风力发电期末总结详解.ppt

4.风的形成及特性：?由于气温随高度变化引起的空气上下对流运动。?由于地表摩擦阻力引起的空气水平运动速度随高度变化。3)由于地球自转的科里奥利力随高度变化引起的风向随高度变化。4)由于湍流运动动量垂直变化引起的大气湍流特性随高度变化。 5.平均风速的定义：平均风速是指在某一时间间 隔中，空间某点瞬时水平方向风速的数值平均值。 平均风速的时间间隔都取在10min~2h范围，我国 规定10min 威布尔分布公式： k为形状系数，c为尺度系数 29.同步发电机的并网要求： 1.恒速恒频方式运行的并网同步风力发电机：这种风力发电系统的风力机必须配有精确的调速机构，当风速变化时，能维持发电机的转速不变，等于同步转速。 2.变速恒频方式运行的并网同步风力发电机： ?取消齿轮箱的变速恒频运行方式－不需要调速机构 ?带有齿轮箱的变速恒频运行方式－需要全功率变流器，但没有了集电环，减少了维护成本。 30.双馈异步发电机：由于双馈异步发电机并网运行过程中，不仅定子始终向电网馈送电能，在一定工况下，转子也可向电网馈送电能，即发电机从两端进行能量馈送。 结构与特点：又称交流励磁发电机，具有定、转子两套绕组。 1.风的特点：1.风能蕴藏量大、分布广（200/10亿千瓦）。2.风能是可再生能源。 3.风能利用基本没有对环境的直接污染和影响。 4.风能的能量密度低。 5.不同地区风能差异大。 6.风能具有不稳定性。 2.大型水平轴并网风电机组的基本结构：目前在并网风力发电领域主要采用水平轴风电机组形式，其基本结构包括由风轮、传动系统、发电机、控制与安全系统、偏航系统、机舱、塔架和基础等组成。 3.风电相关标准：国际电工委员会（IEC）标准 《风力发电系统-第一部分：设计要求》 《海上风电机组设计要求》 国外主要风电标准德国 《风能转换系统的认证准则 》丹麦 《风机的载荷和安全标准 》挪威 《海上风电机组结构设计标准》 中国主要风电标准 中国有现行风力机械标准59个，其中并网型风力发电机组标准21个，离网型风力发电机组标准38个。 这些标准主要分为国家标准和行业标准两类 8.风力机的运行特性：1.定浆距风力机的运行特性：(1)设定转速对输出功率的影响　恒速运行的风力发电机的功率输出与机组设定转速密切相关。(2)桨距角设定对功率输出的影响　影响功率输出的另一个参数是桨距角的设定。2.变桨距风力发电机的运行特性：1)功率限制：发电机与其它电气部件受功率限制。2)转速限制：叶片的结构强度受转速限制。 6.风电场选址：1.宏观选址：1)风能质量好：平均风速高，风功率密度大，利用小时数高。2)风向基本稳定：只有一个或相反的两个盛行主要风向将有利于机组的排布。3)风速变化小：风速随时间和季节变化尽可能小。4)尽量避开灾难性天气频发地区：灾难性天气如台风、龙卷风、沙暴、雷电等。5)发电机组高度范围内风速的垂直变化小(垂直切变小)。6)地形条件好：地形尽可能单一。7)地质情况能满足塔架基础、房屋建筑施工的要求，远离强地震带等。8)对环境不利影响小：距居民区和道路有一定安全距离(单一机组距居民区＞200m，大型风电场距居民区＞500m)；避开鸟类飞行路线和候鸟、动物的筑巢区；减少占用的植被面积。9)尽可能接近电网并考虑并网可能产生的影响。10)交通方便：考虑设备运输、安装、运行、维护的要求。2. 风电场微观选址：1)考虑地形的影响　平坦地形(通常指在风电场区及周围5km范围内地形高度差小于50m，地形最大坡度小于3°)：在这样的区域内还要考虑地面障碍物的影响，因为在障碍物下游会造成尾流扰动区，使风速降低，湍流加强，影响机组发电及运行。(2)考虑机组的排列方式　合理排布风力发电机组，是风电场设计要考虑的主要问题 9.实度对风力机特性的影响：1)低实度产生一个宽而平坦的曲线, 这表示在一个较宽的叶尖速比范围内CP变化很小,但是CP的最大值较低, 这是因为阻尼损失较高(阻尼损失大约与叶尖速比的三次方成比例)。2)高实度产生一个含有尖峰的狭窄的性能曲线，这使得风轮对叶尖速比变化非常敏感，并且，如果实度太高，ＣP最大值将相对较低，ＣPmax的降低是由失速损失所造成的。3)由图可以看出，三叶片产生最佳的实度，当然，两叶片也是可以接受的选择，虽然它的CP最大值稍微低一点，但峰值较宽，这样可以在较大的风速范围内捕获更多的风 10.风力发电机组的基本结构：主要由风轮、 机舱、塔架和基础等部分组成 16.异步发电机：1.定桨距并网运行的双速异步风力发 电机：双速发电机可通过以下三种改变电机定子绕组的 极对数的方法实现：1)采用两台定子绕组极对数不同的 异步电机，一台为低同步转速的，一台为高同步转速的。2)在一台电机的定子上放置两套极对数不同的相互独立的绕组，即是双绕组的双速电机。3)在一