1、风力发电基础基础知识 风力发电基础基础知识 风力 发电技术 基础知识目录1.什么是风力发电 2.发展风力发电的意义 3.风力发电的基本原理 4.风能利用与风力发电的历史 5.风力发电机组的类型 6.风力发电机组的基本结构 7.对风力发电机组的性能要求第1部分 什么是风力发电风力发电 就是利用风 力发电设备 把风能转化 成电能，以 满足用户的 电力需求。 第1部分 什么是风力发电从这个描述可以看出，风力发电具有3个基本 要素： ? 风资源 ? 风力发电设备 ? 满足用户的电力需求? Sewind是一家风力发电设备制造厂商第2部分 发展风力发电的意义第2部分 发展风力发电的意义“风能作为一种清洁的
2、可再生能源，越来 越受到世界各国的重视。 其蕴量巨大，全球 的风能约为2.74109MW，其中可利用的风能 为2107MW，比地球上可开发利用的水能总 量还要大10倍。 中国风能储量很大、分布面 广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千 瓦。 ”第2部分 发展风力发电的意义发展风力发电的直接好处是：?安全、清结、无污染-基本不破坏人类（我 们自己）的生活环境 ?同时缓解诸如传统能源日益紧缺等问题 ?风力发电使人类向文明又迈进了一步第3部分 风力发电的基本原理“人类很早就开始使用发电技术了，发电 技术是通过某种动力来带动发电机发电。 传 统的动力来自于水能和热能。 利用水轮机将 水能转化为电能的
3、称之为水力发电；利用汽 轮机将化石燃料产生的蒸汽的热能转化为电 能的称之为火力发电。 风能也是一种动力， 也可以用来发电，我们称之为风力发电。 ”第3部分 风力发电的基本原理就目前的技术水平来讲，风力发电的基 本原理是：通过风轮把风的动能转化为机械 能带动发电机旋转发出电能。 风轮 发电机风能机械能电能第3部分 风力发电的基本原理从这个描述可以看出，要实现风能到电 能的转变，风力发电设备必须具有如下2个基 本要素： ? 风轮 ? 发电机第3部分 风力发电的基本原理风轮的作用是从自然界的风中捕获动能并 将其转化为旋转的机械能。 发电机的作用是通过电磁感应把旋转的机 械能转化为电能供用户使用。 第
4、4部分 风能利用与风力发电的历史人类很早就使用风能了，主要是通过风 车来抽水、碾米、磨面以及船舶的助航等。 中国、伊拉克、埃及都是较早利用风能的国 家。 第4部分 风能利用与风力发电的历史受社会生产力低的影响，直到19世纪， 风能的利用一直占有比较重要的地位。 蒸汽 机的发明与广泛应用，逐渐弱化了风车的作 用。 第4部分 风能利用与风力发电的历史风是一种潜力很大的新能源，目前全世 界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一 年内所提供能量的三分之一。 随着传统能源 的日益紧缺，生活环境的不断恶化，人类不 得不重视利用风力来发电，开发新能源。 第4部分 风能利用与风力发电的历史利用风力发电的尝试，始
5、于二十世纪之 初。 第一次世界大战后，丹麦的工程师们根 据飞机螺旋桨的原理，就制造出了小型风力 发电机组。 之后、瑞典、苏联和美国也相继 成功地研制了一些小型风力发电装置。 这些 小型风力发电机，容量大都在5千瓦以下，广 泛使用于多风的海岛和偏僻的乡村。 第4部分 风能利用与风力发电的历史中国利用风能发电，始于二十世纪七十 年代。 当时以微小型风力发电机组为主，单 机容量在50500W不等，主要用于满足内蒙、 青海等省区牧民的汲水、照明需求。 直到二 十世纪八十年代，才开始研制“中、大型” 风力发电机组。 第4部分 风能利用与风力发电的历史1996年，中国实施“乘风计划”，先后 在新疆、内蒙、
