风力发电机的分类总结

风力发电机的分类总结（共7篇）

1.风力发电机的分类总结 篇一

风电场实习培训总结,我们在长江三峡有限公司内蒙古分公司一行 7 人训。短暂的实习培训工作将要结束了，回顾过去的时光，自己倍感收获巨大，感触颇深，总结起来有以下三方面的收获。

一、全新的场容场貌给自己留下了深刻的印象。当我们进入风电场时，首先映入眼帘的是风电场的变压站设备、办公楼和远处转动的风机、风叶。如此规模的风电场，对我们刚刚步入风电行业的学徒工来说感到既好奇新鲜又觉得荣幸自豪，不由的想到了自己将要从事的工作，肩上担负的重任。想到了我们其它即将投入运营的风电场也一定会像这里一样，生产蒸蒸日上，事业灿烂辉煌。实习培训开始前，化德风场的刘值长为我们详尽的介绍了风电场的基本情况。从中了解到，内蒙长江三峡有限公司内蒙古分公司，化德风电场于 2011 年 12 月 26日投产发电，风场风机为华锐 1500KW 风电机组、金风77-1500KW 风力机组，总装机容量为 20 万 KW。牛家房和长顺升压站为 220KV 升压站，所属两个升压站经主变升压并入电网。并且，这个风电场在运营过程中做出了较好的成绩，这些都给我们留下了深刻的印象。

二、从理论学习到实际操作，使自己在感性认识上有了一个新的飞跃。风电场实习培训，是将课堂所学到的有关理论知识与实际操作工作紧密结合，加深对本专业感性认识必然要经过的阶段。只有通过实习培训，才能牢牢掌握有关的生产设备、性能、配置及其工作流程、内容、原理，生产各项经济技术指标的分析与计算，生产的组织与管理。基于这些认识，我们在本次的实习培训过程中，以风电场运行生产为主战场，采取边实践边学习的方法。这期间，风电场的老员工分别给我

们讲解了风电场生产安全工作规程；风电场运行模式；升压站运行监控；升压站电气设备的结构原理和运行方式；金风、华锐风机结构运行原理及故障处理；电气倒闸操作；“两票三制”的执行以及风电场日常工作。紧接着又对我们进行了入场安全教育。浅显易懂的讲解，让我们明白了风电运行生产操作的全过程。懂得了在今后的实际工作中，“安全无小事”不可懈怠，必须把安全生产放在工作首位，把“安全重于泰山”时刻挂在心上，要有“居安思危”的忧患意识，与电打交道，一不小心就会危及生命，就会给国家造成巨大的损失。所以说，“不伤害他人，不伤害自己，不被他人伤害，保护他人不被伤害”应作为自己的行为准则贯穿于今后工作学习和生产操作的全过程。跟班实际操作是这次实习培训的又一重要环节。在短暂的学习培训中，化德风电场运行的郭师傅和罗师傅等同志对自己的热情帮助和无微不至的关怀感人至深，使自己初步掌握了升压站电气监视监控、风机监视操作、日常巡回检查、工作票和操作票的办理、每日电量统计上报以及运行表报、运行日志、交接班记录填写等等。为了进一步了解风机的机械部分、电控部分构造和原理，我们又讨教了华锐和金风的维护修理人员。他们对我们提出的问题一一进行了解答，并且为我们提供了大量宝贵的风机资料。

在实习培训期间，续工还对我们进行了安规和有关方面知识的书面测试，自己在这些方面也取得了较好的成绩。

三、真正领略到了风力发电的魅力所在，懂得了如何做人怎样做事的处世道理。本次风电场实习培训工作在紧张忙碌中结束了。一个月，时间很短。但在

我的人生旅途中已经有了深深的烙印。首先，使自己确实领略到了风力发电的魅力所在。真正认识到风力发电是清洁能源，发展风力发电事业是目前国内电力事业发展趋势之一，抓住当前有利时机，加快风力发电发展，对于调整电网结构，保持生态环境，提高电网技术水平具有重要的意义。其次，团队协作、互助友爱是这次实习的又一收获。我们来实习培训的虽然只有 7 个人，来自四面八方，开始谁也不认识谁，但在一个月的实习培训活动，以日常生活、工作中的点点滴滴凝聚人心，以实习培训“增加知识、掌握技术”为共同追求的目标，注重整体形象、一言一行、一举一动，这些都给化德风电场留下了美好的印象。学员之间，团结协作，关系融洽，互助友爱，勤奋学习，取长补短，共同进步是实习培训中能够学到一技之长的关键所在。自己在与同志的学习交往中，虚心请教，不耻下问，学到了不少知识，掌握了一定的技术，建立了深厚的感情，增进了同志之间的友谊，知道了如何做人做事的很多道理，这些都给自己一生留下了永久的记忆。实践告诉我们，只有真正掌握了知识、学到了技术，增加了本领，才能为实现自己的夙愿铺平道路，才能在新的工作岗位上发挥自己的一技之长。第三，大学掌握的知识在运用时方才感到不足。所以说，学无止境，活到老学到老是人生的不懈追求。米卢先生有句话说的好：态度决定一切！不论学习还是工作，只要端正态度，奋发有为，深钻细研，不懂的可以学懂，不会的可以学会，没有掌握到的知识可以重新掌握。所以说，只要努力，就没有办不好的事情。只要坚持，人生美好的理 想就一定能够变为现实。实践使自己再次领悟到，人生的

路漫长，但又很短暂。只有在有限的时间里为无限的事业孜孜追求，才能 实现人生的最高价值。很快就要进入工作岗位了，如何完成领导赋予自己更加艰巨的工作任务，怎样才能肩负起公司交给自己更加光荣的担子，做一名出色的风电工作者，这就需要继续不断地努力学习，忘我工作，克勤克俭，无私奉献，让时间和岁月考验自己吧！“雄关漫道真如铁，而今迈步从头跃”，自己要从现在做起，从小事做起，从点滴做起，首先要做好人，尔后才能做好事，加倍努力，敢为人先，决不辜负领导对自己的殷切期望，一定要在长江三峡有限公司内蒙古分公司的快速发展中，在新的工作岗位上做 出自己积极的贡献。

