總結(jié)不僅僅是總結(jié)成績(jī),更重要的是為了研究經(jīng)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)做好工作的規(guī)律,也可以找出工作失誤的教訓(xùn)。這些經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)是非常寶貴的,對(duì)工作有很好的借鑒與指導(dǎo)作用,在今后工作中可以改進(jìn)提高,趨利避害,避免失誤。相信許多人會(huì)覺得總結(jié)很難寫?下面是小編帶來的優(yōu)秀總結(jié)范文,希望大家能夠喜歡!
新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)總結(jié)大學(xué)生篇一
是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械功的動(dòng)力機(jī)械,又稱風(fēng)車。廣義地說,它是一種以太陽為熱源,以大氣為工作介質(zhì)的熱能利用發(fā)動(dòng)機(jī)。風(fēng)力發(fā)電利用的是自然能源。相對(duì)柴油發(fā)電要好的多。但是若應(yīng)急來用的話,還是不如柴油發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電不可視為備用電源,但是卻可以長(zhǎng)期利用。力發(fā)電的原理:是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。
現(xiàn)狀:風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行;我國(guó)風(fēng)能資源十分豐富,我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡,管理滯后影響風(fēng)電“進(jìn)步”首先,我國(guó)對(duì)風(fēng)能資源的普查、評(píng)價(jià)、規(guī)劃管理嚴(yán)重滯后,資源分散,缺少整合,沒有形成全國(guó)統(tǒng)一的國(guó)家級(jí)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)研機(jī)機(jī)構(gòu),缺少對(duì)產(chǎn)業(yè)資源的集中和整合。
其次,單位kw造價(jià)高,火電平均4500元/kw,風(fēng)電平均每8000~9000元/kw,平均造價(jià)高于火電?;痣娖骄妰r(jià)0.36元/千瓦時(shí),風(fēng)電平均電價(jià)為0.56元/千瓦時(shí),在我國(guó)南方地區(qū)電價(jià),還要略高于北方地區(qū)。影響電網(wǎng)并網(wǎng)發(fā)電的積極性。第三,目前市場(chǎng)和產(chǎn)業(yè)化基本上沒有形成,風(fēng)電機(jī)組和系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)、設(shè)備性能、效率以及技術(shù)工藝水平與歐洲相比存在很大差距。國(guó)產(chǎn)風(fēng)電關(guān)鍵部件,如液壓系統(tǒng)、聯(lián)合器、電控等可靠性差,技術(shù)不夠成熟。
改善“環(huán)境”加快風(fēng)電步伐
前景:它的優(yōu)勢(shì)不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運(yùn)行成本低。;風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,為風(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。
我國(guó)風(fēng)能資源十分豐富,它是一種干凈的可再生能源;風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景非常廣闊,優(yōu)缺點(diǎn):它的優(yōu)勢(shì)不需要燃料、不占耕地、沒有污染,運(yùn)行成本低,我國(guó)風(fēng)力資源豐富,缺點(diǎn),效率低,造價(jià)昂貴,技術(shù)有待改進(jìn),管理不夠完善
風(fēng)力發(fā)電的原理,是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn),再透過增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升,來促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù),大約是每秒三公尺的微風(fēng)速度(微風(fēng)的程度),便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電正在世界上形成一股熱潮,因?yàn)轱L(fēng)力發(fā)電沒有燃料問題,也不會(huì)產(chǎn)生輻射或空氣污染。風(fēng)力發(fā)電在芬蘭、丹麥等國(guó)家很流行;我國(guó)也在西部地區(qū)大力提倡。小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)效率很高,但它不是只由一個(gè)發(fā)電機(jī)頭組成的,而是一個(gè)有一定科技含量的小系統(tǒng):風(fēng)力發(fā)電機(jī)+充電器+數(shù)字逆變器。風(fēng)力發(fā)電機(jī)由機(jī)頭、轉(zhuǎn)體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要,各部分功能為:葉片用來接受風(fēng)力并通過機(jī)頭轉(zhuǎn)為電能;尾翼使葉片始終對(duì)著來風(fēng)的方向從而獲得最大的風(fēng)能;轉(zhuǎn)體能使機(jī)頭靈活地轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)尾翼調(diào)整方向的功能;
