国外特大型风力发电机组技术综述

特大型风力发电机组技术不仅体现了当代电机制造、材料工程、电力电子、自动控制、流体力学和地质气象等领域的科技水平,而且引领着未来风力发电机组设计制造技术的发展方向。文章通过介绍国外6种不同类型特大型风力发电机组的技术特点,分析了设计制造机组关键零部件(如发电机、齿轮箱、叶片和塔筒等)所采用的新技术,总结了风力发电机组技术的发展趋势,比较了不同类型风力发电机组的优缺点,以期为我国风力发电设备及其零部件的研发工作提供参考。     

8MW海上风力发电机关键技术研究

海上风力发电机组向轻量化、大型化方向发展,大容量风力发电机组具有低成本优势,已成为海上风力发电机组的首选,本文提出并研制了8 MW大型海上风力发电机组,该机型应用超紧凑型半直驱技术、变桨控制技术、偏航系统控制技术和三电平变流器技术,具有体积小、重量轻、可靠性高、密封性好等特点,可实现风机在线监测、控制、诊断、预警功能。该风机在三峡福建福清兴化湾二期项目的应用验证了机型的实用性及有效性。     

垂直轴风力发电机的发展趋势和应用

水平轴风力发电机组是目前市场的主流产品,随着计算机技术的发展,计算流体力学(CFD)的应用为垂直轴风力发电机的研究提供了基础。介绍了垂直轴风力发电机的技术发展趋势,指出垂直轴风力发电机具有比水平轴风力发电机更好的商业开发价值。垂直轴风力发电机组具有高效、无噪声等特点,除了风电场应用以外,结合其特点,还可以采用风/光互补方式,应用领域十分宽广。     

微电网用中小型风力发电机组设计特点

微电网的出现解决了分布式发电的并网难题,同时微电网与大电网的互相支撑也大大提高了对重要负荷供电的可靠性.总结了目前常规并网用中小型风力发电机组的技术特点,给出了适合微电网接入的风力发电机组的设计特点,对微电网用中小型风力发电机组的开发制造具有重要的参考价值.     

风力发电机组的防雷设计

主要针对风力发电机组的自身结构、所用电气设备的特点以及雷电的特点,介绍了雷电对风力发电机组的危害,并结合东方电机公司2.5MW风力发电机组的防雷设计,给出了一种防雷设计的方案。     

风力发电机组防雷技术研究与应用

针对风力发电机组防雷设计对整个机组安全运行的重要性,从雷电和电涌的产生及分类、防雷区划分及特点、防雷保护原理出发,根据风力发电机组的防雷要求,分析研究风力发电机组各模块防雷及过电压保护设计,提高了风力发电机组运行的安全性。     

MW级海上风力发电机组主控系统的设计

控制系统是风力发电机组的核心部分,是保证风机正常运行的关键。本文简单介绍风力发电机组控制系统的功能,针对MW级海上风力发电机组控制系统的设计特点,重点介绍MW级海上风力发电机组主控系统的结构布局,及其传感器设计。     

风力发电技术及其发展动向

介绍了风力发电机组的构成及分类、风力机的气动特性及结构、典型风力发电机的结构特点,展望了风力发电技术的发展动向和前景.     

风力发电机组技术动向及设计事例

本文介绍了风力发电的特点、应用情况及风力发电机组技术发展趋势和设计事例。     

VSCF双馈风电机组并网控制的研究

新疆地区地广人稀,风力资源丰富。近几年风力发电技术越来越成熟,在新疆建立大型风力发电厂是一个利国惠民的好项目。单独的风力发电机组的稳定性、可靠性、安全性都比较低。鉴于VSCF双馈风力发电机组具有柔性连接等特点,可考虑在新疆采用VSCF双馈风电机组并网运行。基于双馈感应发电机在国内外的发展状况,研究了VSCF双馈风力发电机组的原理、数学模型等内容,分析了风电机组并网的分段分层控制方法,同时,利用Matlab仿真平台进行了相应的仿真,验证了该分段分层方法的可行性和有效性。     

东方汽轮机厂风轮机设计

东方汽轮机厂是我国设计、制造大型电站汽轮机的高新技术国有骨干企业,已具备百万千瓦级超超临界火电汽轮机、百万千瓦级半转速核电汽轮机及300MW级重型燃气轮机、400MW级联合循环、1.5MW级风力发电机开发研制和批量生产的综合实力。介绍了东方汽轮机厂供应市场的两种1.5MW级风力发机的性能、设计特点以及与德国Repower公司技术合作情况。     

兆瓦级风力机特性模拟器

针对传统的风力机特性模拟器只能对等功率风力机特性进行模拟的缺点,开发了一套新型的兆瓦级风力机模拟器实验平台。首先对实际风力机静态和动态转矩特性进行了分析,搭建了由变流器、异步电机和减速箱构成的风力机模拟实验平台,采用矢量控制方案分别对异步电机和发电机进行转矩和转速控制,使减速机输出的转速符合兆瓦级风力机实际运行的工况特性。在MATLAB/Simulink环境中,分别对风速变化和转速变化2种情况进行了仿真分析,结果表明该方案能准确模拟兆瓦级风力机的运行特性。     

基于22kW笼型等功率风力机模拟系统研究

为更好地在实验室内开展风电技术研究,提出了一种带双齿轮箱的风力机模拟系统.该系统主要包括两个变频器、两个转矩转速传感器、一台原动机、一台发电机、一个PCI板卡、一台上位机和一个主控制界面,能够模拟兆瓦级和等功率风机特性.针对等功率风机特性中恒转速和恒风速两种典型情况进行了研究分析,实验结果表明,该平台能够准确地模拟出等...     

