风力发电机组及其控制系统(

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1、大型风力发电机组及其控制系统1主要内容中外风力发电概况风力发电的控制系统风电系统的最大风能捕获控制双馈感应发电机励磁控制风电并网的稳定性与电网安全问题2世界一次能源需求在2005年到2030年期间将增长55％，年均增长率为1.8％，发展中国家在全球一次能源消费增量中约占74％，我国的能源需求在此期间也将保持年均3.2％的增长率煤炭在整个能源结构中居主导地位的燃料，石油消费量居次席,天然气消费量的增速将高于其他化石燃料。核电、水电、生物燃料及其它可再生能源发展迅猛，但在能源体系中所占比例很小。1.中外风力发电概况3全球电力需求的迅猛发展：电

2、能已成为主要的不可或缺的应用能源之一。2005年到2030年期间，电力行业的投资约占能源供应总投资的三分之二。全球电力需求在未来的25年中将几乎翻番，从2005年的15016TWh增加到2030年29737TWh，年需求增加2.8％发电总量将从2005年的18197TWh增加到2030年的35384TWh，燃煤发电在发电总量中所占的份额则从20％上升到23％。我国是世界上仅次于美国的第二大电力市场，预计到2030年的发电总量将达到8472TWh，占全球发电总量24％。4风力发电的重要性民生问题能源问题环境问题经济发展可持续发展新型清洁、高

3、效、可持续源体系解决能源问题的关键技术5解决能源问题的关键技术6风力发电的特点优点缺点清洁,环境效益好噪声,视觉污染可再生,永不枯竭占用大片土地基建周期短、投资少不稳定，不可控装机规模灵活目前成本仍很高技术相对成熟7风力发电发展现状产研结合的综合体系电网运营商风电场开发商整机制造商零部件制造商R&D技术支持政府政策支持8全球风电产业发展现状9中国的风能资源全国平均风能密度：100W/m210m高层风能资源总储量：3.226×106MW实际可利用陆地风能资源储量：2.53×105MW近海可开发风能资源是陆地的3倍多（中国气象科学院）三峡26

4、台机组的容量为18200MW（约14个三峡）1011我国风电产业发展现状累计装机11,600余台，总容量1215.3万kW共有风电场158个，100MW级10余个整机开发研制的内外资企业40余家龙源电力等——风电场开发商风能研究中心（SUT）——R&D基本体系已经建立，进入初始发展阶段后期12中国主要风电整机制造商市场份额制造商名称占本类型份额市场份额装机容量内、合资前五金风（GoldWind）35.02%21.63%2629.05MW华锐（Sinovel）28.74%17.75%2157MW东汽（DEC）17.19%10.61%1290

5、MW运达（Windey）4.40%2.72%330.25MW航天安迅能3.34%2.06%250.50MW前五共计88.69%54.77%6656.8MW内、合资总计100%61.76%7506.22MW13中国主要风电整机制造商市场份额制造商名称占本类型份额市场份额装机容量外资前五歌美飒（Gamesa）33.41%12.77%1552.5MW维斯塔斯（Vestas）31.32%11.97%1455.2MW通用电气（GE）13.72%5.25%637.5MW苏司兰（Suzlon）7.47%2.86%347.25MWNordex7.08%2

6、.71%328.75MW前五共计93%35.56%4321.2MW外资总计100%38.23%4646.57MW14风电产业全球风电发展趋势机组容量大型化、产业规模化新时期风电发展要求整体性要求更高、零部件相关技术有待提高与电网联系紧密，能效、稳定性要求提高控制系统重要性越发体现我国风电发展存在问题风电建设与技术支持体系的不平衡控制系统研发、生产最为薄弱152.风电机组的构成“丹麦式”DFIG或PMSG功率控制变速控制162.1风力机的构造和气动力特性172.1.1风力机的类型从能量转换的角度看，风力发电机组由两大部分组成。其一是风力机，

7、它的功能是将风能转换为机械能;其二是发电机，它的功能是将机械能转换为电能。2.1.1风力机的类型1）水平轴风力机，2）垂直轴风力机181)水平轴风力机水平轴风力机的风轮围绕一个水平轴旋转，工作时，风轮的旋转平面与风向垂直，风轮上的叶片是径向安置的，与旋转轴相垂直，并与风轮的旋转平面成一角度φ(安装角)。19叶片数多的风力机通常称为低速风力机，它在低速运行时，有较高的风能利用系数和较大的转矩。它的起动力矩大，起动风速低，因而适用于提水。叶片数少的风力机通常称为高速风力机，它在高速运行时有较高的风能利用系数，但起动风速较高。由于其叶片数很少，

8、在输出同样功率的条件下比低速风轮要轻得多，因此适用于发电。20上风向：风轮在塔架的前面迎风旋转，叫做上风向风力机。上风向风力机必须有某种调向装置来保持风轮迎风。下风向：风轮安装在塔架的下风位置