機(jī)頭的轉(zhuǎn)子是永磁體,定子繞組切割磁力線產(chǎn)生電能。風(fēng)力發(fā)電機(jī)因風(fēng)量不穩(wěn)定,故其輸出的是13~25v變化的交流電,須經(jīng)充電器整流,再對(duì)蓄電瓶充電,使風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能變成化學(xué)能。然后用有保護(hù)電路的逆變電源,把電瓶里的化學(xué)能轉(zhuǎn)變成交流220v市電,才能保證穩(wěn)定使用。機(jī)械連接與功率傳遞水平軸風(fēng)機(jī)槳葉通過齒輪箱及其高速軸與萬能彈性聯(lián)軸節(jié)相連,將轉(zhuǎn)矩傳遞到發(fā)電機(jī)的傳動(dòng)軸,此聯(lián)軸節(jié)應(yīng)按具有很好的吸收阻尼和震動(dòng)的特性,表現(xiàn)為吸收適量的徑向、軸向和一定角度的偏移,并且聯(lián)軸器可阻止機(jī)械裝置的過載。另一種為直驅(qū)型風(fēng)機(jī)槳葉不通過齒輪箱直接與電機(jī)相連風(fēng)機(jī)電機(jī)類型
新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)總結(jié)大學(xué)生篇二
風(fēng)力發(fā)電
風(fēng)能作為一種清潔的可再生能源,越來越受到世界各國(guó)的重視。風(fēng)很早就被人們利用--主要是通過風(fēng)車來抽水、磨面等,而現(xiàn)在,人們感興趣的是如何利用風(fēng)來發(fā)電。風(fēng)是一種潛力很大的新能源,十八世紀(jì)初風(fēng)力發(fā)電圖,橫掃英法兩國(guó)的一次狂暴大風(fēng),吹毀了四百座風(fēng)力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船,并有數(shù)千人受到傷害,二十五萬株大樹連根拔起。人估計(jì)過,地球上可用來發(fā)電的風(fēng)力資源約有100億千瓦,幾乎是現(xiàn)在全世界水力發(fā)電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量,只有風(fēng)力在一年內(nèi)所提供能量的三分之一。因此,國(guó)內(nèi)外都很重視利用風(fēng)力來發(fā)電,開發(fā)新能源。利用風(fēng)力發(fā)電的嘗試,早在二十世紀(jì)初就已經(jīng)開始了。三十年代,丹麥、瑞典、蘇聯(lián)和美國(guó)應(yīng)用航空工業(yè)的旋翼技術(shù),成功地研制了一些小型風(fēng)力發(fā)電裝置。這種小型風(fēng)力發(fā)電機(jī),廣泛在多風(fēng)的海島和偏僻的鄉(xiāng)村使用,它所獲得的電力成本比小型內(nèi)燃機(jī)的發(fā)電成本低得多。不過,當(dāng)時(shí)的發(fā)電量較低,大都在5千瓦以下
風(fēng)力發(fā)電所需要的裝置,稱作風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。這種風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,大體上可分風(fēng)輪(包括尾舵)、發(fā)電機(jī)和鐵塔三部分。
優(yōu)點(diǎn)
1、清潔,環(huán)境效益好;
2、可再生,永不枯竭;
3、基建周期短;
4、裝機(jī)規(guī)模靈活。
缺點(diǎn)
1、噪聲,視覺污染;
2、占用大片土地;
3、不穩(wěn)定,不可控;
4、目前成本仍然很高。
5、影響鳥類。
新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)總結(jié)大學(xué)生篇三
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述
摘要:風(fēng)能是目前全球發(fā)展最快的可再生綠色能源,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能的關(guān)鍵系統(tǒng),它直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電的性能與效率。它主要對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀和前景、風(fēng)電系統(tǒng)的控制技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其風(fēng)電系統(tǒng)和風(fēng)力發(fā)電中的關(guān)鍵技術(shù)作了簡(jiǎn)單的介紹。
關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電;控制技術(shù);并網(wǎng)技術(shù);低電壓穿越
引言
在全球生態(tài)環(huán)境惡化和化石能源逐漸枯竭的雙重壓力下,對(duì)新能源的研究和利用已成為全球各國(guó)關(guān)注的焦點(diǎn)。風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源,受世界各國(guó)的重視程度越來越高,也越來越多的被應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電中。除水力發(fā)電技術(shù)外,風(fēng)力發(fā)電是新能源發(fā)電技術(shù)中最成熟、最具大規(guī)模開發(fā)和最有商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。由于它可以在改善生態(tài)環(huán)境、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展等方面有非常突出的作用,目前世界各國(guó)都在大力發(fā)展和研究風(fēng)力發(fā)電及其相關(guān)技術(shù)。