2.风力发电机的分类总结 篇二

众所周知，风能是一种能量密度低、稳定性差的能源，保证运行的可靠性和安全性、提高风力发电的品质和效率、延长风电机组的寿命是风力发电控制系统的基本目标。图1为基于DCS技术的大型风电机组控制系统总体结构框图[1,2,3,4,5]。

主控制器监测电力参数、风力参数、机组状态参数，启/停其他功能模块，实时监控风电系统工作状态。人机界面主要实现运行操作、状态显示、故障记录、趋势曲线、绘制报表、用户管理等功能。软切入控制的主要功能是限制发电机并网和大小发电机切换时的冲击电流、平稳风力发电机并网过渡过程。偏航控制系统主要包括自动偏航、手动偏航、90°侧风、自动解缆等功能[2]。大型风电机组均采用主动对风控制，当风轮主轴方向与风向标指向偏离超出允许偏差范围且持续一定时间后，偏航系统控制伺服(偏航)电动机运转使风轮主轴方向跟踪主风向。液压系统执行风力机的变桨距和制动操作，实现风电机组的功率控制、转速控制及开停机控制。制动系统是风电机组安全保障的重要环节，在定桨距机组中，通过叶尖挠流器执行气动刹车;而在变桨距机组中，通过控制变桨距机构也可控制机械刹车机构。

另外，风电机组的控制设备还包含安全保护系统，是传感器和工控机的集成，包括超速保护、电网失电保护、电气保护(过电压及短路保护、防雷击保护等)、机组振动保护、发电机过热保护等，主要执行停机和紧急停机程序，具有最高优先权，可进入至少两套刹车系统。

以上概述了风电机组控制系统的一般功能，为了更好地实现提高风力发电品质、效率的目标，应对风电机组的稳态运行工作点进行精确控制，其控制技术发展的3个主要阶段为:从起源于丹麦的定桨距恒速恒频控制，到20世纪90年代发展起来的变桨距恒速恒频控制，再到目前已广泛应用的变桨距变速恒频控制。本文总结这3个发展阶段的运行控制技术，综述了风力发电控制技术的发展趋势。

1 定桨距失速控制

定桨距风力机的桨叶固定在轮毂上，桨叶的迎风角度不随风速的变化而改变，即叶片桨距角不可调。当风速高于额定风速(一般为12～16 m/s)时，其依赖于叶片独特的翼形结构所具备的自动失速性能而将功率自动限制在额定值附近。20世纪80年代，叶尖挠流器在定桨距风电机组得到成功应用，使桨叶自身具备了制动能力，有效解决了突甩负载情况下的安全停机问题。为了使机组在低风速段运行时具有较高效率，定桨距风电机组采用双速发电机、双绕组双速感应发电机等以实现不连续变速功能[2]。对联网运行的定桨距风电机组，晶闸管恒流软切入装置是其控制系统的重要部分。

定桨距失速控制无功率反馈系统和变桨距机构，结构简单，安全系数较高，不需要复杂的控制程序，但其性能受叶片失速性能限制，启动风速较高，在风速超过额定值时发电功率下降。为了提高功率调节性能，近年来又研制出主动失速型风电机组[1,2]。

2 变桨距控制

变桨距风轮的桨叶与轮毂不像定桨距那样采用刚性联接，其叶片的桨距角可随风速变化进行调节，以调节风电机组的功率。在额定功率以下时，为最大限度获得风能，控制器将桨距角调至0°附近并固定，发电机的功率根据叶片的气动性能随风速变化而变化;当风速过高，高于额定功率时，增大桨距角使风轮迎风面积减小，从而将发电机功率保持在额定值。变桨距调节具有额定点风能利用系数较高、启/制动性能好、输出功率平稳等优点，故成为大型风电机组的最佳选择。但随着并网机组向大型化方向发展，桨叶转动惯量巨大(大型风机的单个叶片重达数吨，有的风轮直径已达一百多米)，仅采用桨距角控制难以适应风速的快速变化。为了有效控制快速变化的风速引起的功率波动，近年来出现了采用转子电流控制(RCC)技术以调整绕线型异步发电机转差率的新型变桨距控制系统[1]，如图2所示。

图2中，转速控制器的输出为桨距给定，桨距控制器为非线性比例控制器，其输出控制液压伺服系统，使桨距角变化。其中，转速控制器A在发电机并网前工作，即在机组进入待机状态或从待机状态重新启动时投入工作，通过调节桨距角，使发电机以一定的加速度升速，当发电机在同步转速(50 Hz时1 500 r/min)10 r/min(可调)内持续1s(可调)时发电机将切入电网，并切换为转速控制器B和功率控制器工作。

转速控制系统B的输入为速度偏差和风速，在达到额定值前，速度给定随功率给定按比例增加。若风速和功率输出一直低于额定，将根据风速输出最佳的桨距给定，以优化叶尖速比;若风速超出额定，通过改变桨距角使发电机转速跟踪给定，将输出功率稳定在额定。图2中，风速信号是经低通滤波器后参与桨距控制的，即桨距控制对瞬变风速并不响应。在瞬变风速下维持输出功率稳定是通过功率控制器进行的，其通过绕线型异步发电机转子电流控制环实现[参见本系列讲座(2)中的图1“绕线转子电流受控的异步风力发电机”结构]，即根据功率控制器输出的电流给定值，通过电力电子装置调整转子回路等效电阻(其动作时间在毫秒级以下)，从而迅速调节发电机转差率，即迅速改变风轮转速，吸收瞬变风速引起的功率波动，实现额定风速以上且风速频繁变化时的发电机输出额定功率，减少变距机构的动作频率和幅度。

