风力发电综述[精选].doc

网络高等教育 本 科 生 毕 业 论 文（设 计） 题 目：风力发电技术综述 学习中心：奥鹏培训中心 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2010 年 秋 季 学 号： 学 生： 指导教师： 完成日期： 2012 年 8 月 15 日 内容摘要 风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源，大力发展风电这一清洁能源已成为世界各国的战略选择，同时也是可再生能源发展的重要方向。因此，对可再生能源的开发利用，特别是对风能的开发利用，已受到世界各国的高度重视。本文介绍了风能的利用，国内外风力发电发展现状，分析比较了各种风力发电机的优缺点，介绍了相关风力发电控制技术，阐述了智能控制方法在风力发电系统中的应用，最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 关键词：风力发电；控制技术；毕业论文 目 录 内容摘要 I 1 绪论 1 1.1 课题的背景及意义 1 1.2 国内外发展现状 2 1.2.1 国外风力发电发展现状 2 1.2.2 我国风力发电发展现状 2 1.3 本文的主要内容 3 2 风力发电机 5 2.1 传统的风力发电机 5 2.2 新型风力发电机 7 3 风力发电控制技术 9 3.1 定桨距失速风力发电技术 9 3.2 变桨距风力发电技术 9 3.3 主动失速/混合失速发电技术 9 3.4 变速风力发电技术 9 4 风力发电系统的智能控制 11 4.1 模糊控制 11 4.2 神经网络控制 11 5 结 论 12 参考文献 13 1 绪论 1.1 课题的背景及意义 风力发电是一种技术最成熟的可再生能源利用方式，发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置，控制技术是风力机安全高效运行的关键。 国内外发展现状 风力发电的特点 风力发电是利用风能来发电，而风力发电机组（简称风电机组）是将风能转化为电能的机械。风轮是风电机组最主要的部件，由桨叶和轮毂组成。桨叶具有良好的空气动力外形，在气流作用下能产生空气动力使风轮旋转，将风能转换成机械能，再通过齿轮箱增速驱动发电机，将机械能转变成电能。在理论上，最好的风轮只能将约的风能转换为机械能。现代风电机组风轮的效率可达到40%。在风电机组输出达到额定功率之前，其功率与风速的立方成正比，即风速增加1倍，输出功率增加8倍，可见风力发电的效率与当地的风速关系极大。 风力发电的运行方式主要有两类。一类是独立运行供电系统，即在电网未通达的偏远地区，用小型风电机组为蓄电池充电，再通过逆变器转换成交流电向终端电器供电，单机容量一般为100W~10KW；或者采用中型风电机组与柴油发电机或太阳光电池组成混合供电系统，系统的容量约为10~200KW，可解决小的社区用电问题。另一类是作为常规电网的电源，与电网并联运行，联网风力发电是大规模利用风能的最经济方式。机组单机容量范围在200~2500kW之间，既可以单独并网，也可以由多台，甚至成百上千台组成风力发电场，简称风电场。 由于风速是随时变化的，风电的不稳定性会给电网带来一定影响，目前许多电网内都建设有调峰用的抽水蓄能电站，使风电的这个缺点可以得到克服。 从现实的应用的角度来看，随着世界工业化进程的不断加快，使得能源消耗逐渐增加，全球工业有害物质的排放量与日俱增，从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发，因此，能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。可以说，对风力发电的研究和进行这方面的毕业设计对我们从事风力发电事业的同学是有着十分重大的理论和现实意义的。 1.2 国内外发展现状 1.2.1 国外风力发电发展现状 19世纪末，丹麦首先开始探索风力发电，研制出风力发电机组。直到20世纪70年代以前，只有小小型充电用风力机达到实用阶段。美国在20世纪30年代还有许多电网未通达的地区，独立运行的小型风电机组在实现农村电气化方面起了很大作用，当时的机组多采用木制叶片、固定轮毂和