1.國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和前景
1.1 國(guó)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀世紀(jì)80 ~90 年代,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到了飛速的發(fā)展并且逐漸成熟。風(fēng)力發(fā)電憑借它自身的優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)延伸到了電網(wǎng)難以達(dá)到的地方,給他們帶來了很多方便。據(jù)全球風(fēng)能理事會(huì)(gwec)發(fā)布的全球風(fēng)電市場(chǎng)裝機(jī)數(shù)據(jù)顯示,全球風(fēng)電產(chǎn)業(yè) 2011 年新增風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)四萬一千兆瓦。這一新增容量使全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)達(dá)到二十三萬八千兆瓦。這一數(shù)據(jù)表明全球累計(jì)裝機(jī)實(shí)現(xiàn)了兩成多的年增長(zhǎng),新增裝機(jī)增長(zhǎng)達(dá)到6%。到目前為止,全球七十多個(gè)國(guó)家有商業(yè)運(yùn)營(yíng)的風(fēng)電裝機(jī),其中二十二個(gè)國(guó)家的裝機(jī)容量超過 1gw。據(jù)估計(jì)到 2030 年,歐洲風(fēng)電裝機(jī)可達(dá)三百億瓦,可滿足歐洲百分之二十的電力需求。
1.2國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀
我國(guó)風(fēng)力資源儲(chǔ)量豐富,分布廣泛。陸上可開發(fā)的儲(chǔ)量為2.53億kw,海上可開發(fā)的儲(chǔ)量為7.5億kw?!按笠?guī)模、高集中開發(fā),遠(yuǎn)距離和高電壓輸送”是我國(guó)風(fēng)電發(fā)展的重要特征。近年來,我國(guó)風(fēng)電發(fā)展迅猛,2006~2010 年風(fēng)電總裝機(jī)容量從260萬kw增長(zhǎng)到4 182.7萬kw,2010年新增風(fēng)電裝機(jī)1 600萬kw,累計(jì)裝機(jī)容量和新增裝機(jī)容量均居世界第一。預(yù)計(jì)2020年我國(guó)風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)可以達(dá)到2.3億kw。這意味著未來十年中,風(fēng)電總裝機(jī)容量
平均每年需新增1 800萬kw。預(yù)計(jì)每年需新增機(jī)組及其配套變流器約9 000臺(tái)。
2.風(fēng)電系統(tǒng)的控制技術(shù)
風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行方式有三種:獨(dú)立型、并網(wǎng)型和聯(lián)合型。并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由風(fēng)力機(jī)控制器、風(fēng)力機(jī)、傳動(dòng)裝置、勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、發(fā)動(dòng)機(jī)、變頻器和變壓器等組成。
風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)力機(jī)、發(fā)電機(jī)、變速傳動(dòng)裝置及相應(yīng)的控制器等,用來實(shí)現(xiàn)風(fēng)能與電能的能量轉(zhuǎn)換。風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵問題是風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)的功率和速度控制。
風(fēng)電機(jī)組中將風(fēng)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的能量轉(zhuǎn)換裝置是風(fēng)力機(jī),它由風(fēng)輪、迎風(fēng)裝置和塔架等組成。按結(jié)構(gòu)不同,風(fēng)力機(jī)可分為水平軸式和立軸式兩種;按功率調(diào)節(jié)方式不同,風(fēng)力機(jī)可分為定槳距失速、變槳距和主動(dòng)失速 3 種。
風(fēng)電機(jī)組中的發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,發(fā)電機(jī)在并入電網(wǎng)時(shí)必須輸出恒定頻率(一般為 50 hz)的電能。按照發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速的不同,發(fā)電機(jī)可分為恒速和變速兩類,其中變速需要通過變頻器來實(shí)現(xiàn)。變頻器采用電力電子變流技術(shù)和控制技術(shù),將發(fā)電機(jī)發(fā)出的頻率變化交流電轉(zhuǎn)換為與電網(wǎng)頻率相同、能與電網(wǎng)柔性連接的交流電,并且能實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤控制。按照拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的不同,變頻器可分為交-交型、交-直-交型和矩陣型三種;按照變頻器容量的不同可將變頻器分為部分容量和全部容量(全額)兩種。
