侧Crowbar 电路的仿真分析[J].电力系统及其自动化学报,2008,20(3):118-123.

[27] 李建林,胡书举,孔德国,等. 全功率变流器永磁直驱风电系统低电压穿越特性研究[J].电力系统自动化,2008,32(19):92-95.

[28] 胡书举,李建林,许洪华. 变速衡频风电系统应对电网故障的保护电路分析[J].变流技术与电力牵引,2008(1):45-51.

第6篇: 风力发电技术与电价分析

本文主要介绍风电电价的构成,发展风力发电的必要性和现阶段我国发展风电面临的论难和机遇。通过对国内外的电力来源,能源结构,风能储量及分布,风电的社会价值等方面的评价入手阐述我国发展风电的必要性和紧迫性。

通过对风电场建设规模,风力发电成本要素,风电电价构成,减低成本途径,政府现行对风电的税收鼓励政策,现行风电产业特点和风电设备制造技术以及风电的社会效益等方面的分析,为政府,风电产业,融资领域和社会关注层面为解决风电产业中得各种矛盾以及为促进和发展风电产业建设提供理论依据和解决方案。

阐明我国积极发展风力发电事业,风电技术国产化和提高风电市场竞争力在我国具备着巨大的潜力。积极利用和发展风电这一再生能源,推动我国走可持续发展的能源之路,在我国已是势在必行。

关键词:风力发电,能源结构,政府鼓励,风电电价

1. 绪论

1.1 引言

能源,是人类生存的基本要素,也是国民经济发展的主要物质基础。随着国际工业化的进程,全球未来能源消耗预计仍将以3的速度增长,常规能源资源面临日益枯竭的窘境。进入20世纪, 由于对能源的渴求, 人们无节制地开采石油 ,煤炭, 天然气等这些埋在地层深处的维系人类生存的“能源食粮”,不仅严重地污染了我们的生存空间,恶化了自然环境,而且带来了更可怕的恶果 — 能源枯竭。进入70年代,世界能源发生危机,石油价格剧烈上涨,极大的刺激了那些能源消耗大国,使他们把研究开发其他能源放到了重要位置,要生存就必须寻求开发新能源。为此,各国政府纷纷制定自己的能源政策,给新能源开发以特殊优惠政策和政府税收补贴,从而使风能,原子能,太阳能,潮汐能,地热能等的开发利用得以迅速发展。进入21世纪,可再生能源的发展与研究将在全球的资源利用中得到越来越多的重要,可再生能源在资源消耗中也将占据越来越高的比例。

世界能源危机为风电发展提供了机遇,但由于起步较晚,存在很多不确定因素阻碍风电行业的发展。我国风电行业发展比较迅速,但与国际风电行业的发展水平还有很大差距,国内的风电发动设备主要依靠进口,对外依赖性强,虽然风电成本已下降很多,但相比火电成本的优势在短期内并不会明显突出,风电行业的发展还有很多的阻碍因素。正是风电行业投资的高风险,必然为风电行业发展带来高收益,不论是风电产业的经济效益、对社会的效益,还是我国目前奉行的可持续发展和节约战略,这些都为发电行业提供了很大的发展空间。

《中国风电产业市场发展研究及投资分析报告》根据国家统计局、国家发改委、国研网、欧洲风能协会和其他的一些权威渠道,内容丰富、翔实。在撰写过程中,运用了大量的图、表等分析工具,结合相关的经济学理论,综合运用定量和定性的分析方法,对风电行业的运行及发展趋势做了比较详细的分析,对影响行业发展的基本因素进行了审慎的剖析,报告还对国外风电行业发展迅速的国家相关政策进行了介绍和分析判断,为我国风电行业的发展提供依据和选择,是能源企业以及相关企事业单位、计划投资于风电行业的企业和风电设备业行业准确了解目前我国风电市场动态,把握风电行业发展趋势,制定企业战略的重要参考依据 1.2 风力发电的历史和现状

风能是人类最早利用的能源之一。 早在公元前 2000 年,埃及, 波斯等国就己出现帆船和风磨, 中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。 中国是世界上最早利用风能的国家之一, 早在 1800 年前 ,中国就有风车提水的纪录。 下面简单介绍一下国内外现代风力机研制的历史和现状。

1.2.1中国风电的历史和现状

中国对现代风力机的研制可以追溯到二十世纪 50 年代,但有系统地研究还是从二十世纪 70 年代开始的 。中国为了解决西部草原牧区 ,东部海岛及边远山区的用电问题,国家鼓励开发离网型风力机, 国内各风电科研机构主要从事离网型的研制 ,并形成了一定的规模。 根据中国的具体情况, 重点推广了户用微型发电机, 功率一般为 1001000W ,目前已形成了一个生产, 销售 ,维修服务较完善的体系 ,部分产品出口。 这为电网不能通达 3的地区约 60 万居民解决了基本用电问题。 电灯, 电视进入千家万户, 提高了人民群众的生活质量 。据世界能源组织统计, 世界上十个最大的小型风力发电机生产企业中 ,中国占七个 。截至 2000 年底, 全国累计生产了离网型风力发电机组近二十万台。

