风力发电调研报告（完整文档）

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第一篇：2014-2014年中国新疆风力发电行业全景调研与投资战略报告

2014-2014年中国新疆风力发电行业全景调研与投资战略报告报告链接：

报告目录 第一章 风能资源的概述1.1 风能简介1.1.1 风能的定义1.1.2 风能的特点1.1.3 风能密度

第二章

1.1.4 风能的利用方式 1.2 中国的风能资源与利用1.2.1 中国风能资源的形成及分布1.2.2 中国风能资源储量与有效地区1.2.3 中国风能开发应用状况1.2.4 风能开发可缓解中国能源紧张1.2.5 风能开发尚不成熟 1.3 风力发电的生命周期1.3.1 生命周期1.3.2 风力发电机组组成1.3.3 各阶段环境影响分析1.3.4 综合分析与比较 中国风力发电产业的发展 2.1 全球风力发电的总体分析2.1.1 2014年世界风力发电产业概况2.1.2 2014年欧盟风力发电产业发展分析2.1.3 2014年世界各国积极推进风电产业发展2.1.4 2014-2014年全球风电市场预测 2.2 中国风电产业的发展综述2.2.1 我国风电产业发展回顾2.2.2 中国风电产业日益走向成熟2.2.3 2014年我国风力发电能力排名世界第五2.2.4 2014年中国风电装机总量突破1300万千瓦2.2.5 国内风电市场发展常态机制的构成2.2.6 风电市场发展机会与竞争并存2.2.7 中国大力发展海上风力发电 2.3 中国风力发电产业发展面临的问题2.3.1 风电产业繁荣发展下存在的隐忧2.3.2 中国风电产业存在硬伤2.3.3 国内风电发展面临的困难2.3.4 阻碍风电产业发展的四道槛2.3.5 风电产业突破瓶颈还有待时日 2.4 中国风力发电产业的发展策略2.4.1 中国风电产业的出路分析2.4.2 国内风电发展的措施2.4.3 改善产业环境加快风电步伐

第三章2.4.5 技术是推动风力发电发展的动力2.4.6 风电市场的发展需加大电网建设的投入 中国风力等新能源发电行业相关经济数据分析 3.1 2014-2014年中国风力等新能源发电业总体数据分析3.1.1 2014年我国风力等新能源发电业全部企业数据分析3.1.2 2014年我国风力等新能源发电业全部企业数据分析3.1.3 2014年我国风力等新能源发电行业全部企业数据分析 3.2 2014-2014年我国风力等新能源发电业不同所有制企业数据分析

分析

分析

析

析

第四章

3.2.1 2014年我国风力等新能源发电业不同所有制企业数据3.2.2 2014年我国风力等新能源发电业不同所有制企业数据3.3 2014-2014年我国风力等新能源发电业不同规模企业数据分析3.3.1 2014年我国风力等新能源发电业不同规模企业数据分3.3.2 2014年我国风力等新能源发电业不同规模企业数据分新疆风力发电产业发展分析 4.1 新疆风能资源概述4.1.1 新疆的风向及有效风能密度4.1.2 新疆的风速4.1.3 新疆主要风区 4.2 新疆风电产业发展概况4.2.1 新疆加快风电资源的开发领用4.2.2 新疆风电产业总体发展分析4.2.3 新疆风力发电产业发展迅猛4.2.4 2014年新疆五大风区发展壮大4.2.5 2014年新疆掀起风电开发热潮4.2.6 发展风力发电对新疆电网的影响 4.3 新疆风力发电重大项目进展状况4.3.1 2014年初华电小草湖风电项目并网发电4.3.2 2014年阿拉山口风电项目开发协议签订4.3.3 2014年南疆首个风电项目落户库车4.3.4 2014年初阿勒泰金风布尔津风电场并网发电4.3.5 2014年初新疆塔城风力发电场建成 4.4 新疆达坂城风电场4.4.1 新疆达坂城风力发电场介绍4.4.2 达坂城风电场成为发展洁净再生能源样本4.4.3 2014年达坂城风电三场清洁发展机制基金获签 4.5 新疆风电产业发展存在的问题及对策4.5.1 新疆风电产业存在的主要问题4.5.2 新疆风能资源开发利用面临的挑战4.5.3 新疆风电产业的主要发展策略4.5.4 推动新疆风力发电科学发展的战略举措

5.1 乌鲁木齐5.1.1 乌鲁木齐风能资源丰富5.1.2 乌鲁木齐风电产业发展进入战略机遇期5.1.3 2014年乌鲁木齐风能企业扩能5.1.4 2014年乌鲁木齐风电产业园产值将达100亿 5.2 吐鲁番5.2.1 吐鲁番风电开发快速发展5.2.2 2014年吐鲁番风力发电场建设紧张进行