變速傳動(dòng)裝置可將風(fēng)輪的低轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為發(fā)電機(jī)的較高轉(zhuǎn)速,按傳動(dòng)鏈類型將其分為齒輪箱驅(qū)動(dòng)和直接驅(qū)動(dòng)兩種,其中前者包括單級(jí)和多級(jí)兩種齒輪箱驅(qū)動(dòng)。
3.風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其風(fēng)電系統(tǒng)
實(shí)現(xiàn)恒速或變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有許多種方案,所選發(fā)電機(jī)的類型主要取決于風(fēng)電系統(tǒng)的形式。
傳統(tǒng)的恒速/變速風(fēng)電系統(tǒng)共有四種:基于scig 的恒速風(fēng)電系統(tǒng)[1]、基于wrig 的受限變速風(fēng)電系統(tǒng)[2]、基于esc-scig 的變速風(fēng)電系統(tǒng)[3]和基于mmg 的變速風(fēng)電系統(tǒng)[4]。
現(xiàn)代風(fēng)電系統(tǒng)一般采用變速恒頻技術(shù),這種技術(shù)通過變流裝置或改造發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)?,F(xiàn)代變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)共有六種:基于scig 的風(fēng)電系統(tǒng)[5]、基于dfig 的風(fēng)電系統(tǒng)[6]、基于直驅(qū)式eesg 的風(fēng)電系統(tǒng)[7]、基于直驅(qū)式pmsg 的風(fēng)電系統(tǒng)[8]、基于半直驅(qū)pmsg 的風(fēng)電系統(tǒng)[9]和基于pmbdcg 的風(fēng)電系統(tǒng)[10]。
近年來,一些具有商業(yè)化潛力的新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。新型變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)主要有以下八種:基于 srg 的風(fēng)電系統(tǒng)[11]、基于 bdfig 的風(fēng)電系統(tǒng)[12]、基于cpg 的風(fēng)電系統(tǒng)[13]、基于hvg 的風(fēng)電系統(tǒng)[14]、基于dwig 的風(fēng)電系統(tǒng)[15]、基于
tfpmg 的風(fēng)電系統(tǒng)[16]、基于dspmg 的風(fēng)電系統(tǒng)[17]和基于evt 的風(fēng)電系統(tǒng)[18]。
4.風(fēng)力發(fā)電中的關(guān)鍵技術(shù)
4.1并網(wǎng)技術(shù)的研究和最大風(fēng)能的捕獲
并網(wǎng)技術(shù)是通過對(duì)全功率電力變換器的控制算法來實(shí)現(xiàn)控制目的。并網(wǎng)控制方面,文獻(xiàn)
[19]提出了直流側(cè)并網(wǎng)的新方法。在直流電容與 dc/ac 之間安裝并網(wǎng)開關(guān)。并網(wǎng)前并網(wǎng)開關(guān)斷開,dc/ac 通過限流電阻對(duì)電容進(jìn)行充電,此時(shí)發(fā)電機(jī)在風(fēng)力機(jī)的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)速?gòu)?0 上升。當(dāng)電容充電達(dá)到交流電網(wǎng)線電壓幅值時(shí)閉合并網(wǎng)開關(guān),同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)。正常情況下,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)牡偷礁咧饾u上升,并在某一轉(zhuǎn)速下并入電網(wǎng)。當(dāng)由于某種原因,發(fā)電機(jī)在高轉(zhuǎn)速下脫網(wǎng)需要重新并網(wǎng),由于此時(shí)電容已經(jīng)充電且直流母線電壓高于網(wǎng)側(cè)交流線電壓幅值,因此只要將并網(wǎng)開關(guān)閉合就可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)。
直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)經(jīng)電力電子變換器并入電網(wǎng)以后的控制目標(biāo)是風(fēng)速小于額定風(fēng)速時(shí)實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲,風(fēng)速超過額定風(fēng)速時(shí)使系統(tǒng)以額定功率輸出[20]。
