浅议风力发电发展及现状.docVIP

浅议风力发电发展及现状近些年来能源的匮乏一直是困扰世界各国的重大问题。为了解决这影响人类文明发展的问题,科研人员们开始大批量的投入到新能源的研制和开发。现今所谓的新能源基本指的是可再生能源,也就是经由大自然提供的能源如水能、太阳能、风能等等的绿色环保的可再生的能源。 现今的发电系统大都是运用的可再生能源进行对全国发电。风力发电就是其中一项。风能是自然界取之不竭用之不完的自然能源,它没有污染、能量巨大在对于发电系统来说,有这非常好的发展前景。因此,这些年来我国不断的大力发展风电事业,使得风力发电的技术不断地提高,然而在提高的过程中也不断的出现的一系列的问题。所以本文对这些问题的出现进行了分析。 1、我国风力发电发展的现状 相比于世界上的一些国家,我国的风力资源很高,并且也是风能利用最早的国家之一。依据相关部门资料的显示,我国10米高度层的风能量占有为3226GW。对于风能的开发一旦能达到总量的60%,就完全可以供用我国全部的电量的需要。 对于发达国家来时,我国风力发电不仅利用的迟,在开发和研制上也落后发达国家很多。我国风电的利用是从80年代开始一步步的发展起来的,最开始研制的风机主要是小型风电机组,到了后期就开始研发,可充电型的风电机组,并且大量的用在了海岛和风场。 在07年底,我国的风机装机的总容量已经达到6.05GW,比2000 年风电发电量增加了大约10倍。而就08年一年中新增的风电装机容量625万千瓦,比过去20年累计的总量还多,新增装机增长率约为89%。累计风电装机容量约1215万千瓦,占全国装机总量的1.5%,累计装机增长率为106%。风电装机主要分布在24个省,比2007年增加了重庆、云南和江西三个省。2006至2008年风电增长状况。 2、风力发电机的研究现状 在风力发电系统中的重要装置也就是发电机,他的工作原理是把风动力同进行输出的电能进行相连接的设备,其不但影响着输出电能的质量和功效,同时也影响了整个风电转换系统的性能和装置的结构。 按风轮主轴的方向,可把风力发电机分成水平轴和垂直轴风机;依照风向分为上风向和下风向风机;很据偏航的形式划作为被动偏航与主动偏航风机;按风轮桨叶可分为定浆距和变浆距风机;按传动方式可分为有齿轮箱传动和直驱型风机;按发电机型式可分为笼式异步发电机、双馈异步发电机和永磁型同步发电机。 现今,发电机在风电系统中的形式: 2.1 异步发电机 异步风力发电机是通过恒定的速度来运行的,对于采取失速调节或主动失速调节,其主要采用异步感应电机。发电机一般都是直接联入电网,就算容量过大也可以通过晶闸管控制的软投入法接入电网。在同步转速附近合闸并网,冲击电流比较大,另外需要电容无功补偿;变速运行时,定子侧变频器的容量与发电机容量相当,约为发电机容量的125%。类产品。 2.2 双馈式发电机 为了降低发电系统中变换器的功率,双馈发电机开始应用于风力发电系统中。双馈发电机起源于绕线式转子异步发电机,是一种通过对转差率的控制,来实现双馈调速发电机,故所需变换器的功率较小。相对于绕线式发电机来说,双馈发电机的转子能量没有被消耗掉,而是通过变换器在发电机转子与电网之间双向流通,变换器起到提供无功补偿,平滑并网电流的作用。但它是一种有刷结构的电机,运行可靠性差,需要经常维护,而且这种结构的电机不适合在环境比较恶劣的风电系统中运行。 2.3 同步发电机 同步发电机有永磁同步发电机和电励磁同步发电机两种。永磁同步发电机不需要直流励磁电源和励磁绕组,取消了容易出故障的集电环和电刷等装置,是一种无刷结构的电机。同时不存在励磁绕组的铜损耗,比同容量的电励磁发电机效率高,运行可靠,结构简单。结合风电系统的特点,要求发电机具有:高质量地将风能转化为电压、频率恒定的交流电;高效率地实现机电能量转换;稳定、可靠地同电网等其他发电装置联合运行。风力发电机正向着高可靠性,低维护量,少组件,低成本,高效率,高集成度的方向发展。 3、风力发电机的发展趋势 在社会经济和科技不断发展的带动下,风电技术也随之也得到了快速的发展。杜宇变速不恒定频率的发电机和直驱系统的发电机将会以主流的形式进行发展。对于风力发电系统来说,要实现稳定、成本低、噪音少、效率高的目的就要从以下几个方面进行: (1)风力发电机直驱式。现今大多数风电系统的发电机和风轮是通过边速齿轮连接却不是直接连接。这样结构不但降低了系统的工作效率,提高了系统的成本,同时非常容易出现故障。由于直驱形式的风力发电机的出现,去掉了变速齿轮箱的应用,降低了能量的损失和发电的输出的成本。并且提高了系统的稳定,提高了系统的效率和可靠性,而且特别适合于变速恒频的风电控制系统,因此直驱式也成为风力