3 变速控制

目前，变桨距变速恒频风电机组已成为大型并网风电机组的主流机型，其基本控制策略为:低于额定风速时，控制发电机转速以跟踪风速变化，使风轮叶尖速比保持在最佳值，实现最大风能跟踪(MPPT)控制;高于额定风速时，调节桨距以限制风力机吸收的功率不超过极限值，并在风速大幅度变化时使发电机保持输出功率恒定。

3.1 额定风速以下实现MPPT的转速控制

图3为桨距角不变，不同风速Vi下风力机的输出功率特性。图3中，ωi是对应Vi使风力机具有最佳叶尖速比λopt的风轮角速度，将Vi，ωi对应的各风速下最大输出功率点相连即为最大功率曲线Popt。

在Popt曲线上运行的风力机将输出最大功率Popt，即

式中:K=ρS(R/λopt)3Cpmax/2;ρ为空气密度;S为风轮扫风面积;R为风轮半径;λopt为最佳叶尖速比;Cpmax为最大风能利用系数。

目前常用的最大风能跟踪控制方法有如下3种基本方法。

3.1.1 风速跟踪控制

实时测量风速，然后依据风电机组的功率特性，推算出使风轮叶尖速比保持在最佳值的发电机所需最佳转速nopt，控制变速发电机的转速使其跟踪最佳转速nopt，从而实现MPPT。

虽然这种方法的原理简单明了，但必须已知风力机特性，且要求测量的风速与作用在桨叶上的风速有良好的关联性。然而，由于风速在时间、空间上的随机变化，很难精确测得与到达风轮上的风速一致的结果，这限制了该方法的工程应用。为了克服风速跟踪控制方法的缺点，出现了多种基于风速预测方法的改进控制系统[1]。

3.1.2 功率反馈控制

实时测量发电机转速(则可得到风轮角速度ω)，依据风轮角速度ω和风力机最大功率曲线Popt，实时计算发电机的输出有功功率指令P*，控制发电机的输出有功功率使其跟踪指令P*，即可实现MPPT。以上实现MPPT的过程可用图2说明[10]:设原先在风速V5下机组稳定运行在Popt曲线的E点，此时风力机输出功率和发电机输入功率均为PE，两者平衡，风轮以最佳角速度ω5稳定运行;若风速由V5突升至V4，风力机的工作点将由E跳动至F，对应的输出功率跃变至PF，而发电机却因惯性和控制滞后仍暂时工作在E点，因PF>PE，发电机将升速;在升速过程中，风轮沿其固有的功率特性FD曲线增速，而采用功率反馈控制的发电机则沿最大功率曲线增速，两者到达D点时，重新建立起功率平衡，风轮以与风速V4相对应最佳角速度ω4稳定运行。

该方法不需要测量风速，但需要已知风力机最大功率曲线和发电机损耗特性，以获得有功功率指令P*。研究表明[10]:即使在P*的计算不很准确时，也可使发电系统运行在“次最佳状态”，获得较理想的最大风能跟踪控制效果，故该方法颇具实用价值。

3.1.3 最大功率搜索控制

其依据是在某一固定风速下，风力机的功率特性P(ω)为凸函数。在有的文献中，该方法也称为爬山搜索算法[9]、功率扰动控制[12]，其通过施加人为的功率扰动进行离散迭代控制，使风轮机的工作点“一步一步”地沿其功率曲线移动到最大值附近，且保持一定的波动。以人为施加转速扰动引起功率变化从而自动搜索发电机最佳转速nopt实现MPPT为例说明如下[9]:计算当前风力机功率P(k)，并和上一控制周期的风力机功率P(k-1)比较，若ΔP(k)=P(k)-P(k-1)>0，则保持发电机转速指令的扰动值Δn的符号不变，继续进行下一周期的转速扰动;否则，若ΔP(k)=P(k)-P(k-1)<0，则应将转速指令的扰动值Δn的符号反号，继续进行下一周期的转速扰动。因当前的Δn与上周期的转速指令相加即为新的转速指令，故若风机功率渐增，则将保持转速指令值渐增(或渐减);若风机功率减小，则应改变转速指令变化的方向。

该方法的优点是无需测风装置，对风力机功率特性的了解要求不高，系统有自动跟随与自适应能力;缺点是即使风速稳定，发电机稳态功率输出仍有波动，控制周期不能太小，系统调节时间较长[12]。

3.2 额定风速以上的功率控制[1]

在风速超过额定风速时，变速风电机组的控制系统通过调节风力机风能利用系数，实现保持发电机输出功率恒定、使机组传动系统具有良好柔性的基本目标。

目前，有两种改变风力机风能利用系数的方法:1)控制发电机电磁制动转距，以调节发电机转速，进而调整叶尖速比;2)调节桨距角以改变风轮迎风面积，从而调节空气动力转矩。应该指出，理想的控制方案是采用转速与桨距双重调节。

4 风电机组控制技术的发展趋势

4.1 风力发电系统智能控制

风电机组是一类复杂的非线性系统，其精确的数学模型难以建立，采用基于数学模型的传统控制难以使系统在全部运行状态下获得满意的动、静态性能。随着不依赖于数学模型的智能控制技术的发展，模糊控制和人工神经网络在风电机组控制领域应用方兴未艾，并成为研究热点之一[1,6]。

