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网络教育学院
《新能源发电》课程设计
题目:风力发电技术
学习中心:浙江建设职业技术学院奥鹏学习中心
层次:专升本
专业:电气工程及其自动化
年级:11年秋季
学号:111213409817
学生:
辅导教师:康永红
完成日期:2013年08月14日
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风力发电技术
总则:风力发电是一种技术最成熟的可再生能源利用方式,发电机是风
力发电机组中将风能转化为电能的重要装置,控制技术是风力机
安全高效运行的关键。
撰写要求:(1)介绍风力发电发展的现状。
(2)比较各种风力发电机的优缺点。
(3)介绍相关风力发电控制技术。
(4)对风力发电技术发展趋势的展望。
(5)正文字数4000字符左右。
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1.介绍风力发电发展的现状
我国风力发电从20世纪80年代开始起步,到1985年以后逐步走向产业
化发展阶段。
自2005年起,我国风电规模连续三年实现翻倍增长。风电新增容量每年都增加
超过100%,仅次于美国、西班牙,成为世界风电快速增长的市场之一。根据国
家能源局2009年公布的统计数据,截止2008年底,我国风电装机容量已达
1271万千瓦,居世界第4位,但是风电在我国整个电力能源结构中所占的比重仍
然比较低。
我国将在内蒙古、甘肃、河北、吉林、新疆、江苏沿海等省区建设十多个百万千
瓦级和几个千瓦级风电基地。根据目前国内增长趋势,预计到2020年,中国风
电总装机容量将达到1.3亿~1.5亿千瓦。
2风力发电机
2.1恒速恒频的笼式感应发电机
恒速恒频式风力发电系统,特点是在有效风速范围内,发电机组的运行转速变化
范围很小,近似恒定;发电机输出的交流电能频率恒定。通常该类风力发电系统
中的发电机组为鼠笼式感应发电机组。
恒速恒频式发电机组都是定桨距失速调节型。通过定桨距失速控制的风力机使发
电机转速保持在恒定的数值,继而使风电机并网后定子磁场旋转频率等于电网频
率,因而转子、风轮的速度变化范围较小,不能保持在最佳叶尖速比,捕获风能
的效率低。
2.2变速恒频的双馈感应式发电机
变速恒频式风力发电系统,特点是在有效风速范围内,允许发电机组的运行转速
变化,而发电机定子发出的交流电能的频率恒定。通常该类风力发电系统中的发
电机组为双馈感应式异步发电机组。
双馈感应式发电机结合了同步发电机和异步发电机的特点。这种发电机的定子和
转子都可以和电网交换功率,双馈因此而得名。
双馈感应式发电机,一般都采用升级齿轮箱将风轮的转速增加若干倍,传递给发
电机转子转速明显提高,因而可以采用高速发电机,体积小,质量轻。双馈交流器
的容量仅与发电机的转差容量相关,效率高、价格低廉。这种方案的缺点是升速
轮箱价格贵,噪声大、易疲劳损坏。
2.3变速变频的直驱式永磁同步发电机
变速变频式风力发电系统,特点是在有效风速范围内,发电机组的转速和发电机
组定子侧产生的交流电能的频率都是变化的。因此,此类风力需要在定子侧串
联电力变流装置才能实现
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