1.3 中国风电电价定价机制的演变过程

中国的并网风电从 20 世纪 80 年代开始发展,尤其是“十一五”期间,风电发展非常迅速,总装机容量从1989 年底的4200kW增长到2008年的 1,200 万 kW ,跃居世界第四位,标志着中国风电进入了大规模开发阶段。总体看来,中国并网风电场的发展经历了三个阶段,即初期示范阶段、产业化建立阶段、规模化及国产化阶段。各阶段的电价特点及定价机制概括如下:

1.3.1 初期示范阶段(1986-1993 年)

中国并网型风电发展起步于 1986 年。1986 年 5 月,第一个风电场在山东荣成马兰湾建成,其安装的Vestas V15-55/11风电机组,是由山东省政府和航空工业部共同拨付外汇引进的。此后,各地又陆续使用政府拨款或国外赠款、优惠贷款等引进了一些风电机组,建设并网型风电场。由于这些风电场主要用于科研或作为示范项目,未进入商业化运行,因此,上网电价参照当地燃煤电价,由风力发电厂与电网公司签订购电协议后,报国家物价部门核准,电价水平在 0.28 元/kWh 左右,例如 20世纪90 年代初期建成的达坂城风电场,上网电价不足0.3元/kWh总体来说,此阶段风电装机累积容量为4200kW,风电发展的特点是利用国外赠款及贷款,建设小型示范电场。政府的扶持主要是在资金方面,如投资风电场项目及风力发电机组的研制。风电电价水平基本与燃煤电厂持平。

1.3.2产业化建立阶段(1994-2003 年)

1994年起,中国开始探索设备国产化推动风电发展的道路,推出了“乘风计划”,实施了“双加工程”,制定了支持设备国产化的专项政策,风电场建设逐渐进入商业期。这些政策的实施,对培育刚刚起步的中国风电产业起到了一定作用,但由于技术和政策上的重重障碍,中国风电发展依然步履维艰。每年新增装机不超过十万千瓦。到2003年底,全国风电装机容量仅56.84 万千瓦。

这一阶段,风电电价经历了还本付息电价和经营期平均电价两个阶段。1994 年,国家主管部门规定,电网管理部门应允许风电场就近上网,并收购全部上网电量,上网电价按发电成本加还本付息、加合理利润的原则确定,高出电网平均电价部分的差价由电网公司负担,发电量由电网公司统一收购。随着中国电力体制改革的深化,电价根据“厂网分开,竞价上网”的目标逐步开始改革。

总体来说,这一时期的电价政策呈现出如下特点:上网电价由风力发电厂与电网公司签订购电协议,各地价格主管部门批准后,报国家物价部门备案,因此,风电价格各不相同。最低的仍然是采用竞争电价,与燃煤电厂的上网电价相当,例如,中国节能投资公司建设的张北风电场上网电价为 0.38 元/千瓦时;而最高上网电价每千瓦时超过 1 元,例如浙江的括苍山风电场上网电价高达每千瓦时1.2元。

由此可见,从初期示范阶段到产业化建立阶段,电价呈现上升趋势。

1.3.3规模化及国产化阶段(2003 后)

为了促进风电大规模发展,2003年,国家发展改革委组织了第一期全国风电特许权项目招标,将竞争机制引入风电场开发,以市场化方式确定风电上网电价。截至2007年,共组织了五期特许权招标,总装机容量达到880万千瓦。

为了推广特许权招标经验,2006年国家发展改革委颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (发改价格[2006]7号)文件,提出了“风力发电项目的上网电价实行政府指导价,电价标准由国务院价格主管部门按照招标形成的价格确定” 。根据该文件,部分省(区、市) ,如内蒙古、吉林、甘肃、福建等,组织了若干省级风电特许权项目. 1.3.4目前中国风电电价政策

随着风电的快速发展, “招标加核准”的模式已无法满足风电市场发展和政府宏观引导的现实需要。因此,在当前各地风电进入大规模建设阶段,从招标定价加政府核准并行制度过渡到标杆电价机制,是行业发展的必然,也将引导风电产业的长期健康发展。

2009年 7月底,国家发展改革委发布了《关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格[2009]1906号),对风力发电上网电价政策进行了完善。文件规定,全国按风能资源状况和工程建设条件分为四类风能资源区,相应设定风电标杆上网电价。

1.4中国政府对风电的补贴政策

中国政府一直大力支持风电的发展,从2002 年开始,要求电网公司在售电价格上涨的部分中拿出一定份额,补贴可再生能源发电(即高出煤电电价的部分) 。 , 电网和中国政府对风电的政策性补贴力度逐年加大,

由 2002 年的 1.38 亿元上升到 2008 年的 23.77 亿元1(见图 4) 。由此可见,中国政府的政策是鼓励可再生能源发展的,因此,中国风电迅速发展,三年间装机容量翻番。尽管如此,由于风电运行的不确定性,技术操作能力和管理水平的限制,中国风电企业的盈利仍然是微薄的。 结论