风力机模拟技术综述

随着风力发电技术研究的日益深入,风力机模拟技术也在近十年得到了快速发展。风力机模拟器可以用来取代实际的风力机,为在实验室内进行风力发电技术的研究提供了有效途径。在研究风力机特性的基础上,详细介绍了目前国内、外风力机模拟的具体方案,并对各模拟方案进行了对比、分析与总结。     

静止同步补偿器增强风电场的低电压穿越能力的应用分析

提出利用静止同步补偿器(static synchronous compensator,STATCOM)快速补偿无功功率以增强双馈式风电机组和直驱式风电机组的低电压穿越能力.首先阐述了风电机组的动态模型,然后给出了STATCOM控制模型,最后将STATCOM装置应用到合风电场的电力系统中,比较加装STATCOM前后母线56和母线12的电压以及风电机组输出功率的变化情况.仿真结果表明,STATCOM能有效地帮助风电机组在电网发生故障后恢复机端电压和故障点电压,并防止风电机组输出功率振荡,使风电场在故障发生后能保持连续运行,增强了风电机组的低电压穿越能力.     

江苏如东地区风速数据分析及风能发电储量

通过分析江苏如东气象局公布的 2 0 0 2年 1～ 1 2月沿海地区的风速数据及所选用的风电机特性 ,研究了该地区的风能发电储量。在选用最优型的风电机时 ,考虑了计算得出的最优风速 ,并通过对该种风电机进行建模来描述其特性。通过分析计算 ,得出如东沿海地区 70 m高处的平均风速、风能平均功率密度和所选用风电机的年发电量。计算结果表明该地区风能发电储量十分丰富     

我国大型风电技术现状与展望

综述国外大型风电机组发展规模与设备制造技术现状,阐述国内风电产业特点与技术现状,分析风轮叶片与传动机构设计等几个关键技术问题,展望未来的发展方向,为进一步开展风电技术研究提供参考。     

风力发电控制问题综述

论述风力发电机组在提高机组容量、改进功率调节方式、变速恒频运行、发电机和电力电子技术等方面的进展。由于风能的能量密度低，具有不稳定性和随机性，控制技术是大型风力发电机组安全高效运行的关键。分析大型风力发电机组的动态特性，如强非线性、运行工况的频繁随机切换、定桨距风轮空气动力学的不稳定性、有效风速的不可测性和干扰因素多等特点。机组控制系统的基本目标分为4个层次：保证可靠运行、获取最大能量、提供优质电力、延长机组寿命。基于线性化模型的控制方法对于风电系统并不适用，论述对风力发电机组具有较好控制性能的智能控制。该方法是研究风力机控制问题的重要途径之一。     

基于周期性最大功率点检测的风电机组功率备用控制方法

风电机组通常运行于最大功率输出模式,无法为受扰电网提供紧急功率支撑。稳态时预留部分出力可提高风电机组主动电网支撑能力,为此提出一种基于周期性最大功率点(MPP)检测的风电机组功率备用控制(PRC)方法。通过周期性执行最大功率点跟踪程序检测风电机组实时MPP,一旦检测到MPP即可确定PRC模式参考值并切换为直接功率控制。设置伪单调转速-机械功率曲线使风电机组稳定运行在超速功率备用点,并通过储能装置平抑MPP检测产生的峰值功率波动。仿真结果表明提出的控制方法在定风速和变风速情况下均可以准确控制检测风电机组MPP并实现PRC,并且使得风电机组一次调频效果优于传统PRC。     

基于永磁同步电机的风力机动静态特性模拟

风力机模拟系统使在实验室内开展风力发电技术的各项研究成为可能.以永磁同步电动机作为原动机,提出并设计了一套完整的风力机特性模拟系统.在分析了风力机静态特性的基础上,指出采用基于加速度反馈的动态转矩补偿可以实现风力机动态性能的模拟.对动态补偿环节进行分析,结果显示补偿环节中的滤波器对模拟系统的性能有直接影响,并以一阶低通滤波器为例,推导了风力机转动惯量与滤波常数之间的内在关系.在仿真研究的基础上,构建了一套完整的风力机模拟控制平台,对不同风速、负载以及转动惯量等条件下的风力机运行特性进行了模拟.实验结果验证了文中所用方法的可行性和相关理论分析的正确性.