新能源及分布式电源系统(下).pptx

新能源与分布式电源系统下）程明东南大学电力需求侧管理研究所江苏南京210096分布式电源系统的基本原理、关键技术内容以及国内外发展现状，评述;了分布式电源对电力系统的影响和发展前景。23风力发电风是人们非常熟悉的一种自然现象，它是因太阳加热空气，热空气上升，冷空气适时地补充导致空气;流动而形成的其中蕴藏着巨大的能量。因此，风能与太阳能一样，是一种取之不尽、用之不竭的清洁可再生能源。但风能是一种过程性能源与煤、石油、天然气;等化石类能源不同，不能被直接储存起来，只有被转化成其它能量才能被存储。按照不同的需要，风能可以被转换成其它不同形式的能量，如机械能、电能、热;能等。由于电能所具有的无可比拟的优越性，将风能转换成电能，即用风力发电，便成为人们利用风能的首选，并在近年来得到迅速发展。1997年末全球风;电装机容量7636MW，到2001年末就增加到24000MW短短4年容量增加了214X，成为世界上发展最快的发电方式。风力发电是目前新能源开;发中技术最成熟、最具规模化商业开发前景的发电方式。风力发电的原理是：天然风吹转叶片，带动发电机转子旋转而发教授、博士生导师、系主任JEEE高;级会员中国电力教育协会电气工程学科教学委员会副主任委员，江苏省电工技术学会副理事长兼秘书长。主要研究方向有：微特电机及其测控系统、电力电子与;电机集成系统、电动车驱动与控制、分布电源技术等。电。风力发电机的风轮机多采用水平轴、三叶片结构。叶片的直径随单机容量的增大而加长目前世界上最;大的旋转叶片的直径达66m，培架高度达80m16.功率调节是风轮机的关键技术之一，目前投入运行的机组主要有2类功率调节方式：一类是定浆距失速;控制；另一类是变浆距控制。大部分风力发电机都有对准风向机构，自动使风轮机处于迎风状态。随着技术的发展已出现了浓缩风能型风力发电机迎风及限速自;动控制系统等新型风力发电机系统17. 2.3.1风力发电机类型按照风轮发电机转速是否恒定，风力发电可分为定转速运行与可变速运行2种方式；按照;发电机的结构区分，有异步发电机、同步发电机、永磁式发电机、无刷双馈发电机和???关磁阻发电机等机型。早期的风力发电机大多采用附带增速装置的异步发;电机。异步发电机结构简单发出的工频交流电可直接使用或经变压器输入电网。多数情况下异步风力发电机定速旋转线式异步电机可通过在转子接入可变电阻实;现低频励磁来调节转矩大小，也可以变速运行。因为要从电网获得励磁电流，所以异步风力发电一般不能脱离电网单独运行，除非用某种方式获得励磁。同步风;力发电机不需要增速传动结构，整体结构简单。随着电力电子变流技术的进步，先进的同步风力发电常采用交-直-交的接入方式，即先把发科技新苑新能源与;分布式电源系统（下）出的交流变成直流，然后再逆变成工频交流接入用户或电网。这种发电方式的优点是发电机转速不必与电网频率要求的转速同步。永磁式;发电机是利用永久磁铁取代励磁磁场，结构上没有励磁系统的同步发电机。随着高性能、低价格的钕铁硼dFeB磁铁的普及j制造性能更加优|良、结构更;加简便的永磁同步风力发电机已成为可能。无刷双馈电机实际上是由2台绕线式异步电机组成2转子的同轴连接省去了滑环和电刷，该发电机可在转子转速变化;的条件下通过控制励磁机的励磁电流频率来确保发电机输出电流频率保持在50H-不变因此无刷双馈发电机可实现变速恒频发电。2.3.2风力发电的运行;方式/4风力发电的运行方式可分为独立运行、并网运行、与其它发电方式互补运行等。独立运行是指风力发电机输出的电能经蓄电池储能再供应用户使用。这;种方式可供电网达不到的边远农村、牧区、海岛等地区使用，一般单机容量数百到数干瓦并网运行是在风力资源丰富地区，按一定排列方式安装风力发电机组，;成为风力发电场发出的电能全部经变压器送至电网这是目前风力发电的主要方式风力同其它发电方式互补运行，如风力-柴油机组互补发电方式，风力-太阳能;光伏发电方式，风力-燃料电池发电方式等，这种方式不仅可弥补风速变化所带来的发电量突然变化的影响保证一年四季均衡供电，而且可延长蓄电池寿命，同;时还可以使离网型小型用户发电系统的发电成本降低，自然资源得到充分利用。2.3.3风力发电的国内外发展概况20世纪70年代初，受中东石油危机影;响，风力发电在艰难中起步20世纪80年代以美国和丹麦为中心开始建设风力发电场。进入90年代风力发电装机容量以年均203的速度增加。欧洲是世界;风能发电最为发达的地区去年一年欧洲的风能发电功率提高了4500MW，使欧洲风能发电的总功率达到17 000MW，占全世界风能发电能力的703;以上。随着风力发电设备生产规模的扩大和技术水平的提高风力发电成本正不断下降，例如过去20年来美国风力发电的成本降低了803.上世纪80年代安;装第一批风力发电机时，