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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： 丽水 层 次： 专科起点本科 专 业： 电气工程及其自动化 年 级： 2014年 秋 季 学 号： 141501409022 学 生： 罗享通 指导教师： 李昕欣 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。内容摘要 I 1 绪论 4 1.1 课题的背景及意义 4 1.2 国内外发展现状 5 1.2.1 国外风力发电发展现状 5 1.2.2 我国风力发电发展现状 5 2 风力发电机 8 2.1 传统的风力发电机 8 2.1.1 笼型异步发电机 8 2.1.2 绕线式异步发电机 8 2.1.3 有刷双馈异步发电机 9 2.1.4 同步发电机 10 2.2 新型风力发电机 11 2.2.1 开关磁阻发电机[2] 11 2.2.2 无刷双馈异步发电机 11 2.2.3 永磁无刷直流发电机 12 2.2.4 永磁同步发电机[3] 12 2.2.5 全永磁悬浮风力发电机[4] 13 3 风力发电控制技术 14 3.1 定桨距失速风力发电技术 14 3.2 变桨距风力发电技术 14 3.3 主动失速/混合失速发电技术 15 3.4 变速风力发电技术 15 4 风力发电系统的智能控制 17 4.1 模糊控制 17 4.2 神经网络控制 17 5 结 论 19 参考文献 21 致 谢 23 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。 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。 在不断持续的能源紧张中，不少人想到了新能源利用。利用洁净的能源（可再生能源）是人类社会文明进步的表现、是科学技术的发展、是环保理念的体现。洁净能源指太阳能、风能、潮汐能、生物能等，这都是可再生取之不尽的能源，特别是风能技术最为成熟，经济可行性较高，是一种较理想的发展能源。风是地球上的一种自然现象，它是由太阳辐射热引起的。风能是太阳能的一种转换形式，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。 我国风能资源总量约42亿千瓦，技术可开发量约3亿千瓦。目前东南沿海是最大风能资源区，风能密度为200W/M2～300W/M2，大于6m/s的风速时间全年3000h以上就可取得较大经济效益。 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、固定轮毂和侧偏尾舵调速，单机容量的范围为0.5~3kW。 风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为