从以上分析我们可以看出,中国的风电电价变化和风电行业的发展特点密不可分。风电行业发展经历了初期示范、产业化建立、规模化及国产化、目前逐渐完善等四个阶段。与此相对应,四个阶段的风电电价基本情况为:初期示范阶段:与燃煤电价持平(不足0.3元/kWh) ;产业化建立阶段:由风力发电厂和电网公司签订购电协议确定,电价各不相同(0.38元/kWh~1.2元/kWh) ;规模化及国产化阶段:招标电价与核准电价共存,国家招标电价保持上升;目前完善阶段:四类标杆电价(0.51元/kWh,0.54元/kWh,0.58元/kWh,0.61元/kWh) 。在这期间,中国政府一直努力探索合理的风电电价市场形成机制。不同阶段的机制不同,风电电价亦有所波动,国家的指导电价逐年上升,核准电价则略微下降,这都符合中国风电产业和世界风电产业的发展规律,使中国的风电电价更趋理性。同时,可以看到,中国政府在探索风电价格机制和规范风电电价的过程中,一直给予风电行业巨大的支持, 2002年至2008年,国家对风电的补贴额从1.38亿元上升为23.77亿元, 每年都在大幅度增长,这极大地提高了投资者的积极性,促使中国的风电装机容量成倍增加,中国一跃成为风电大国。

因此,我们认为,中国政府是依据风电本身发展的客观规律、电网的承受能力来确定风电电价,在确定电价时从未考虑 CDM 因素,定价过程完全与CDM无关。但是,也应该看到,在中国风力发展的过程中,CDM对风力发电企业克服资金和技术障碍确实发挥了积极作用,如果没有CDM,中国风电发展速度不会如此迅速,更不会为减缓全球温室气体排放做出如此巨大的贡献。因此,我们希望EB在审核中国风电项目时能充分考虑和理解中国特殊的定价机制,推动全球范围内更多高质量 CDM 项目的成功注册,为减缓全球气候变化作出更多贡献。

参考文献:

1. 王双(作者) 《风力发电发展与风电电价分析研究》(文章) 2.中国风力发电网(作者) 《中国风电及电价发展研究报告》 3.作者不详 《 中国风电产业市场发展研究及投资分析报告》

第7篇:我国风力发电现状及其技术发展02

2.3风力发电机组控制策略的发展

风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源,由于风速、风向的随机性变化,导致风力机叶片攻角不断变化,使叶尖速比偏离最佳值,风力机的空气动力效率及输入到传动链的功率发生变化,影响了风电系统的发电效率并引起转矩传动链的振荡,会对电能质量及接入的电网产生影响,对于小电网甚至会影响其稳定性。风力发电机组通常采用柔性部件,这有助于减小内部的机械应力,但同时也会使风电系统的动态特性复杂化,且转矩传动模块会有很大振荡。目前,对风力发电机的控制策略研究根据控制器类型可分为两大类:基于数学模型的传统控制方法和现代控制方法。传统控制采用线性控制方法,通过调节发电机电磁转矩或桨叶节距角,使叶尖速比保持最优值,从而实现风能的最大捕获。对于快速变化的风速,其调节相对滞后。同时基于某工作点的线性化模型的方法,对于工作范围较宽、随机扰动大、不确定因素多、非线性严重的风电系统并不适用。

现代控制方法主要包括变结构控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等[7,8]。变结构控制因具有快速响应、对系统参数变化不敏感、设计简单和易于实现等优点而在风电系统中得到广泛应用。鲁棒控制具有处理多变量问题的能力,对于具有建模误差、参数不准确和干扰位置系统的控制问题,在强稳定性的鲁棒控制中可得到直接解决。模糊控制是一种典型的智能控制方法,其最大的特点是将专家的知识和经验表示为语言规则用于控制,不依赖于被控制对象的精确的数学模型,能够克服非线性因素的影响,对被调节对象有较强的鲁棒性。由于风力发电机的精确数学模型难以建立,模糊控制非常适合于风力发电机组的控制,越来越受到风电研究人员的重视。人工神经网络是以工程技术手段来模拟人脑神经元网络的结构与特征的系统。利用神经元可以构成各种不同的拓扑结构的神经网络,它是生物神经网络的一种模拟和近似。利用神经网络的学习特性,可用于风力机的低风速的节距控制。

3存在的问题及展望

尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展,但同时也暴露出众多的问题。首先,我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术。在设计技术方面,我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用,在一些具有自主研发能力的风电企业中,其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。在风机制造方面,风机控制系统、逆变系统需要大量进口,同时,一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。其次,我国风电发展规划与电网规划不相协调,上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划,风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力,从而造成装机容量大,并网发电少的现状。2009年新增装机容量中1/3未能上网,送电难已经成为制约风电发展的瓶颈。最后,我国风电的技术标准和规范不健全,包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。因此,展望我国未来的风电产业发展,必须加强自主创新掌握核心技术;必须加大电网建设力度,合理规范风电开发;必须加大政策扶持力度,建立健全完善统一的风电标准规范体系。

参考文献:

[1] 陈永祥,方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述,2010(4):14-19.

[2] 张明锋, 邓凯,陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程,2010,1

(27):1-3.

[3] 党福玲,朝克,贾永.我国风电产业发展现状浅析[J].经济论坛,2010(12):58-60.

[4] 韩永奇,韩晨曦.中国风电产业的发展与前景[J].新材料产业,2010(12):8-10.

[5] 王超,张怀宇,王辛慧等.风力发电技术及其发展方向[J].电站系统工程,2006,22(2):11-13.

[6] 许洪华,郭金东.世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J].电力设备,2005,6(10):106-108.

[7] 张新房,徐大平,柳亦兵等.风力发电技术的发展及相关控制问题综述[J].华北电力技术,2005(5):42-45.