最大風(fēng)能捕獲的目的就是通過適當(dāng)?shù)目刂?,使風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速變化,始終沿著最佳功率曲線運(yùn)行,從而使風(fēng)能轉(zhuǎn)化最大化。最大風(fēng)能追蹤可以有變槳距調(diào)節(jié),也可以通過調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)功率來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速以保持最佳葉尖速比實(shí)現(xiàn)。出于可行性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性的考慮,當(dāng)前使用的主要是通過控制發(fā)電機(jī)輸出功率以調(diào)節(jié)其電磁功率,進(jìn)而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。
具體實(shí)現(xiàn)時(shí),在發(fā)電機(jī)有功和無功功率解耦控制的基礎(chǔ)上,根據(jù)有功功率給定的提取方法的不同,又有有速度傳感器和無速度傳感器的控制方法之分。有速度傳感器的控制方法是根據(jù)風(fēng)力機(jī)最佳功率曲線和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)時(shí)計(jì)算發(fā)電機(jī)輸出功率給定。而無速度傳感器的控制方法又有擾動(dòng)法[21,22,23]、參數(shù)估計(jì)法、查表法和人工在智能法幾類。
4.2低電壓穿越的研究
電網(wǎng)電壓跌落時(shí),由于受變流器通流能力的限制,網(wǎng)側(cè)逆變器注入電網(wǎng)功率減小。而此刻機(jī)側(cè)整流器的功率并沒有改變,造成直流側(cè)的過電壓。如果維持直流側(cè)電壓穩(wěn)定,則必然造成逆變器過電流。過電壓和過電流都將導(dǎo)致電力電子器件的損壞,為了保護(hù)變流器不被損壞,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組將在電壓跌落時(shí)退出運(yùn)行。電網(wǎng)穿透率小時(shí),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電壓跌落時(shí)退出運(yùn)行還是可以接受的。
然而,隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大,若風(fēng)電機(jī)組在電壓跌落時(shí)仍然采取被動(dòng)保護(hù)式脫網(wǎng),則會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)難度,甚至使故障更加嚴(yán)重,最終導(dǎo)致系統(tǒng)其他機(jī)組全部解列。目前在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展領(lǐng)先的一些國(guó)家,如丹麥、德國(guó)等已相繼制定了新的電網(wǎng)運(yùn)
行準(zhǔn)則, 定量給出了風(fēng)電系統(tǒng)離網(wǎng)的條件(如最低電壓跌落深度和跌落持續(xù)時(shí)間),只有當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于規(guī)定曲線以后才允許風(fēng)力機(jī)脫網(wǎng),當(dāng)電壓在凹陷部分時(shí),發(fā)電機(jī)應(yīng)提供無功功率。這就要求風(fēng)電系統(tǒng)具有較強(qiáng)的低電壓穿越能力,能方便地為電網(wǎng)提供無功支持。因此必須研究低電壓穿越的措施,實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行。
文獻(xiàn)[24]通過在逆變器交流側(cè)加裝無功補(bǔ)償裝置和低通濾波器來應(yīng)對(duì)電網(wǎng)電壓不對(duì)稱跌落對(duì)系統(tǒng)所造成的影響,使逆變器只能感受到電網(wǎng)的正序電壓,保持其對(duì)稱工作狀態(tài),從而實(shí)現(xiàn)低電壓穿越;文獻(xiàn)[25-28]通過直流側(cè)加卸荷負(fù)載以消除電壓跌落時(shí)直流側(cè)的功率擁堵,避免直流側(cè)的過電壓和逆變器的過電流,實(shí)現(xiàn)低電壓穿越。這些方法都要增加專門的元件,降低了系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性,使控制變得復(fù)雜。
結(jié)論
風(fēng)電作為我國(guó)今后大力重點(diǎn)發(fā)展的 3 類新能源之一,在今后將具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前景,風(fēng)力發(fā)電在擺脫對(duì)化石能源的過度依賴、緩解中國(guó)能源緊缺、改善生態(tài)環(huán)境和擴(kuò)大社會(huì)效益等方面將做出較大的貢獻(xiàn)。本文對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展?fàn)顩r,如傳統(tǒng)的恒速/變速風(fēng)電系統(tǒng)、現(xiàn)代變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)和新型變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹。隨著風(fēng)電技術(shù)的不斷變革以及機(jī)組制造工藝的持續(xù)改進(jìn),將來風(fēng)力發(fā)電的競(jìng)爭(zhēng)力必定逐漸提升,其發(fā)展前景廣闊。
參考文獻(xiàn):
[1]程明,張運(yùn)乾,張建忠.風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀及研究進(jìn)展[j].電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào),2009,24(3):2 -9.