文献[13]在桨距控制器设计中引入二维模糊控制算法，仿真结果验证了在风速高于额定风速且频繁变化时，基于模糊控制算法的变桨距控制器能够随风速变化不断调节桨距角，使风力发电机输出功率稳定在额定值附近。文献[14]对基于模糊控制的双馈风力发电空载并网技术进行了研究，其在有刷双馈异步发电机转子可逆变流装置的控制中，采用了参数自整定模糊PI控制器，即利用模糊控制规则对PI算法的比例参数和积分参数在线调整，仿真表明该控制算法可有效提高系统的鲁棒性。文献[15]则在基于爬山搜索算法实现小型风电系统MPPT的控制系统中引入模糊/PID双模控制，大范围搜索用模糊控制，小范围搜索则用PID。仿真表明:模糊/PID双模控制能使系统平稳跟踪最大功率点，发电机稳态输出功率波动较小。

人工神经网络具有映射任意非线性输入-输出关系的能力。可基于BP网建立桨距角全范围变化时的风能利用系数模型;也可建立以风速、风轮角速度、功率为输入，桨距角指令值为输出的BP网，构成基于BP网的桨距控制器[1]，实现桨距控制的目标。文献[16]选择风力机转速和风速作为直接样本数据，计算得到的风力机输出功功率为间接样本数据，经离线训练，建立了以风力机转速和功率为输入、风速为输出的BP网风速预测模型，并将该风速预测模型应用于采用风速跟踪控制方法的直驱式风力发电系统MPPT控制，仿真结果表明基于BP网的风速预测模型正确、可行。文献[17]在变速恒频双馈异步发电机定子有功功率控制中引入单神经元控制算法，实现MPPT，仿真结果验证了控制算法的有效性。

目前，风电机组智能控制研究多数停留在仿真阶段，尚缺乏实际工程应用。另一方面，模糊控制和人工神经网络具有互补性，两者相结合的神经网络模糊控制在风电机组控制领域中的应用研究尚少;基于数据驱动的机器学习方法与风能转换系统控制相结合的研究也有待深入。

4.2 风力发电系统低电压穿越技术[5][18,19]

随着风电机组装机容量不断增大，风力发电系统对现存电网稳定性的影响成为倍受关注的课题，其中热点之一是研究电网电压瞬间跌落情况下风电机组对电力系统的影响。目前，世界各国纷纷制定了针对大型风电机组并网运行的标准，要求在电网发生故障如电压瞬间跌落时，风电机组仍能保持并网，且能向电网提供一定的无功功率支持，以提高电力系统的稳定性，这就要求风电机组具有一定的低电压穿越(LVRT)运行能力。

双馈异步发电机(DFIG)风电机组在电网电压跌落时将导致DFIG转子侧过电压、过电流。转子电路中的Crowbar(保护)电路是使DFIG风电机组具备LVRT能力的关键，其在电网电压故障时可有效对变流器进行保护，且可向电网发出无功功率，使电网电压迅速恢复正常。但转子Crowbar电路无法兼顾转子侧变流器及齿轮传动等机械部件实现全面保护，且不同故障类型及不同故障程度下的电路参数难以统一。目前，DFIG风电机组的LVRT运行研究仍是难点，主要集中于保护电路拓扑结构和变流器控制算法改进研究。

对采用多级永磁同步发电机的直驱型变速恒频风力发电系统而言，因为其与电网通过背靠背功率变换器隔离，且无功功率控制灵活，故在LVRT运行方面具有优势。在直流侧增加保护电路、在直流侧和电网间增加辅助变流器等保护措施可增强直驱型风电机组LVRT运行能力。

3.测试便宜的风力发电机 篇三

由美国伊利诺理工大学(IllinoisInstitute of Technology)牵头的一家风能研究联营机构被授予联邦刺激资金，该资金将加速小型风力涡轮机的测试——这将为生产更有效的公共事业规模的机器指明道路。位于德克萨斯州锡达帕克(Cedar Park)的VirydTechnologies公司生产的8千瓦的涡轮机使用了一种机械方法——无级变速器(CVT)技术——把变化的风速转换成电网所需的精确的交流电。假如它可以取代如今在大多数涡轮机中的昂贵的电力控制技术，那么这项新技术可以削减任何规模的风力发电的成本。

现在的问题是CVT是否足够坚固持久。Viryd的总公司FallbrookTechnologies已经将其技术作为变速器平滑传动的替代法进行商业化了，并应用于高端自行车中的齿轮和变速器，并且正在致力于研究更大型的车辆应用。据位于科罗拉多州戈登市的美国能源部国家风力技术中心(Departmentof Energy's National Wind TechnologyCenter)高级工程师贾森·科特雷尔(Jason Cotrell)说，不管怎样，风力发电是一个尤其需要应用的领域。科特雷尔说：“风力涡轮机需要承受高转矩，其运行时间为8万小时，所以这是一个非常具有挑战性的环境。CVT往往很复杂，我们还没有证实它们是否坚固持久。”

大多数CVT通过使金属带在一套精确弯曲角度的零部件上上下滑动(这种设计在高转矩情况下实现时代价昂贵)来改变传动比。据首席技术官罗布·史密森(Rob Smithson)表示，Fallbrook's technology公司依靠相对简单的部件，确保较低的成本和较高的耐用性。他说：“它基本上是一个大的滚珠轴承，一个全球性的产品。”

CVT在一组环——一个输入环和一个输出环——中传输电力，通过夹在它们中间的一组滚动的珠子(在Viryd公司的设计中，有7、8个滚珠，每个都略小于高尔夫球)。倾斜滚珠的转动轴会使环因为每个滚珠的旋转而移动不同的距离。不断加压的变速器箱油会使滚珠和环在这个过程中相互接触。

Viryd公司的首席执行官约翰-兰登(John Langdon)说，其涡轮机控制系统能控制滚珠倾斜使涡轮机的转子以最佳频率旋转，在特定的风速下获取最大限度的能量，并使涡轮机发电机发出的交流电与电网的电流汇合。因此，他们大量减少使用电力电子器件，并且使用简单的发电机。他承诺，涡轮机将比现有的8千瓦的涡轮机便宜20％，后者目前的安装成本约为4万美元。