[8] 马昕霞, 宋明中,马强等.风力发电系统控制技术的研究.上海电力学院学报[J].2005(3):205-209.[

第8篇:我国风力发电现状及其技术发展01

2.2风力发电机组控制技术的发展

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键技术[5,6],这是因为:

1)自然风速的大小和方向随着大气的气压、气温和湿度等的活动和风电场地形地貌等因素的随机性和不可控性,这样风力机所获得的风能也是随机和不可控的。

2)为使风能利用率更高,大型风力发电机组的叶片直径大约在60m~100m之间,因此风轮具有较大的转动惯量。

3)自动控制在风力发电机组的并网和脱网、输入功率的优化和限制、风轮的主动对风以及运行过程中故障的检测和保护中都应得到很好的利用。

4)风力资源丰富的地区通常环境较为恶劣,在海岛和边远的地区甚至海上,人们希望分散不均的风力发电机组能够无人值班运行和远程监控。这就对风力发电机组的控制系统可靠性提出了很高的要求。

因此,众多学者都致力于深入研究风力发电的控制技术和控制系统,这些研究工作对于风力发电机组优化运行有极其重要的意义。计算机技术与先进的控制技术应用到风电领域,并网运行的风力发电控制技术得到了较快发展,控制方式从基本单一的定桨距失速控制向变桨距和变速恒频控制方向发展,甚至向智能型控制发展。

定桨距型风力机指桨叶与轮毂的连接是固定的,即桨距角固定不变,当风速变化时,桨叶的迎风角度固定不变。失速型是当风速高于额定风速,利用桨叶翼型本身所具有的失速特性,即气流的攻角增大到失速条件,使桨叶的表面产生涡流,将发电机的功率输出限制在一定范围内。失速调节型的优点是简单可靠,当风速变化引起输出功率变化时,只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不做任何控制,使控制系统大为简化。其缺点是叶片重量大,桨叶、轮毂、塔架等部件受力较大,机组的整体效率较低,也使得这些关键部件更容易疲劳磨损。

变速恒频风力发电机组是近年来发展起来的一种新型风力发电系统,其转速不受发电机输出功率的限制,而其输出电压的频率、幅值和相位也不受转子转速的影响。论文大全网WWW.11665.COM整理。

与恒速风电机组相比,它的优越性在于:低风速时能够跟踪风速变化,在运行中保持最佳叶尖速比以获得最大风能;高风速时利用风轮转速的变化调节风力机桨距角,在保证风电机组安全稳定运行的同时,使输出功率更加平稳。变速恒频风力发电机组通过励磁控制和变桨距调节来实现最佳运行状态。变桨距是根据风速和发电机转速来调整叶片桨距角,从而控制发电机输出功率,由传动齿轮箱、伺服电机和驱动控制单元组成。随着风电控制技术的发展,当输出功率小于额定功率状态时,变桨距风力发电机组采用OptitiP技术,即根据风速的大小,调整发电机转差率,使其尽量运行在最佳叶尖速比,以得到理想的输出功率。变桨距风力发电机组的优点是:输出功率平稳,在额定点具有较高的风能利用系数,具有更好的起动性能与制动性能,能够确保高风速段的额定功率。

2.3风力发电机组控制策略的发展

风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源,由于风速、风向的随机性变化,导致风力机叶片攻角不断变化,使叶尖速比偏离最佳值,风力机的空气动力效率及输入到传动链的功率发生变化,影响了风电系统的发电效率并引起转矩传动链的振荡,会对电能质量及接入的电网产生影响,对于小电网甚至会影响其稳定性。风力发电机组通常采用柔性部件,这有助于减小内部的机械应力,但同时也会使

风电系统的动态特性复杂化,且转矩传动模块会有很大振荡。目前,对风力发电机的控制策略研究根据控制器类型可分为两大类:基于数学模型的传统控制方法和现代控制方法。传统控制采用线性控制方法,通过调节发电机电磁转矩或桨叶节距角,使叶尖速比保持最优值,从而实现风能的最大捕获。对于快速变化的风速,其调节相对滞后。同时基于某工作点的线性化模型的方法,对于工作范围较宽、随机扰动大、不确定因素多、非线性严重的风电系统并不适用。

现代控制方法主要包括变结构控制、鲁棒控制、自适应控制、智能控制等[7,8]。变结构控制因具有快速响应、对系统参数变化不敏感、设计简单和易于实现等优点而在风电系统中得到广泛应用。鲁棒控制具有处理多变量问题的能力,对于具有建模误差、参数不准确和干扰位置系统的控制问题,在强稳定性的鲁棒控制中可得到直接解决。模糊控制是一种典型的智能控制方法,其最大的特点是将专家的知识和经验表示为语言规则用于控制,不依赖于被控制对象的精确的数学模型,能够克服非线性因素的影响,对被调节对象有较强的鲁棒性。由于风力发电机的精确数学模型难以建立,模糊控制非常适合于风力发电机组的控制,越来越受到风电研究人员的重视。人工神经网络是以工程技术手段来模拟人脑神经元网络的结构与特征的系统。利用神经元可以构成各种不同的拓扑结构的神经网络,它是生物神经网络的一种模拟和近似。利用神经网络的学习特性,可用于风力机的低风速的节距控制。