[2]李輝,薛玉石,韓力.并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展綜述[j].微特電機(jī),2009,37(5):55 -61. [3]楊培宏,劉文穎.基于 dsp 實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行[j].可再生能源,2007,25(4):79 -82.
[4]吳聶根,程小華.變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)綜述[j].微電機(jī),2009,42(8):69 -72.
[5]荊龍.鼠籠異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)優(yōu)化控制[d].北京:北京交通大學(xué),2008.
[6]林成武,王鳳翔,姚興佳.變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制技術(shù)研究[j].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2003,23(11):122 -125.
[7]周揚(yáng)忠,胡育文,黃文新.基于直接轉(zhuǎn)矩控制電勵(lì)磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流控制策略[j].南京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2007,39(4):429 -434.
[8]張?jiān)?,王鳳翔.直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)性能研究[j].電機(jī)與控制學(xué)報(bào),2009,13(1):78 -
82.
[9]陳昆明,湯天浩,陳新紅,等.永磁半直驅(qū)風(fēng)力機(jī)控制策略仿真[j].上海海事大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2008,29(4):39 -44.
[10]夏長(zhǎng)亮,張茂華,王迎發(fā),等.永磁無刷直流電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制[j].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(6):104 -109.
[11]胡海燕,潘再平.開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)綜述[j].機(jī)電工程,2004,21(10):48 -52.
[12]劉偉,沈宏,高立剛,等.無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)研究[j].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制,2010,38(5):77 -81.
[13] 桓毅,汪至中.風(fēng)力發(fā)電機(jī)及其控制系統(tǒng)的對(duì)比分析[j].中小型電機(jī),2002,29(4):41 -45.
[14]杜新梅,劉堅(jiān)棟,李泓.新型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)[j].高電壓技術(shù),2005,31(1):63 -65.
[15]李勇,胡育文,黃文新,等.變速運(yùn)行的定子雙繞組感應(yīng)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)研[j].中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào),2008,28(20):124 -130.
[16]董萍,吳捷,陳淵睿,等.新型發(fā)電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用[j].微特電機(jī),2004,32(7):39 -44.
[17]張建忠,程明.新型直接驅(qū)動(dòng)外轉(zhuǎn)子雙凸極永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)[j].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2007,22(12):15 -21.
[18]袁永杰.開關(guān)磁阻四端口機(jī)電換能器及在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用研究[d].哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué),2008.
[19] 徐科,胡敏強(qiáng),杜炎森,等.直流母線電壓控制實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)與最大風(fēng)能跟蹤[j].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2007,31
(11):53-58.[20] 吳迪,張建文.變速直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的研究[j]大電機(jī)技術(shù),2006(6): 51-55
[21] 王生鐵,張潤(rùn)和,田立欣.小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率控制擾動(dòng)法及狀態(tài)平均建模與分析[j].太陽能學(xué)報(bào),2006,27(8):828-837.[22] 閆耀民,范瑜,汪至中.永磁同步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的自尋優(yōu)控制[j].電工技術(shù)學(xué)報(bào),2002,17
(6):82-86.[23] 房澤平,王生鐵.小型風(fēng)電系統(tǒng)變步長(zhǎng)擾動(dòng) mppt 控制仿真研究[j].計(jì)算機(jī)仿真,2007,24
(9):241-244.[24] marius f, cristian l, gheorghe-daniel a, e sags ride-through of motion sensorlesscontrolled pmsg for wind turbines[c].industry applications conference, 2007.[25] 李建林,胡書舉,孔德國(guó),等.全功率變流器永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越特性研究[j].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008,32(19):92-95.[26] 胡書舉,李建林, 許洪華.直驅(qū)式 vscf 風(fēng)電系統(tǒng)直流側(cè)crowbar 電路的仿真分析[j].電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào),2008,20(3):118-123.[27] 李建林,胡書舉,孔德國(guó),等.全功率變流器永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低電壓穿越特性研究[j].電力系統(tǒng)自動(dòng)化,2008,32(19):92-95.[28] 胡書舉,李建林,許洪華.變速衡頻風(fēng)電系統(tǒng)應(yīng)對(duì)電網(wǎng)故障的保護(hù)電路分析[j].變流技術(shù)與電力牽引,2008(1):45-51.
