《风电设备技术》word版

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1、风电设备技术1、整机1x@Fg#s1b&I4b8(~随着装备制造技术的不断提升，风电机组的性能不断提高，技术上体现如下一些特点：Xu~}9S,

2、y（1）单机容量继续稳步上升。t8ULfvu$u$f20世纪80年代生产的旧式机组单机容量仅为20kW～60kW，而今天在风电市场上销售的%Qf.C.@;ZP商业化机组容量一般为600kW～2,500kW。目前单机容量最大的风电机组是由德国Repower^a-Xx%

3、;F9c_公司生产的，容量为5MW，叶轮直径达130m，安装在120m高的塔架上。预计2010年将开发o]&MvU_c出10MW的风电机组。g@{2b%

4、[h*A&P（2）机组结构日趋多样化&J-LM!YqCV目前大型水平轴风力机主要有定桨距失速型和变速变桨距型。对变速变桨距型风电机F2Clj@"A3V5?组，从风轮到发电机的驱动方式又可分为3种：一种是通过多级增速箱驱动双馈异步发电机，*P"x9HTmG]H6K简称为双馈式。第二种是风轮直接驱动多极同步发电机，简称为直驱式（或无齿轮箱式）。/gq1eP8w8X#u直驱式风力机具有传动链能量损失小、维护费用低、可靠性好等优21点，在市场上正在占有越'u/x1ivO]8rs来越大的份额。第三种是单级增速装置加多极同步发电机技术，简称为混合式。混合式设计(V&[d(fM

5、*nHu#kT2G旨在融合双馈式和直驱式机组的优点而避免其缺点。芬兰WinWind公司已开发出容量1.1MW，y'm1nu`3F'~叶轮直径56米的混合式风电机组。xmOoiqu0~（3）功率调节方式多变]b1s-IWo$u大型风电机组的功率调节方式主要有失速调节和变桨距调节两种。失速调节是在转速基D8k(f.g7U9f本不变的条件下，风速超过额定值后，叶片发生失速，将输出功率限制在一定范围。失速调TR!VUvl+}6CU节的优点是叶片与轮毂之间没有运动部件，不需要复杂的控制程序；其缺点是风电机组的性Sd#o)BVVgU能受叶片失速性能的限制，起动风速较高，在风速

6、超过额定值时发电功率有所下降，同时需:w%

7、B~

8、8r#t(e要叶尖刹车装置。*Nbg21W[%x?变桨距调节是沿桨叶的纵轴旋转叶片，控制风轮能量吸收，以保持一定的输出功率。变'i.VV`g/mI@o桨距调节的优点是机组起动性能好，输出功率稳定，机组结构受力小，停机方便安全；缺点d0r#W(m.JNJ]4}Y,U~是增加了变桨距装置，增加了故障几率，控制程序比较复杂。K(r1p3h'^j.?1O/uxe两种控制方式各有利弊，各自适应不同的运行环境和运行要求。从目前市场情况看，变~N]S{D&M`桨距调节方式将逐渐取代失速调节方式。-Ntq/c6`

9、+k2sM（4）运

10、行控制方式灵活3N*bKS3t]z-b目前市场上的失速型风电机组一般采用双绕组结构（4极/6极）的异步发电机，双速运-ct,s$^nN行。在高风速段，发电机运行在较高转速上，4极电机工作；在低风速段，发电机运行较低Nj:P-oeM?8

11、转速上，6极电机工作。双速运行的好处是控制简单，可靠性好。缺点是由于转速基本恒定，轩辕无极2007-2-212:56而风速经常变化，因此风力机经常工作在风能利用系数（Cp）较低的点上，风能得不到充分Ghq4YQHq%L利用。;LLiJMWD6rS6V变速运行的风电机组一般采用双馈异步发电机或多极同步发电机。双馈电机的转子侧通217];

12、VQRzk过功率变换器（一般为双PWM交直交型变换器）连接到电网。该功率变换器的容量仅为电机6Iw7[AfV$W6Y容量的1/3，并且能量可以双向流动，这是这种机型的优点。多极同步发电机的定子侧通过@mSr0]z6J7]功率变换器连接到电网。该功率变换器的容量要大于等于电机的容量。_6T9^$d7?T'v(?f变速运行风电机组通过调节发电机转速跟随风速变化，能使风力机的叶尖速比接近最佳I0L5H`A`{T值，从而最大限度的利用风能，提高风力机的运行效率。8A/M8p6ap4M?o2、叶片zG;z@;F叶片是风力发电机中最基础和最关键的部件，其良好的设计、可靠的质量

13、和优越的性能8H;^tKmU是保证机组正常稳定运行的决定因素。恶劣的环境和长期不停地运转，对叶片的要求有：比F)V#jK'l;K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)ysr5t2

14、A&m'Ow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SQj4J)oau:z9d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。C,Ud^Hq风力发电机叶片是一个复合材料制成的薄壳结构，其重量的90%以上21由复合材料组成，Rr0}@+nt~每台发电机一般有三支