3存在的问题及展望

尽管近年来我国风电产业得到了迅猛的发展,但同时也暴露出众多的问题。首先,我国尚未完全掌握风电机组的核心设计及制造技术。在设计技术方面,我国不仅每年需支付大量的专利、生产许可及技术咨询费用,在一些具有自主研发能力的风电企业中,其设计所需的应用软件、数据库和源代码都需要从国外购买。在风机制造方面,风机控制系统、逆变系统需要大量进口,同时,一些核心零部件如轴承、叶片和齿轮箱等与国外同类产品相比其质量、寿命及可靠性尚有很大差距。其次,我国风电发展规划与电网规划不相协调,上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划,风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力,从而造成装机容量大,并网发电少的现状。2009年新增装机容量中1/3未能上网,送电难已经成为制约风电发展的瓶颈。最后,我国风电的技术标准和规范不健全,包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。因此,展望我国未来的风电产业发展,必须加强自主创新掌握核心技术;必须加大电网建设力度,合理规范风电开发;必须加大政策扶持力度,建立健全完善统一的风电标准规范体系。

参考文献:

[1] 陈永祥,方征.中国风电发展现状、趋势及建议[J].科技综述,2010(4):14-19.

[2] 张明锋, 邓凯,陈波等.中国风电产业现状与发展[J].机电工程,2010,1

(27):1-3.

[3] 党福玲,朝克,贾永.我国风电产业发展现状浅析[J].经济论坛,2010(12):58-60.

[4] 韩永奇,韩晨曦.中国风电产业的发展与前景[J].新材料产业,2010(12):8-10.

[5] 王超,张怀宇,王辛慧等.风力发电技术及其发展方向[J].电站系统工程,

2006,22(2):11-13.

[6] 许洪华,郭金东.世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨[J].电力设备,2005,6(10):106-108.

[7] 张新房,徐大平,柳亦兵等.风力发电技术的发展及相关控制问题综述[J].华北电力技术,2005(5):42-45.

[8] 马昕霞, 宋明中,马强等.风力发电系统控制技术的研究.上海电力学院学报[J].2005(3):205-209.[

第9篇:风力发电场的运行与维护检修技术

风力发电厂的运行与维护检修技术

第一章 风电场的运行

目前,国内风力发电机组的单机容量已从最初的几十千瓦发展为今天的几百千瓦甚至兆瓦级。风电场也由初期的数百千瓦装机容量发展为数万千瓦甚至数十万千瓦装机容量的大型风电场。随着风电场装机容量的逐渐增大,以及在电力网架中的比例不断升高,对大型风电场的科学运行、维护管理逐步成为一个新的课题。风电场运行维护管理工作的主要任务是通过科学的运行维护管理,来提高风力发电机组设备的可利用率及供电的可靠性,从而保证电场输出的电能质量符合国家电能质量的有关标准。风电场的企业性质及生产特点决定了运行维护管理工作必须以安全生产为基础,以科技进步为先导,以设备管理为重点,以全面提高人员素质为保证,努力提高企业的社会效益和经济效益。

第一节 风电场运行工作的主要内容

风电场运行工作的主要内容包括两个部分,分别是风力发电机组的运行和场区升压变电站及相关输变电设施的运行。工作中应按照DL/T666-1999《风力发电场运行规程》的标准执行。

一、风力发电机组的运行

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风力发电场的运行与维护检修技术

风力发电机组的日常运行工作主要包括:通过中控室的监控计算机,监视风力发电机组的各项参数变化及运行状态,并按规定认真填写《风电场运行日志》。当发现异常变化趋势时,通过监控程序的单机监控模式对该机组的运行状态连续监视,根据实际情况采取相应的处理措施。遇到常规故障,应及时通知维护人员,根据当时的气象条件检查处理,并在《风电场运行日志》上做好相应的故障处理记录及质量记录;对于非常规故障,应及时通知相关部门,并积极配合处理解决。

风电场应当建立定期巡视制度,运行人员对监控风电场安全稳定运行负有直接责任,应按要求定期到现场通过目视观察等直观方法对风力发电机组的运行状况进行巡视检查。应当注意的是,所有外出工作(包括巡检、起停风力发电机组、故障检查处理等)出于安全考虑均需两人或两人以上同行。检查工作主要包括风力发电机组在运行中有无异常声响、叶片运行的状态、偏航系统动作是否正常、塔架外表有无油迹污染等。巡检过程中要根据设备近期的实际情况有针对性地重点检查故障处理后重新投运的机组,重点检查起停频繁的机组,重点检查负荷重、温度偏高的机组,重点检查带“病”运行的机组,重点检查新投入运行的机组。若发现故障隐患,则应及时报告处理,查明原因,从而避免事故发生,减少经济损失。同时在《风电场运行日志》上做好相应

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风力发电场的运行与维护检修技术

巡视检查记录。

当天气情况变化异常(如风速较高,天气恶劣等)时,若机组发生非正常运行,巡视检查的内容及次数由值长根据当时的情况分析确定。当天气条件不适宜户外巡视时,则应在中央监控室加强对机组的运行状况的监控。通过温度、出力、转速等的主要参数的对比,确定应对的措施。

二、输变电设施的运行

由于风电场对环境条件的特殊要求,一般情况下,电场周围自然环境都较为恶劣,地理位臵往往比较偏僻。这就要求输变电设施在设计时就应充分考虑到高温、严寒、高风速、沙尘暴、盐雾、雨雪、冰冻、雷电等恶劣气象条件对输变电设施的影响。所选设备在满足电力行业有关标准的前提下,应当针对风力发电的特点力求做到性能可靠、结构简单、维护方便、操作便捷。同时,还应当解决好消防和通信问题,以便提高风电场运行的安全性。