新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù) 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)總結(jié)大學(xué)生篇四
風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和風(fēng)能利用方式
1973年發(fā)生石油危機(jī)以后,西方發(fā)達(dá)國(guó)家為尋求替代石化燃料的能源,在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究與應(yīng)用上投入了相當(dāng)大的人力和資金,充分綜合利用空氣動(dòng)力學(xué)、新材料、新型電機(jī)、電力電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制及通信技術(shù)等方面的最新成果,開創(chuàng)了風(fēng)能利用的新時(shí)期。
德國(guó)、美國(guó)、丹麥等國(guó)開發(fā)建立了評(píng)估風(fēng)力資源的測(cè)量及計(jì)算機(jī)模擬系統(tǒng),發(fā)展了變槳距控制及失速控制的風(fēng)力機(jī)設(shè)計(jì)理論,采用了新型風(fēng)力機(jī)葉片材料及葉片翼型,研制出了變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發(fā)電機(jī),開發(fā)了由微機(jī)控制的單臺(tái)和多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的機(jī)群的自動(dòng)控制技術(shù),從而大大提高了風(fēng)力發(fā)電的效率和可靠性。
風(fēng)電場(chǎng)是大規(guī)模利用風(fēng)能的有效方式,20世紀(jì)80年代初在美國(guó)加利福尼亞州興起。而海岸線附近的海域風(fēng)能資源豐富,風(fēng)力強(qiáng),風(fēng)速均勻,可大面積采獲能量,適合大規(guī)模開發(fā)風(fēng)電。然而在海上建造難度也大:巨大的基座必須固定入海底30m深度,才能使裝置經(jīng)受得住狂風(fēng)惡浪的沖擊;水下的驅(qū)動(dòng)裝置和電子部件必須得能防止高鹽度海水的腐蝕;與陸地連接還得需要幾公里長(zhǎng)的海底電纜。
2.2風(fēng)電裝機(jī)容量
德國(guó)的風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)610.7萬kw,占德國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量的33%,居世界第1位。西班牙風(fēng)電裝機(jī)容量283.6萬kw,居世界第2位。美國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)容量已達(dá)261萬kw,居世界第3位。丹麥風(fēng)電技術(shù)也很先進(jìn),裝機(jī)容量234.1萬kw。印度風(fēng)電增長(zhǎng)很快,到2000年累積裝機(jī)容量已達(dá)到122萬kw。日本的風(fēng)電裝機(jī)容量46萬kw,運(yùn)行較穩(wěn)定的是海岸線或島上的風(fēng)力發(fā)電站,已達(dá)576臺(tái)風(fēng)電設(shè)備。
2.3各國(guó)的風(fēng)力發(fā)電政策
目前風(fēng)電機(jī)組成本仍比較高,但隨著生產(chǎn)批量的增大和技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn),成本將會(huì)繼續(xù)下降(見表1)。許多國(guó)家建立了眾多的中型和大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng),并形成了一整套有關(guān)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的規(guī)劃方法、運(yùn)行管理和維護(hù)方式、投融資方式、國(guó)家扶持的優(yōu)惠政策及規(guī)范、法規(guī)等。
表1世界風(fēng)電裝機(jī)容量(萬kw)和發(fā)電成本(美分/kw·h)
年份******97199819992000
容量******1393184
5成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8
數(shù)據(jù)來源:丹麥btm咨詢公司
