风力发电场风能知识培训材料.ppt

* 水平轴风力机 * 水平轴风力机 5兆瓦风力发电机 1.2兆瓦直驱式风力发电机 * 水平轴风力发电机组按风力机功率调节方式可分为： 水平轴风力机 定桨距失速型风力发电机组 变桨距失速型风力发电机组 变速恒频型风力发电机组 * 三 风机结构 * * 定桨距失速型风力发电机组 定桨距失速型风力发电机组通过风轮叶片失速来控制风力发电机组在大风时的功率输出，通过叶尖扰流器来实现极端情况下的安全停机问题。 * 变桨距失速型风力发电机组 变桨距失速型（主动失速型）风力发电机组在低于额定风速时通过改变桨距角，使其功率输出增加，或保持一定的桨距角运行；在高于额定风速时通过改变叶片桨距角来控制功率输出，稳定在额定功率。 * 变速恒频型风力发电机组 变速恒频型风力发电机组的风轮叶片桨距角可以调节，同时发电机可以变速，并输出恒频恒压电能。在低于额定风速时，它通过改变风轮转速和叶片桨距角使风力发电机组在最佳尖速比下运行，输出最大的功率；在高于额定风速时通过改变叶片桨距角使风力发电机组功率输出稳定在额定功率。 * 变桨距失速型风力发电机组与变速恒频型风力发电机组不同之处是： 当风速超过额定风速时，是将风轮叶片的入流角（迎角）向大的方向，即使桨距角变小来调节。当风速低于额定风速时，则将风轮叶片的入流角（迎角）向小的方向，即使桨距角变大来调节 变速恒频型风力发电机组 * 变速恒频型风力发电机组又可分为： 传统式风力发电机组 直驱式风力发电机组 混合式风力发电机组 变速恒频型风力发电机组 * 传统式风力发电机组 发电机 刹车装置 齿轮箱 轴承 轮毂 机舱底座 偏航轴承 偏航传动装置 整流罩 * 直驱式风力发电机组 直驱式风力发电机组是无齿轮箱的变桨距变速风力发电机组，风轮轴直接与低速永磁同步发电机连接。 与传动式风力发电机组比较，直驱式风力发电机组的结构简单，运动部件少，传动、发电效率高，但需要采用低速多级永磁发电机，重量和成本高，制造较困难。 * 直驱式风力发电机组 2 3 1 7 6 5 4 8 9 10 1. 叶轮（叶片） 2. 轮毂 3. 变桨系统 4. 电机转子 5. 电机定子 6. 偏航系统 7. 测风系统 8. 底座 9. 塔架 10. 提升机 * * * 混合式风力发电机组 混合式风力发电机组采用1级行星齿轮和低速永磁同步发电机，是直驱式风力发电机组和传统式风力发电机组的混合型式。 * 混合式风力发电机组 轴承 一级行星齿轮 发电机 变桨系统 * * * * * * * 推力系数：衡量在风所产生的力中，对风机向后推动的力所占的比例。 贝兹极限：Cp=0.593。 失速：当攻角增加到某一临界值（20°）时，升力突然减小而阻力急剧增加，此时风轮叶片突然丧失支撑力的现象。 * 我国风能资源的分布 我国在上世纪八十年代对全国风能资源进行了全面的普查，作出了我国第一份风能资源分布图 风能资源的分布 4、风能资源 * 我国风能资源分布图 * 1000小时以下 1000-2000小时 2000-3000小时 3000-4000小时 4000-5000小时 5000-6000小时 6000小时以上 * * 全国平均风能密度图 * 3、风能资源 3.2我国风能资源的分布 * 地形、地貌对风能资源分布的影响 除大气环流总的作用外，局部地形地貌则可以加强和减弱风的大小和方向。 地形影响可归纳为： （1）山脉的影响 （2）拔海高度的影响 （3）其它中小地形的影响 3、风能资源 3.2 我国风能资源的分布 * 风资源是评估风电场好差的标准国际和国内风电场评估标准(GB/T 18710-2002) 风电场 等级 10m 50m 并网风发电 风功率密度 年平均风速(m/s) 风功率密度 年平均风速(m/s) 1 2 3 4 5 6 7 100 4.4 200 5.6 100~150 5.1 200~300 6.4 150~200 5.6 300~400 7.0 较好 200~250 6.0 400~500 7.5 好 250~300 6.4 500~600 8.0 很好 300~400 7.0 600~800 8.8 很好 400~500 9.4 800~2000 11