由于风电场的输变电设施地理位臵分布相对比较分散,设备负荷变化较大,规律性不强,并且设备高负荷运行时往往气象条件比较恶劣,这就要求运行人员在日常的运行工作中应加强巡视检查的力度。在巡视时应配备相应的检测、防护和照明设备,以保证工作的正常进行。

风电场场区内的变压器及附属设施、电力电缆、架空线路、通信线路、防雷设施、升压变电站的运行工作应执行下

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风力发电场的运行与维护检修技术

列标准:

SD292-1988《架空配电线路及设备运行规程(试行)》 DL/T 572-1995《电力变压器运行规程》

GBI4285-1993《继电保护和安全自动装臵技术规程》 DL/T T596-1996《电力设备预防性试验规程》 DL408-1991《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》

DL409-1991电业安全工作规程(电力线路部分)》 DL/T 5027-1993《电力设备典型消防规程》

DL/T620-1997《交流电气装臵的过电压保护和绝缘配合》

电力部(79)电生字53号《电力电缆运行规程》

第二章 机组常规巡检和故障处理

风电场的维护主要是指风力发电机组的维护和场区内输变电设施的维护。风力发电机组的维护主要包括机组常规巡检和故障处理、例行维护及非常规维护。在工作中应根据电场实际执行下列标准:

DL/T797-2001《风力发电场检修规程》 SD230-1987《发电厂检修规程》 DL/T573-1995《电力变压器检修导则》 DL/T574-1995《有载分接开关运行维修导则》

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风力发电场的运行与维护检修技术

一、机组常规巡检

为出现保证风力发电机组的可靠运行,提高设备可利用率,在日常的运行维护工作中建立日常登机巡检制度。维护人员应当根据机组运行维护手册的有关要求并结合机组运行的实际状况,有针对性地列出巡检标准工作内容并形成表格,工作内容叙述应当简单明了,目的明确,便于指导维护人员的现场工作。通过巡检工作力争及时发现故障隐患,防范于未然,有效地提高设备运行的可靠性。有条件时应当考虑借助专业故障检测设备,加强对机组运行状态的监测和分析,进一步提高设备管理水平。

二、风力发电机组的日常故障检查处理

(1)当标志机组有异常情况的报警信号时,运行人员要根据报警信号所提供的故障信息及故障发生时计算机记录的相关运行状态参数,分析查找故障的原因,并且根据当时的气象条件,采取正确的方法及时进行处理,并在《风电场运行日志》上认真做好故障处理记录。

(2)当液压系统油位及齿轮箱油位偏低时,应检查液压系统及齿轮箱有无泄漏现象发生。若是,则根据实际情况采取适当防止泄漏措施,并补加油液,恢复到正常油位。在必要时应检查油位传感器的工作是否正常。

(3)当风力发电机组液压控制系统压力异常而自动停机时,运行人员应检查油泵工作是否正常。如油压异常,应

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风力发电场的运行与维护检修技术

检查液压泵电动机、液压管路、液压缸及有关阀体和压力开关,必要时应进一步检查液压泵本体工作是否正常,待故障排除后再恢复机组运行。

(4)当风速仪、风向标发生故障,即风力发电机组显示的输出功率与对应风速有偏差时,应检查风速仪、风向标转动是否灵活。如无异常现象,则进一步检查传感器及信号检测回路有无故障,如有故障予以排除。

(5)当风力发电机组在运行中发现有异常声响时,应查明声响部位。若为传动系统故障,应检查相关部位的温度及振动情况,分析具体原因,找出故障隐患,并做出相应处理。

(6)当风力发电机组在运行中发生设备和部件超过设定温度而自动停机时,即风力发电机组在运行中发电机温度、晶闸管温度、控制箱温度、齿轮箱温度、机械卡钳式制动器刹车片温度等超过规定值而造成了自动保护停机。此时运行人员应结合风力发电机组当时的工况,通过检查冷却系统、刹车片间隙、润滑油脂质量,相关信号检测回路等,查明温度上升的原因。待故障排除后,才能起动风力发电机组。

(7)当风力发电机组因偏航系统故障而造成自动停机时,运行人员应首先检查偏航系统电气回路、偏航电动机、偏航减速器以及偏航计数器和扭缆传感器的工作是否正常。必要时应检查偏航减速器润滑油油色及油位是否正常,借以

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风力发电场的运行与维护检修技术

判断减速器内部有无损坏。对于偏航齿圈传动的机型还应考虑检查传动齿轮的啮合间隙及齿面的润滑状况。此外,因扭缆传感器故障致使风力发电机组不能自动解缆的也应予以检查处理。待所有故障排除后再恢复起动风力发电机组。

(8)当风力发电机组转速超过限定值或振动超过允许振幅而自动停机时,即风力发电机组运行中,由于叶尖制动系统或变桨系统失灵,瞬时强阵风以及电网频率波动造成风力发电机组超速;由于传动系统故障、叶片状态异常等导致的机械不平衡、恶劣电气故障导致的风力发电机组振动超过极限值。以上情况的发生均会使风力发电机组故障停机。此时,运行人员应检查超速、振动的原因,经检查处理并确认无误后,才允许重新起动风力发电机组。