6、广东、山东、辽宁、福建、 浙江、河北等省区建设了19个风电场。 第4部分 风能利用与风力发电的历史2005年，中华人民共和国可再生能源 法的颁布，标志着中国的风力发电事业进 入了一个前所未有的发展时代。 第5部分 风力发电机组的类型风力发电机组的分类方法有很多种 5.1按照机组的容量可划分为： ? 小型风力发电机组 ? 中型风力发电机组 ? 大型风力发电机组 ? 我公司产品就有1.25MW、2MW、3.6MW第5部分 风力发电机组的类型5.2 按照机组的运行方式可划分为： ? 离网型风力发电机组 ? 并网型风力发电机组第5部分 风力发电机组的类型5.3 按照机组风轮轴的状态可划分为： ? 垂直
7、轴风力发电机组 ? 水平轴风力发电机组 ? 近年来，水平轴风力发电机组的应用得到 了长足的发展，下面这些分类方法，基本 是根据水平轴风力发电机组的技术状况所 给出的。 第5部分 风力发电机组的类型5.4 按照机组风轮的叶片数目可划分为： ? 单叶片风力发电机组 ? 双叶片风力发电机组 ? 三叶片风力发电机组 ? 多叶片风力发电机组第5部分 风力发电机组的类型5.5 按照机组风轮的位置可划分为： ? 上风向风力发电机组 ? 下风向风力发电机组第5部分 风力发电机组的类型5.6 按照机组的控制方式可划分为： ? 定桨距风力发电机组 ? 变桨距风力发电机组第5部分 风力发电机组的类型5.7 按照机组
8、的转速与电能频率的关系可划 分为： ?恒速恒频风力发电机组 ?变速恒频风力发电机组第5部分 风力发电机组的类型5.8 按照机组驱动链的型式可划分为： ? 直驱型风力发电机组 ? 半直驱型风力发电机组 ? 传统有齿箱型风力发电机组第6部分 风力发电机组的基本结构电器控制柜齿轮箱双馈异步发电 机主轴 主轴承 叶轮变频器冷却器 高速轴刹车 底架偏航系统 塔架蓄能器 主冷却器为风力发电机组的机械结构图第6部分 风力发电机组的基本结构 1.25MW齿轮箱第6部分 风力发电机组的基本结构 2MW传动链齿轮箱第6部分 风力发电机组的基本结构 6.1 发电机风轮捕获的能量最终要传递给发电机， 由发电机将其转化
9、为电能输出给用户使用。 发电机是风力发电机组的核心部件，是机械 能传递的终点，也是电能输出的源头。 发电 机即展现了制造厂商发电设备的辛勤劳动， 也关爱着广大用电设备的各种需求。 第6部分 风力发电机组的基本结构 6.1 发电机目前大型风力发电机组中的发电机主要 有：永磁发电机、同步发电机、异步发电机 几种类型。 Sewind产品中的双馈异步发电机， 就是异步发电机的一种。 第6部分 风力发电机组的基本结构和风力发电机组一样，发电机也有很多 种分类方法。 在电力行业，一般习惯于把发 电机分为直流发电机和交流发电机两大类。 而后者又可分为同步发电机和异步发电机两 种。 第6部分 风力发电机组的基
10、本结构现代发电站中最常用的是同步发电机。 这种发电机的特点是由直流励磁，既能提供 有功功率，也能提供无功功率，可满足各种 负载的需要。 异步发电机由于没有独立的励 磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能 向负载提供无功功率，而且还需要从所接电 网中汲取滞后的磁化电流。 因此异步发电机 运行时必须与其他同步发电机并联，或者并 接相当数量的电容器。 这限制了异步发电机 的应用范围。 第6部分 风力发电机组的基本结构伴随着风力发电事业的蓬勃发展，MW级 以上大型风力发电机组广泛使用双馈感应电 机作为发电机。 双馈感应电机的转子上也有 了独立的绕组，定、转子均可以通交流电。 双馈感应电机既可以作为电动机运行，也可 以作为发电机运行。 当双馈感应电机作为发 电机运行时，我们称之为双馈感应发电机 （以下简称为双馈发电机）。 第6部分 风力发电机组的基本结构双馈异步发电机第6部分 风力发电机组的基本结构DFIG 齿轮箱 变压器 电网电机侧变流器电网侧变流器变流器系统双馈风电机组结构简图