由美国伊利诺理工大学瓦格纳可持续能源研究所领导的这项价值800万的项目，是测试便宜的涡轮机能否持久的项目之一。如果这些样机合格，兰登的计划是在明年上半年内为经销商安装50多台，然后在下半年开始把涡轮机销售到私房业主和小企业。每年涡轮机额定生产电力约1万千瓦小时，这已接近美国私房业主的平均电力预算。多亏了州和政府的刺激措施，兰登预测了一个可利用的市场。

Viryd公司的最终目标是把规模扩大到公共事业规模的风力发电厂。扩大CVT技术以履行承诺的方法是增加滚珠的大小和数量，以应付来自公共事业规模机器更大型叶片——长度超过60米(是Viryd公司的8千瓦涡轮机叶片长的15倍)——的更高转矩。兰登说，公共事业规模的涡轮机需要12个50厘米直径的滚珠。

4.风力发电机的分类总结 篇四

黑龙江东宁华富风力发电有限责任公司 运维部

二O一五年十二月三十一日

黑龙江东宁华富风力发电有限责任公司

2015年生产年终工作总结

2015年东宁公司在张继军总经理正确领导下，紧紧围绕公司的发展经营目标，经公司全体生产运维人员的共同努力，圆满的完成了安全生产任务，现总结全年工作情况如下，争取明确目标，迎难而上，确保圆满完成2015年生产工作。

一、安全生产工作

（一）安全工作开展情况

1、安全生产情况

截止到2015年12月31日，东宁绥阳风电场累计人身安全生产2411天。

2、春检问题落实整改情况

根据福新公司下发的《关于开展2015年春季安全大检查的通知》文件要求，完成春检自查工作并迎接华富公司春检专项检查组。专家组对东宁绥阳风电场提出了整改意见。根据专家整改意见，东宁公司迅速组织成立整改小组，对此次检查中提出的问题制定了整改计划，分析出现问题的原因，采取了有效措施，避免了隐患扩大，使安全管理工作能够进一步完善。

3、安全培训工作开展情况及取得的成绩

东宁绥阳风电场制定了年度培训计划，开展培训工作，组织运维人员参加安全生产管理、高压电工进网作业许可、电气调度运行管理、7S管理、运行指标管理、物资管理、五型班组建设等培训，提高员工素质，切实的将运维人员的培训抓实、抓好。积极参加华富公司组织的“技术大比武”竞赛活动，并取得了第三阶段第一名，总阶段第三名的好成绩。

4、线路及全场停电情况说明

2015年6月18日至19日，东宁绥阳风电场全场停电，风场运维人员配合佳木斯华锐风电试验人员对大架子山、西大岗变电所66kv、10kv设备进行绝缘、保护试验。

5、创星、班组建设情况

认真落实“创建星级单位”的各项工作，完成各项要求工作，在安全管理方面，进一步完善了相关制度，加强安全知识培训，很大程度上提高了全体员工的安全防范意识；在生产管理方面，进一步加强班组建设，对运行人员加强业务技能知识培训，加强风电场运行数据的采集和积累，加强备品备件的管理，加强各阶段报表的及时性和准确性；在节能减排方面，正在着手建立相关制度，并积极落实集团公司相关要求；在经营

管理方面，我公司将按照集团公司的整体发展战略，完善发展规划等相关内容，加强全面风险管理等相关工作的开展，做到与集团公司的发展步调一致；在风能管理方面，已经安装风资源预测的相关设备，并将完善相关管理制度；在信息化建设方面，我公司已实现网络畅通、通讯畅通、风机外网监控及省调、地调的远程监控，因风机软件系统不完善，导致风机数据部分丢失，需与厂家进一步沟通，尽快完善风机软件系统；在基础管理方面，已建立生产运行相关规章制度，还需按照集团公司的要求，进一步加强班组建设，严格执行贯彻集团公司管理制度的相关规定； 经济指标方面，到目前为止，我公司各项指标均在可控范围内，并将进一步优化风电场运行管理，使运行向着更加安全稳定的方向发展。

（二）营销工作完成情况

1、发电量、利用小时等指标完成情况

截至到2014年12月31日，发电量7318万kWh；上网电量7098万kwh：升压站厂用电量：23万kWh，厂用电率0.36%；风机可利用率92.78%；发电可利用小时数1478h；平均风速5.32m/s

2、限电情况

截止到12月31日，省调调峰限制电量1930万kwh

（三）设备检修工作开展情况

1、设备定检计划开展情况

东宁绥阳风电场完成了20台风机齿轮箱油更换工作。

2、检修、技改项目计划开展情况

东宁绥阳风电场33台风机助爬器安装已完成，SVG、消弧线圈设备施工安装已完成。

3、技术监督工作开展情况

东宁绥阳风电场完成了升压站及风电机组消防器材检验、线路维护、风机接地电阻测试、箱变油检测、风机齿轮箱油品检测的工作。

二、风电场存在的问题 ——安全生产标准化方面

通过春季大检查暴露出东宁绥阳风电场现场日常生产工作尚未做到严格按照安全生产规章制度操作，日常管理不规范。为了强化安全生产基础管理工作意识，务必进一步贯彻“安全效益管理年”，全面提高公司安全生产管理水平，夯实公司安全生产工作基础，提升公司生产运营水平。

——风场运行人员情况

目前华锐厂家代维人员严重不足，基本处于出质保的状态。我风电场运行人员在做好运行工作的同时，积极做风机维护的工作，不断提高业务素质。

三、2016年工作计划

一是，加强安全文明生产工作。

严格遵守安全规程，深入贯彻执行“两票、三制”制度，进一步加强标准化、规范化管理，开展“反违章”行动，以安评细则为标准，严格遵守安全文明生产制度，提升安全文明生产水平，明确安全生产责任，落实到个人，形成强有力的监督考核体系。