(9)当风力发电机组桨距调节机构发生故障时,对于不同的桨距调节形式,应根据故障信息检查确定故障原因,需要进入轮毂时应可靠锁定叶轮。在更换或调整桨距调节机构后应检查机构动作是否正确可靠,必要时应按照维护手册要求进行机构连接尺寸测量和功能测试。经检查确认无误后,才允许重新起动风力发电机组。

(10)当风力发电机组安全链回路动作而自动停机时,运行人员应借助就地监控机提供的故障信息及有关信号指示灯的状态,查找导致安全链回路动作的故障环节,经检查处理并确认无误后,才允许重新起动风力发电机组。

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风力发电场的运行与维护检修技术

(11)当风力发电机组运行中发生主空气开关动作时,运行人员应当目测检查主回路元器件外观及电缆接头处有无异常,在拉开箱变侧开关后应当测量发电机、主回路绝缘以及晶闸管是否正常。若无异常可重新试送电,借助就地监控机提供的有关故障信息进一步检查主空气开关动作的原因。若有必要应考虑检查就地监控机跳闸信号回路及空气开关自动跳闸机构是否正常,经检查处理并确认无误后,才允许重新起动风力发电机组。

(12)当风力发电机组运行中发生与电网有关故障时,运行人员应当检查场区输变电设施是否正常。若无异常,风力发电机组在检测电网电压及频率正常后,可自动恢复运行。对于故障机组必要时可在断开风力发电机组主空气开关后,检查有关电量检测组件及回路是否正常,熔断器及过电压保护装臵是否正常。若有必要应考虑进一步检查电容补偿装臵和主接触器工作状态是否正常,经检查处理并确认无误后,才允许重新起动机组。

(13)由气象原因导致的机组过负荷或电机、齿轮箱过热停机,叶片振动,过风速保护停机或低温保护停机等故障,如果风力发电机组自起动次数过于频繁,值班长可根据现场实际情况决定风力发电机组是否继续投入运行。

(14)若风力发电机组运行中发生系统断电或线路开关跳闸,即当电网发生系统故障造成断电或线路故障导致线路

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风力发电场的运行与维护检修技术

开关跳闸时,运行人员应检查线路断电或跳闸原因( 若逢夜间应首先恢复主控室用电),待系统恢复正常,则重新起动机组并通过计算机并网。

(15)风力发电机组因异常需要立即进行停机操作的顺序:

1)利用主控室计算机遥控停机。

2)遥控停机无效时,则就地按正常停机按钮停机。 3)当正常停机无效时,使用紧急停机按钮停机。 4)上述操作仍无效时,拉开风力发电机组主开关或连接此台机组的线路断路器,之后疏散现场人员,做好必要的安全措施,避免事故范围扩大。

(16)风力发电机组事故处理:在日常工作中风电场应当建立事故预想制度,定期组织运行人员做好事故预想工作。根据风电场自身的特点完善基本的突发事件应急措施,对设备的突发事故争取做到指挥科学、措施合理、沉着应对。

发生事故时,值班负责人应当组织运行人员采取有效措施,防止事故扩大并及时上报有关领导。同时应当保护事故现场(特殊情况除外),为事故调查提供便利。

事故发生后,运行人员应认真记录事件经过,并及时通过风力发电机组的监控系统获取反映机组运行状态的各项参数记录及动作记录,组织有关人员研究分析事故原因,总结经验教训,提出整改措施,汇报上级领导。

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第三章 风力发电机组的例行维护

风电场的例行维护是风力发电机组安全可靠运行的主要保证。风电场应坚持“预防为主,计划检修”的原则,根据机组制造商提供的例行维护内容并结合设备运行的实际情况制定出切实可行的维护计划。同时,应当严格按照维护计划工作,不得擅自更改维护周期和内容。切实做到“应修必修,修必修好”,使设备处于正常的运行状态。 运行人员应当认真学习掌握各种型号机组的构造、性能及主要零部件的工作原理,并一定程度上了解设备的主要总装工艺和关键工序的质量标准。在日常工作中注意基本技能和工作经验的培养和积累,不断改进风力发电机组维护管理的方法,提高设备管理水平。

一、例行维护的主要内容和要求 1. 电气部分

1)传感器功能测试与检测回路的检查; 2)电缆接线端子的检查与紧固; 3)主回路绝缘测试;

4)电缆外观与发电机引出线接线柱检查;

5)主要电气组件外观检查(如空气断路器、接触器、继电器、熔断器、补偿电容器、过电压保护装臵、避雷装臵、晶闸管组件、控制变压器等);

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风力发电场的运行与维护检修技术

6)模块式插件检查与紧固;

7)显示器及控制按键开关功能检查;

8)电气传动桨距调节系统的回路检查(驱动电动机、储能电容、变流装臵、集电环等部件的检查、测试和定期更换);

9)控制柜柜体密封情况检查; 10)机组加热装臵工作情况检查; 11)机组防雷系统检查; 12)接地装臵检查。 2. 机械部分

1)螺栓连接力矩检查;

