风能和风力发电技术论文.doc

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1、机电职业技术学院现代装备制造工程系毕业论文风能和风力发电技术姓名：酸菜学号：G14270118班级：G142701年级：2014级指导老师：酸菜目录摘要Ⅰ第1章风力发电的现状背景41.1、风力发电的现状41.2、风力发电的潜力5第2章风力发电类型特点72.1风力发电特点72.2风能发电优缺点72.3风力发电结构7第3章发电机主要类型103.1恒速风力发电机103.2有限变速风力发电机103.3变速风力发电机10第4章风力发电控制技术124.1变桨距风力发电技术124.2风力发电系统控制124.3不同发电机的比较13第5章发展趋势建议15第6章总结16参考文献17致18摘要风能是太阳能的一种

2、转换形式，是一种重要的自然能源。太阳照射到地球表面，地球表面各处受热不同，产生温差，从而引起大气的对流运动形成风。据估计到达地球的太阳能中虽然只有大约2%转化为风能，但其总量仍是十分可观的。全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。风能作为一种无污染、可再生的绿色能源，它对于解决全球性的能源危机和环境危机有着重要的意义。因此，风力发电成为各国学者研究的重点。风力发电的原理是利用风带动风车叶片旋转，再通过增速器将转速提高促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约3m/s的微风速度便可以开始发电。风力发电的原理是最简单的风力风

3、力发电机可由叶片和发电机两部分构成，空气流动作用在叶轮上，将动能转化为机械能，从而推动叶片旋转如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连，就会带动发电机发电，从而产生电能。关键词：风能，风力发电；第1章风力发电的现状背景自然界的风是可以利用的资源，然而我们现在还没有很好的对它进行开发。这就向我们提出了一个课题：我们如何开发利用风能？自然风的速度和方向是随机变化的，风能具有不确定特点，如何使风力发电机的输出功率稳定，是风力发电技术的一个重要课题。迄今为止，已提出了多种改善风力品质的方法，例如采用变转速控制技术，可以利用风轮的转动惯量平滑输出功率。由于变转速风力发电组采用的是电力电子装置，当它将电能输

4、出输送给电网时，会产生变化的电力协波，并使功率因素恶化。因此，为了满足在变速控制过程中良好的动态特性，并使发电机向电网提供高品质的电能，发电机和电网之间的电力电子接口应实现以下功能：一，在发电机和电网上产生尽可能低的协波电波；二，具有单位功率因素或可控的功率因素；三，使发电机输出电压适应电网电压的变化；四，向电网输出稳定的功率；五，发电机磁转距可控。此外，当电网中并入的风力电量达到一定程度，会引起电压不稳定。特别是电网发生短时故障时，电压突降，风力发电机组就无法向电网输送能量，最终由于保护动作而从电网解列。在风能占较大比例的电网中，风力发电机组的突然解列，会导致电网的不稳定。因此，用合理的

5、方法使风力发电机组电功率平稳具有非常重要的意义。据世界气象组织（WMO)和中国气象局气象科学研究院分析，地球上可利用的风能资源为200亿KW，是地球上可利用水能的20倍。中国陆地10m高度层可利用的风能为2.53亿KW，海上可利用的风能是陆地上的三倍，50M高度层次可利用的风能是10m高度层是2倍。风能资源非常丰富。按照《中国新能源发电发展研究报告》规划，未来新能源发电将快速发展。其中规划2015和2020年风电装机为别为1亿千瓦和1.8亿千瓦。相比2011年并网风电4505.11万千瓦，装机容量起码翻倍.1.1、风力发电的现状21世纪是可再生能源的世纪，由于风能非常丰富、价格非常便宜、能

6、源不会枯竭，又可以在很大围取得，非常干净、没有污染，不会对气候造成影响，因而风力发电具有极大的推广价值。在中国，风能资源丰富的地区主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上。这些地区缺少煤炭及其他常规能源，并且冬春季节风速高，雨水少；夏季风速小，降雨多，风能和水能具有非常好的季节补偿。另外，在中国陆地区，由于特殊的地理条件，有些地区具有丰富的风能资源，适合发展风电，比如省都阳湖地区以及省通山地区。目前我国的风能利用方面与国际水平还在一定差距，但是发展很快，无论在发展规模上还是发展水平上，都有很大提高。据资料显示，2004年全国在建项目的装机容量约150万千瓦

7、，其中正在施工的约42万千瓦，可研批复的68万千瓦，项目建议书批复的45万千瓦，包括五个10万千瓦特许权项目。风电和水电具有不同步发生规律，风力发电高峰处于秋季与冬季，水利发电高峰期处于春季和夏季，风电和水电具有季节性特性，可实现季节性互补；风力发电是环保型可再生能源，可改善电源结构，替代一部分火电容量，节约煤炭，减少污染，保护环境。据初步测算，目前风电场造价成本约为8000～9000元/KW，机组（设备）占75%左右，