二是，加强风场设备管理。

加强风场管理，切实抓好各项工作的执行和考核，严格管控责任，要精心做好设备检修维护，加大巡回检查力度，及时消除安全隐患，严防各类事故发生，确保设备运行在最佳状态；

三是，加强备品备件管理。

对本公司做到风电场库房备品备件管理标准化，严格执行库房管理制度，督促备品备件供应及时，尽可能缩短故障处理

时间，提高设备可利用率。

四是，加强人员培训工作。

要以能力建设为中心，加大员工培训力度，切实提高管理人员队伍、专业技术人员队伍和技能人才队伍整体素质。风场制定年度及月度培训计划，开展技术培训及安规培训等针对性培训，为公司生产培养人才。

5.风力发电机设计 篇五

姓名

指导教师姓名、职称 高级工程师

所属助学单位

4月1 日

目 录

1 绪论…………………………………………………………………………………1

1.1 风力发电机简介 ………………………………………………………………1

1.2 风力发电机的发展史简介 ……………………………………………………1

1.3 我国现阶段风电技术发展状况 ………………………………………………2

1.4 我国现阶段风电技术发展前景和未来发展 …………………………………2 2 风力发电机结构设计………………………………………………………………3

2.1 单一风力发电机组成…………………………………………………………3

2.2 叶片数目………………………………………………………………………3

2.3 机舱……………………………………………………………………………4

2.4 转子叶片………………………………………………………………………5 3 风力发电机的回转体结构设计和参数计算 ……………………………………5

3.1联轴器的型号及主要参数………………………………………………………5

3.2 初步估计回转体危险轴颈的大小……………………………………………5

3.3 叶片扫描半径单元叶尖速比…………………………………………………6 4 风轮桨叶的结构设计………………………………………………………………6

4.1桨叶轴复位斜板设计……………………………………………………………6

4.2托架的基本结构设计……………………………………………………………6 5 风力发电机的其他元件的设计 …………………………………………………6

5.1 刹车装置的设计…………………………………………………………………6 6 风力发电机在设计中的3个关键技术问题………………………………………7

6.1空气动力学问题…………………………………………………………………7

6.2结构动力学问题…………………………………………………………………7

6.3控制技术问题……………………………………………………………………7 7 风力发电机的分类…………………………………………………………………7 8 风力发电机的选取标准……………………………………………………………8 9 风力发电机对风能以及其它的技术要求…………………………………………8

9.1风力发电机对风能技术要求……………………………………………………8

9.2风力发电机建模的技术是暂态稳定系统………………………………………9

9.3风力电动机技术之间的能量转换 ……………………………………………10 10 风力发电机在现实中的使用范例 ………………………………………………10 结论……………………………………………………………………………………12 致谢……………………………………………………………………………………13 参考文献………………………………………………………………………………14

摘 要

随着世界工业化进程不断加快，能源消耗不断增加，全球工业有害物质排放量与日俱增，造成了能源短缺和恶性疾病的多发，致使能源和环境成为当今世界两大问题。因此，风力发电的研究显得尤为重要。

我国风电场内无功补偿的方式是在风电场汇集站内装设集中无功补偿装置，这造成风电场无功补偿的投资很大。文章结合实例，通过对不同发电量下风电场的无功损耗和电压波动情况进行计算，提出利用风力发电机的无功功率可基本实现风电场的无功平衡，风电场母线电压的变化是无功补偿设备选型的依据，对于发电量变化引起的母线电压变化不超出电网要求的风电场，应利用风力发电机的无功功率减小汇集站内无功补偿装置的容量，降低无功补偿的投资。

关键词： 风力发电 、 风电场 、 无功补偿 、 电压波动

Abstract

As the world industrialization is accelerating and energy consumption increases unceasingly, increasing global industrial harmful substances emissions, caused energy shortage and malignant disease, cause the energy and environment are two major problems in the world today. Therefore, wind power research is particularly important. Wind reactive power compensation in China within the way the wind farm is installed inside concentrated collection station reactive power compensation devices, which caused wind farm reactive compensation investment greatly. Combined with examples, through different under the wind capacity of reactive power loss and voltage fluctuation situation, this paper puts forward the calculation of reactive power wind generator can realize the basic reactive power balance, the wind of change is busbar voltage wind power.at the reactive power compensation according to the selection of equipment for generating capacity of busbar voltage changes caused by the fluctuation of wind power requirements do not exceed the wind generator, should use the reactive power decrease in collection station reactive power compensation devices, reduce the capacity of the reactive power compensation investment.

6.风力发电机的叶片材料与制造工艺 篇六

风力发电装置的关键是转子, 转子的关键则是叶片, 风力发电转子叶片涉及气动、复合材料结构、工艺等领域, 其成本占风力发电整个装置成本的15%~20%。因此, 材料以及制备工艺的选择对风力发电转子叶片十分重要。叶片的设计形状和采用的材料决定着风力发电装置的性能和功率。依据“风机功价比法则”, 风力发电机的输出功率与叶片长度的平方成正比, 因而增加叶片长度是提高风力发电机单机容量的基本方法, 但是, 风力发电机的体积和质量与叶片长度的立方成正比, 这就意味着随着叶片长度的增加, 风力发电机造价的增长幅度比它的输出功率增加的幅度要快。也就是说, 风力发电机的单机容量在理论上, 在技术、经济上都比较可以接受的情况下有一个基本确定的值, 这个数值目前尚没有人计算出来。在兆瓦级风电机组中, 如1MW的叶片长度为31m, 每片重约4t~5t;1.5MW主力机型风力机叶片长度为34m~37m, 每片重约6t;目前商业化风力发电所用的电机容量一般为1.5MW~2.0MW, 与之配套的复合材料叶片长度大约为32m~40m, 重6t~8t;现代的54m大型叶片重13t。2009年, 75m长的叶片被制造出来, 目前也有人在研究、设计100m长的风力发电机叶片。