歐洲發(fā)展風(fēng)電的動(dòng)力主要來自于改善環(huán)境的壓力,將風(fēng)電的發(fā)展作為減少二氧化碳等氣體排放的措施。德國(guó)、丹麥、西班牙等國(guó)都制定了比較高的風(fēng)電收購(gòu)電價(jià),保持了穩(wěn)定高速的增長(zhǎng),1996年以后年增長(zhǎng)率超過30%,使風(fēng)電成為發(fā)展最快的清潔電能。丹麥風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展策略是政府不直接支持制造廠商,而是對(duì)購(gòu)買風(fēng)電機(jī)組的用戶提供補(bǔ)貼。英國(guó)的《可再生能源責(zé)任法規(guī)》要求到2010年,每個(gè)電力供應(yīng)商必須使可再生能源的電力供應(yīng)量達(dá)到總電量的10%。
美國(guó)政府為鼓勵(lì)開發(fā)可再生能源,在20世紀(jì)80年代初出臺(tái)了一系列優(yōu)惠政策。聯(lián)邦政府和加利福尼亞州政府對(duì)可再生能源的投資者分別減免了25%的稅賦,規(guī)定有效期到198
5年底,另外立法還規(guī)定電力公司必須得收購(gòu)風(fēng)電,并且價(jià)格應(yīng)是長(zhǎng)期穩(wěn)定的。這些政策吸引了大量的資金采購(gòu)風(fēng)電機(jī)組,使剛剛建立起來的丹麥風(fēng)電機(jī)組制造業(yè)獲得了大批量生產(chǎn)和改進(jìn)質(zhì)量的機(jī)會(huì)。到1986年這3個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的總裝機(jī)容量達(dá)到160萬kw。2002年美國(guó)德州的風(fēng)電容量為118萬kw。德州政府規(guī)定,到2009年可再生能源的發(fā)電容量至少應(yīng)達(dá)到200萬kw,并擬訂了110.4萬kw的風(fēng)電建設(shè)計(jì)劃。
印度是一個(gè)缺電的發(fā)展中國(guó)家,政府制定了許多鼓勵(lì)風(fēng)電的政策,如投資風(fēng)電的企業(yè),可將風(fēng)電的電量?jī)?chǔ)蓄,在電網(wǎng)拉閘限電時(shí),使有儲(chǔ)蓄的企業(yè)能夠得到優(yōu)先供電。
澳大利亞的發(fā)電能源主要依靠煤炭。政府為改善電能結(jié)構(gòu),制定了一項(xiàng)強(qiáng)制性的可再生能源發(fā)電計(jì)劃,太陽能——風(fēng)力電站將成為可再生能源利用的重要組成部分。
3我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的開發(fā)現(xiàn)況
我國(guó)擁有豐富的風(fēng)能資源,若采用10m高度的風(fēng)速測(cè)算,陸地風(fēng)能資源理論儲(chǔ)量為32.26億kw,可開發(fā)的風(fēng)能資源儲(chǔ)量為2.53億kw。我國(guó)近海風(fēng)能資源約為陸地的3倍,由此可算出我國(guó)可開發(fā)的風(fēng)能資源約為10億kw。
風(fēng)能資源富集區(qū)主要在西北、華北北部、東北及東南沿海地區(qū)。20世紀(jì)70年代末80年代初,我國(guó)通過自主開發(fā)研制,額定容量低于10kw小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn),在解決居住分散的農(nóng)牧民和島嶼居民的用電方面有著重要意義。在國(guó)家有關(guān)部委的支持下,額定功率為200、250、300、600 kw的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組已研制出來,并在全國(guó)11個(gè)省區(qū)建立了27個(gè)風(fēng)電場(chǎng),浙江、福建、廣東沿海及新疆、內(nèi)蒙古自治區(qū)都有較大功率的風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)。東部沿海有豐富的風(fēng)能資源,距離電力負(fù)荷中心又近,海上風(fēng)電場(chǎng)將成為新興的能源基地。國(guó)家計(jì)委在20世紀(jì)90年代中期制定了“光明工程”和“乘風(fēng)計(jì)劃”, 1997年當(dāng)年裝機(jī)超過10萬kw,到2001年底總裝機(jī)容量約40萬kw。
我國(guó)風(fēng)電技術(shù)還處于發(fā)展初期,較歐美落后,關(guān)鍵原材料或零部件主要依靠進(jìn)口。風(fēng)電機(jī)組是風(fēng)電場(chǎng)的核心設(shè)備,主要依靠進(jìn)口機(jī)組,在風(fēng)電場(chǎng)的建設(shè)投資中是主要部分,占總投資的60%~80%。為鼓勵(lì)風(fēng)電的開發(fā),我國(guó)對(duì)300kw以上機(jī)組免征進(jìn)口稅。風(fēng)電隨著技術(shù)的發(fā)展和批量生產(chǎn),成本會(huì)繼續(xù)下降。