大规模新能源发电及并网技术风电课件资料(完整版).pptVIP

大规模新能源发电及并网技术风电;国内外风力发电的发展现状

风力发电基础知识

大型风机系统基本结构;一国内外风力发电的发展现状;一国内外风力发电的发展现状;一国内外风力发电的发展现状;2013年中国风电新增装机容量为16.

恒速型风力机：发电机转速恒定不变，不随风速的变化而变化。

采用DFIG（双馈感应发电机）

2010年底，全球风电总装机容量达199,520兆瓦，发电量超过4099亿千瓦时，占世界电力总发电量的1.

变速恒频方式迅速取代恒速恒频方式：通过控制发电机转速，是风机叶尖速比接近最佳，提高风机运行效率。

图为一种具有旋转叶尖的制动结构。

优点：改善了被动失速机组功率调节的不稳定性。

对于失速控制的风电机组，由于叶片与轮毂固定连接，通常采用可旋转的叶尖实现气动制动。

其中，核电装机将达到7000万千瓦，风电装机接近1.

风电场接入系统的电压等级由低到高(110kV)；

风电机组的种类不断增多，从早期的定速风电机组（1MW以下），到双馈感应风力发电和直驱同步风力发电（1MW以上）

变速恒频方式迅速取代恒速恒频方式：通过控制发电机转速，是风机叶尖速比接近最佳，提高风机运行效率。;2013年全球风电新增装机前十大国家

;2013年全球风电累计装机前十大国家

;2.我国风电的发展

我国的风电自2003年进入高速发展时期。

从2005年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番。2009年，中国以2580万千瓦的总累计装机容量超过德国，成为世界第二，但与排名第一的美国仍有近1000万千瓦的差距。

截至2010年底，中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万千瓦，首次超过美国，跃居世界第一。

《中国风电发展报告2010》预测：2020年，中国风电累计装机可以达到2.3亿千瓦，相当于13个三峡电站；总发电量可以达到4649亿千瓦时，相当于取代200个火电厂。;“十二五”将加快海上风电投资，预计2020年海上风电装机容量将超过3200万千瓦。

上网瓶颈是风电发展的最大障碍，也是急需解决的问题，我国电网“十二五”期间风电并网目标是9000万千瓦。

日本核电危机后，我国核电政策偏紧，水电的规划目标已经被充分挖掘，风电和光伏是最有??能弥补核电缺位的清洁能源，风电与光伏将“临危受命”，得到更大的发展空间。;原《可再生能源中长期发展规划》提出的风电发展目标是2020年全国风电总装机容量达到3000万千瓦，调整后的风电装机容量指标可能达到1亿－1.5亿千瓦。

根据《新兴能源产业发展规划》，预计到2020年，中国新能源发电装机2.9亿千瓦，约占总装机的17％。其中，核电装机将达到7000万千瓦，风电装机接近1.5亿千瓦，太阳能发电装机将达到2000万千瓦（即20GW），生物质能发电装机将达到3000万千瓦。;我国风能资源分布;风电总装机容量快速增长，风电比重不断加大；

单个风电场装机容量不断增加，已有多个10万千瓦级风电场投运，正建千万千瓦级大型风电基地；

风电场接入系统的电压等级由低到高(110kV)；

风电机组的种类不断增多，从早期的定速风电机组（1MW以下），到双馈感应风力发电和直驱同步风力发电（1MW以上）;世界风电技术发展趋势;Repower5MW风力发电机组;英国海上风场;海上风电场;华锐风电海上吊装作业;海上风电场;桨叶的翼型;升力和阻力的变化曲线;旋转桨叶的空气动力;二、风力发电基础知识;风能利用系数：

风力机的实际功率

其中CP为风能利用系数，是叶尖速比和桨距角的函数，它永远小于0.593

叶尖速比

为了表示风轮在不同风速中的状态，用叶片圆周速度与风速比来衡量，称叶尖速比

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2.分类;2.1.恒速恒桨技术

原理

恒速恒桨一般采用鼠笼式异步发电机，风力机桨距固定，其运行完全靠叶片气动特性控制，当风机带动发电机达到或接近同步速时并入电网，此后电机转速基本保持恒定，系统送入电网的电压频率恒定。;恒速恒桨风力发电技术的特点

电气系统简单，可适合于在野外缺少维护的环境下工作。

转速不变，无法根据风速变化调节转速追踪最大风能利用系数，效率较低；

强阵风来时，转速不变，机械承受应力大，要求坚固，所以又称“刚性”风力发电。

适用于中小功率风电系统，通常不大于1000kW。;2.2.变速变桨技术

分类

采用DFIG（双馈感应发电机）

;采用普通同步发电机（全功率变换型）

;采用多极永磁同步发电机（全功率变换直驱型）

;按照风轮结构及其在气流中的位置：

水平轴风力机:叶片围绕一个水平轴旋转，旋转平;定桨距风力机:叶片固定在轮毂上，桨距角不变，风力机的功率调节完全依靠叶片的失速性能。当风速超过额定风速时，在叶片后端将形成边界层分离，使升力系数下降，阻力系数