2 叶片材料和制造工艺

2.1 叶片材料

一般对叶片的要求有:比重轻且具有最佳的疲劳强度和机械性能, 能经受暴风等极端恶劣条件和随机负荷的考验;叶片的弹性、旋转时的惯性及其振动频率特性曲线都正常, 传递给整个发电系统的负荷稳定性好;耐腐蚀、紫外线照射和雷击的性能好;发电成本较低, 维护费用最低。为了满足以上要求, 目前最普遍采用的是玻璃纤维增强聚酯树脂、玻璃纤维增强环氧树脂和碳纤维增强环氧树脂。据中国环氧树脂行业协会专家介绍:一般较小型的叶片 (如22m长) 选用量大价廉的E-玻纤增强塑料, 树脂基体以不饱和聚酯为主, 也可选用乙烯酯或环氧树脂, 而较大型的叶片 (如42m以上) , 一般采用CFRP或CF与GF的混杂复合材料, 树脂基体以环氧为主。GE风能的叶片工程的全球经理Ramesh Gopalakrishnan说, 设计师们在寻找轻质高强度材料的过程中, 选择了碳纤维应用于叶片设计中。因此玻璃纤维和碳纤维, 是目前叶片制造中最为重要的两种材料。据专家介绍, 研究表明碳纤维 (carbon fiber, 简称CF) 复合材料叶片, 刚度是玻璃钢复合叶片的2~3倍。虽然碳纤维复合材料的性能大大优于玻璃纤维复合材料, 但价格昂贵, 影响了它在风力发电上的大范围应用。因此全球各大复合材料公司, 正在从原材料、工艺技术、质量控制等各方面深入研究, 以求降低成本。昨天, 我们用的是木制或金属材料;今天, 我们用的是玻璃钢;明天, 我们用的是碳纤维;那么明天的明天, 我们用的会不会是纳米材料?市场专家表示, 完全可能, 原因一是其成本可能降低, 二是性能优越、使用寿命长, 长期看似乎更经济。

2.2 叶片制造工艺

叶片的结构设计与实际生产制造方法息息相关, 两者都需要兼顾生产成本和叶片的可靠性。两种主要的叶片制造方法有预浸料法和灌注法。尽管两种方法都适用于两种常见设计的叶片结构, 但预浸料主要用于箱式粱的叶片结构。

2.2.1 树脂灌注技术

灌注工艺的基本原则就是通过真空压力将树脂吸入预先铺好的增强纤维或纤维布中, 真空操作降低纤维一面的压力后, 大气压力会驱使树脂浸润增强纤维, 纤维灌注的速度和距离取决于以下因素:树脂系统的黏度、增强纤维的渗透性、灌注树脂的压力梯度。风机叶片因为叶片壳体的几何形状中不存在复杂的结构, 而非常适合采用灌注工艺制造。

2.2.2 预浸料技术

预浸料指的是纤维束或纤维布经过树脂浸润后形成的均匀预固化材料, 预固化材料可直接用于复合材料结构如风电叶片的制造。预浸料树脂通常粘度较高, 在室温下呈固态, 便于操作、切割和在模具中铺层, 且不需要导入树脂, 减小树脂污染。在模具中铺层完成后, 预浸料即可在真空下高温固化, 工业用预浸料固化温度通常为80℃~120℃之间。预浸料的制造遵循和树脂灌注一样的基本原则:注意工艺温度下树脂体系的粘度、纤维网纱和纤维布的浸润性、压力控制。因此, 要浸润纤维布和纤维网纱, 必须先降低树脂粘度, 再施加一定的压力, 同时还要考虑纤维的浸润性。由于预浸料树脂在室温下通常呈半固态, 要得到浸润能力好的低粘度树脂有两种基本方法:添加溶剂法和热熔法。风能用预浸料材料一般采用第二种方法。

2.2.3 S P R I N T技术

SPRINT是预浸料的一个产品门类, 是专门针对大尺寸结构部件进行研发设计的。随着部件尺寸的增大, 铺层厚度也逐步提高, 如何去除预浸料层中包含的气泡成为了重要的课题。我们可以采用分层制造的方法去除气泡, 即每完成3~4层铺层后就覆盖真空袋施加真空并加热到40℃。然而, 当建造大量的部件时, 这种方法无疑会造成成本的提高和时间的浪费。因此为了能够去除临近纤维布层间的气泡, SPRINT产品便应运而生了。SPRINT在纤维和树脂的结合方式上不同于传统的预浸料。在传统的预浸料中, 纤维被树脂完全浸润, 而SPRINT则是尽量保持纤维层尤其是外层纤维尽量不被浸润。SPRINT是综合了灌注工艺和预浸料工艺的技术优势的一个产品门类。灌注工艺可以制备厚度大, 质量高的玻璃钢部件。但是针对大尺寸部件, 因为产品尺寸较长存在一定的困难。预浸料工艺采用高性能树脂体系, 可以精确控制纤维的排布走向和树脂含量, 但在制备较厚的部件时存在难于排气的问题。SPRINT是SP树脂灌注技术的缩写, 它采用了先进的预浸料树脂技术去灌注层合板结构。因为树脂层已经被其他材料增强了, 大型部件几乎可以在瞬间被灌注成功。在铺层上直接加以真空辅助可以加速灌注过程。真空可以将增强纤维层中的空气排除, 并保证所有的SPRINT都已经完全结合, 再通过升温过程使树脂溶化完成对纤维的浸润。

3 市场发展前景

风力发电被认为是最有希望, 能够大规模利用的可再生能源发电项目。作为洁净能源, 风力能源的开发利用受到世界各国越来越大的重视。全球风力理事会宣称, 2009年中国风力发电量达到了25.8亿瓦, 超过了德国的25.77亿瓦, 仅次于美国的35亿瓦, 成为世界第二大风力发电国。该协会认为, 风力发电量只占据中国电力消耗总量的1%, 中国的风力发电市场潜力巨大。可以断定, 未来几年内, 国内风电机组及风机叶片将打破基本上完全依赖进口的局面, 叶片制造领域将会出现数家具有竞争力的企业, 结束国外叶片制造企业垄断国内市场的局面。