2)各润滑点润滑状况检查及油脂加注; 3)润滑系统和液压系统油位及压力检查; 4)滤清器污染程度检查,必要时更换处理; 5)传动系统主要部件运行状况检查; 6)叶片表面及叶尖扰流器工作位臵检查; 7)桨距调节系统的功能测试及检查调整; 8)偏航齿圈啮合情况检查及齿面润滑; 9)液压系统工作情况检查测试; 10)钳盘式制动器刹车片间隙检查调整; 11)缓冲橡胶组件的老化程度检查; 12)联轴器同轴度检查;

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风力发电场的运行与维护检修技术

13)润滑管路、液压管路、冷却循环管路的检查固定及渗漏情况检查;

14)塔架焊缝、法兰间隙检查及附属设施功能检查; 15)风力发电机组防腐情况检查。

二、例行维护周期

正常情况下,除非设备制造商的特殊要求,风力发电机组的例行维护周期是固定的,即:

新投运机组:500h(一个月试运行期后)例行维护; 已投运机组:2500h(半年)例行维护;

三、维护计划的编制

风力发电机组例行维护计划的编制应以机组制造商提供的例行维护内容为主要依据,结合风力发电机组的实际运行状况,在每个维护周期到来之前进行整理编制。计划内容主要包括工作开始时间、工作进度计划、工作内容、主要技术措施和安全措施、人员安排以及针对设备运行状况应注意的特殊检查项目等。

在计划编制时还应结合风电场所处地理环境和风力发电机组维护工作的特点,在保证风力发电机组安全运行的前提下,根据实际需要可以适当调整维护工作的时间,以尽量避开风速较高或气象条件恶劣的时段。这样不但能减少由维护工作导致计划停机的电量损失,降低维护成本,而且有助

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风力发电场的运行与维护检修技术

于改善维护人员的工作环境,进一步增加工作的安全系数,提高工作效率。

四、例行维护的组织与管理 例行维护组织形式:

风力发电机组的例行维护在风电场的工作任务中所占的比例较重,如何科学合理地进行组织和管理,对风电场的经济运行至关重要。

依据风电场装机容量和人员构成的不同,出现较多的主要有以下两种组织形式,即集中平行式作业和分散流水式作业:

1. 集中平行式作业是指在相对集中的时间内,维护作业班组集中人力、物力,分组多工作面平行展开工作。装机数量较少的中小容量风电场多采用这种方式。

特点:工期相对较短,便于生产动员和组织管理。但是,人员投入相对较多,维护工具的需求量较大。

2.分散流水式作业是指将整个维护工作根据工作性质分为若干阶段,科学合理地分配工作任务,实现专业分工协作,使各项工作之间最大限度地合理搭接,以更好的保证工作质量,提高劳动生产率。适于装机数量较多的大中型风电场。

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风力发电场的运行与维护检修技术

特点:人员投入及维护工具的使用较为合理,劳动生产率较高,成本较低。但是,工期相对较长,对组织管理和人员素质的要求较高。

例行维护工作开始前,维护工作负责人应根据风电场的设备及人员实际情况选择适合自身的工作组织形式,提早制定出周密合理的例行维护计划,落实维护工作所需的备品备件和消耗物资,保证维护工作所需的安全装备及有精度要求的工量卡具已按规定程序通过相应等级的鉴定,并已确实到位。

为了使每个维护班组了解维护工作的计划及进度安排,在例行维护工作正式开始前应召开由维护人员和风电场各部门负责人共同参加的例行维护工作准备会,通过会议应协调好各部门间的工作,“以预防为主”督促检查各项安全措施的落实情况,确定各班组的负责人,“以人为核心”做到责任到人,分工负责,确保维护计划的各项工作内容得以认真执行,并按规定填写相应的质量记录。

工作中应做到“安全生产,文明操作”,爱惜工具,节约材料,在保证质量的前提下控制消耗、降低成本。同时还应注意工作进度的掌握,加强组织协调,切实关心一线维护人员的健康和生活,在实际生产中提高企业的凝聚力。

五、检修工作总结

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风力发电场的运行与维护检修技术

1)风力发电机组的维护检修工作必须要把安全生产作为重要的任务,工作中严格遵守风力发电机组维护工作安全规程,做到“安全与生产的统一”,确保维护检修工作的正常进行。

2)严格控制维护检修工作的进度,在计划停机时间内完成维护检修计划中所列的工作内容,达到要求的技术标准。并按规定填写有关质量记录,在工作负责人签字确认后及时整理归档。

3)工作过程中应当加强成本控制,严格管理,统筹安排,避免费用超支。

4)工作时要注意保持工作场地的卫生,废弃物及垃圾统一收集,集中处理,树立洁净能源的良好形象。

5)维护检修工作结束后,检修工作负责人应对各班组提交的工作报告进行汇总整理,组织班组人员对在维护检修工作中发现的问题及隐患进行分析研究,并及时采取针对性的措施,进一步提高设备的完好率。

6)整个工作过程结束后,检修工作负责人应对维护检修计划的完成情况和工作质量进行总结。同时,还应综合维护检修工作中发现的问题,对本维护周期内风力发电机组的运行状况进行分析评价,并对下一维护周期内风力发电机组的预期运行状况及注意事项进行阐述,为今后的工作提供有益的积累。

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风力发电场的运行与维护检修技术

2500(一年)例行维护。

部分机型在运行满3年或5年时,在5000h例行维护,的基础上增加了部分检查项目,实际工作中应根据机组运行状况参照执行。

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