摘要：风力发电装置最关键、最核心的部分是转子阶叶片, 目前风力发电正向大功率、长叶片方向发展。碳纤维复合材料和sprint技术是材料工艺的主要方向。

7.风力发电机的技术现状和发展前景 篇七

关键词：风力发电机 技术 现状 前景

中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）07（c）-0077-01

我国在1995年颁布的《中华人民共和国电力法》和2006年颁布的《可再生能源法》中均明确提出国家鼓励和支持利用可再生能源发电，这为风力发电的发展构建了一个比较完备的法律系统框架。尤其是自2006年以来，我国并接入网的风电量以85%的年均增长率逐步攀升，2012年6月我国一举取代美国成为世界第一的风电大国，国家电网已成为全球风电接入规模最大的电网。随后，国家能源局于2012年7月又发布了《风电发展“十二五”规划》，提出我国到2015年风电并网装机要达到1亿 KW、2020年风电并网装机要达到2亿 KW的目标。可预见的是，在常规能源越来越紧缺，污染越来越严重，而能源需求却越来越大的严峻背景下，如何加快实现节能减排目标、转变经济发展方式以及转变对传统能源的依赖，已经成为我国未来能源发展的主要基调。现有的可再生能源技术中，风力发电技术又最为成熟，我国幅员辽阔，风电产业的发展具备得天独厚的条件，因此对风力发电中的关键技术-风力发电机技术的现状及展望的研究就变得尤为重要。

1 技术现状

风力发电机是风电系统中实现风能转换为电能的核心部件，风力发电系统主要由风轮、齿轮箱、发电机、功率变换器、变压器等部分构成。风力发电机在发展初期均采用小容量直流发电机，随着风电机组向大型化方向发展，交流发电机已成为当今风力发电机的主要形式，如表1所示。

随着风力发电技术的发展，风力发电机由早期的直流发电机、笼型异步发电机等演变为当前的双馈异步发电机和低速直驱永磁同步发电机等。同时，风力发电机自身技术水平的提高，又有力地促进了风力发电整体技术的进步。例如，双馈异步发电机及其控制技术的成熟，使变速恒频风力发电得以实现，成为当前风力发电系统的主流。

若根据风力发电机的运行特征为标准，风力发电机又可分为恒速风力发电机（Fixed speed generator）、有限变速风力发电机（Limited variable speed generator）和变速风力发电机（Variable speed generator）。

2 技术发展前景

目前，国际上大型风力发电机组正朝着增大单机容量、减轻每单位容量的自重、提高转换效率的方向发展。除了前述的各种发电机，各国研究人员从提高风力发电机组的效率和可靠性、降低大型发电机的制造难度等角度出发，还提出了其他一些具有商业化潜力的风力发电机。

以异步发电机为主流的发电机因其结构简单、坚固耐用、价格便宜等优点，被作为电动机广泛使用，但其由于自身运行范围窄、功率因数较低等缺点，发展空间有限；变速恒频风力发电系统中的核心器件为双馈异步风力发电机，该系统采用齿轮箱和双馈异步风力发电机相结合的形式，但是齿轮箱的性能优劣制约着整个发电系统的效率和安全，双馈异步发电机需要使用电刷和滑环，这降低了系统的可靠性，也增加了制造和维护成本。

针对上述缺点，国外学者提出了永磁异步电机的概念，采用多极永磁同步发电机的直驱型变速恒频风力发电系统省去了增速齿轮箱，避免了齿轮箱性能优劣对整个系统的制约，在实际运行中提高了功率因数和发电效率，降低了维护成本，永磁异步电机具备广阔的发展前景；另外，近年提出的无刷双馈电机由于兼具了直驱式永磁同步发电机和双馈异步风力发电机二者的优点，在实际应用中越来越受到关注，顾名思义，无刷双馈电机由于没有电刷和滑环，使得其可特别有利地用作为风力涡轮发电机，这可以极大地避免在广泛使用的双馈感应发电机中由于电刷与滑环的问题所带来的主要故障模式，提高了系统的安全性和可靠性，研究表明无刷双馈电机和双阶齿轮箱的组合具有优异的可靠性且保持较低成本；例如双凸极永磁电机（DSPM电机）、磁通切换永磁电机（FSPM电机）、定子内永磁电机（SIPM电机）等，其均保留了开关磁阻电机定转子均为凸极、转子既无绕组也无永磁体等结构简单、坚固、可靠性高的优点，又同时具备效率高、功率密度高、功率因数高等优点，在变速恒频风力发电系统中应用前景广阔。

风能是一种清洁的可再生能源，风力发电已经成为世界各国重点发展的能源之一，随此而来的是风力发电机的制造业也成为新兴的制造产业，势必促进风力风电上下游产业的发展，也势必促进风力发电机控制技术的更快发展。风力发电机与风力发电系统互为因果，共同发展，相互促进。近年来风力发电系统的容量不断增大，风能领域新技术的快速发展，有力地促进了风力发电机的设计、制造、控制以及运行维护水平的提高，各种新型化的风力发电机及其控制系统不断涌现，为实际应用提供了多种选择。

3 结语

风力发电机的设计制造与诸多行业密切相关，风力发电机作为风力发电领域的关键技术点，进行探索非常必要。本文综述了国内外风力发电机的发展概况，简要介绍了风力发电机最新研究进展，但是风电技术的发展还存在着一定的问题，希望我们早日能够攻克难关，为新能源的开发利用奠定重要的基础。

（注：第二作者熊跃所做的贡献与第一作者相同，但限于版面设计，被列为第二作者）

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