第六章

5.2.3 吐鲁番计划对三十里风区进行风电开发5.2.4 2014年吐鲁番风电装机容量将超1500万千瓦5.3 阿勒泰5.3.1 阿勒泰风能资源开发潜力巨大5.3.2 风力发电为阿勒泰供电平衡作出贡献5.3.3 2014年阿勒泰哈巴河县风力发电场开建5.3.4 2014年阿勒泰风电产业持续健康发展 5.4 哈密5.4.1 哈密风能资源的开发利用5.4.2 哈密地区风力发电发展迅速5.4.3 2014年哈密千万千瓦级风电基地开发启动5.4.4 2014年哈密风电装机规模可达2014万千瓦 风电设备的发展 6.1 国际风电设备发展概况6.1.1 世界风电设备制造业快速发展6.1.2 世界风电设备装机容量分地区统计6.1.3 2014年全球风电机组供求趋于平衡6.1.4 欧洲风能设备市场竞争逐渐激烈6.1.5 英美两国风电设备的概况 6.2 中国风电设备产业的发展6.2.1 中国风电设备行业发展研析6.2.2 中国风电设备制造异军突起6.2.3 风电设备市场迎来高速增长期6.2.4 风电设备行业现状及企业发展分析6.2.5 国内风电市场额被国外企业瓜分 6.3 新疆风电设备产业的发展6.3.1 新疆风电产业发展拉动设备制造业6.3.2 新疆风力发电设备市场需求旺盛6.3.3 新疆全力打造风电设备制造基地6.3.4 2014年新疆风电机组出口古巴6.3.5 中外风电设备企业争相布局新疆市场 6.4 相关风电设备及零件发展分析6.4.1 风电制造业遭遇零部件掣肘6.4.2 风电机组发展状况分析6.4.3 中国风电机组实现自主研发大跨越6.4.4 中国风机市场发展及竞争分析

第七章6.4.6 风电轴承业市场及企业分析 6.5 风电设备产业发展存在的问题及对策6.5.1 中国风力发电设备产业化存在的难题6.5.2 风电设备制造业应警惕泡沫的存在6.5.3 发电设备国产化水平不高制约风电产业发展6.5.4 国产风电设备突围的对策6.5.5 中国风电设备制造技术发展出路分析 风力发电的成本与定价

第八章

7.1 中国风力发电成本的概况7.1.1 风电成本构成7.1.2 中国加快风电发展降低成本迫在眉睫7.1.3 中国风电成本分摊问题亟需解决7.1.4 降低风力发电成本的三条基本原则 7.2 中国风力发电电价的综述7.2.1 中国风电电价政策探析7.2.2 电价附加补贴将到位加速风电发展7.2.3 2014年国内风电价格远低于光伏7.2.4 中国风电价格形成机制背后的隐患7.2.5 中国风电价格落后市场需求 7.3 风电项目两种电价测算方法的分析比较7.3.1 风电场参数设定7.3.2 电价测算7.3.3 结论 7.4 风力发电等实施溢出成本全网分摊的可行性研究7.4.1 实施发电溢出成本全网分摊的影响因素和控制手段7.4.2 风力发电的合理成本及走势7.4.3 风力发电溢出成本全网分摊结果分析7.4.4 可再生能源发电综合溢出成本全网分摊的可能性7.4.5 效益分析 风力发电特许权项目分析 8.1 风电特许权方法的相关概述8.1.1 国际上风电特许权经营的初步实践8.1.2 政府特许权项目的一般概念8.1.3 石油天然气勘探开发特许权的经验8.1.4 bot电厂项目的经验综述8.1.5 风电特许权经营的特点 8.2 实施风电特许权方法的法制环境简析8.2.1 与风电特许权相关的法律法规8.2.2 与风电特许权相关的法规和政策要点8.2.3 现有法规对风电特许权的支持度与有效性 8.3 中国风电特许权招标项目实施情况综述8.3.1 风电特许权项目招标的基本背景8.3.2 2014年风电特许权示范项目情况8.3.3 2014年第二批特许权示范项目情况

8.3.5 2014年第四批特许权招标的基本原则8.3.6 2014年第五期风电特许权招标改用"中间价" 8.4 风电特许权经营实施的主要障碍以及对策8.4.1 全额收购风电难保证8.4.2 长期购电合同的问题8.4.3 项目投融资方面的障碍8.4.4 税收激励政策8.4.5 使特许权项目有利于国产化的方式

第九章

第十章

8.4.6 风资源的准确性问题 风力发电产业投资分析 9.1 殴债危机给风电产业带来投资机遇9.1.1 2014年美国次贷危机引发全球经济动荡9.1.2 殴债危机给国内投资环境带来的机遇与挑战9.1.3 中国调整宏观政策促进经济持续增长9.1.4 殴债危机为新能源发展带来投资商机9.1.5 殴债危机影响下风电产业迎来发展机遇 9.2 新疆风电产业投资概况9.2.1 风力发电成为能源紧缺时代的投资新宠9.2.2 新疆风能资源开发持续升温9.2.3 外来投资拉动新疆风电产业扩张9.2.4 新疆鼓励中外企业投资开发风能资源9.2.5 风电投资热遭遇定价掣肘 9.3 投资风险9.3.1 风电投资的潜在风险9.3.2 风电发展初级阶段市场存在风险9.3.3 风电产业中的隐含风险分析9.3.4 风电企业无序开发值得警惕 9.4 风电投资风险的防范及发展前景9.4.1 风电投资风险防范策略9.4.2 风电投资的信贷风险防范9.4.3 扩大内需将带动风电产业发展9.4.4 未来风电设备产业投资预测 风电产业前景展望 10.1 中国风力发电产业未来发展预测10.1.1 2014-2014年中国风力等新能源发电行业预测分析10.1.2 2014年中国风力发电量预测10.1.3 中国风电发展目标预测与展望10.1.4 国内风电场建设的发展预测10.1.5 中国风电产业未来发展思路 10.2 风电设备行业发展前景10.2.1 未来风电设备市场展望10.2.2 风电设备行业发展前景看好10.2.3 风电设备制造行业将进入快速发展期 10.3 新疆风电产业发展前景

容。10.3.2 新疆风电设备市场前景广阔10.3.3 2014年新疆风电装机容量比重将超过5%10.3.4 2014年新疆风力发电将实现规模外送 第十一章 风力发电的政策环境分析11.1 可再生能源发展的政策环境11.1.1 可再生能源扶植政策力度还可以加强11.1.2 支持核电风电等新能源和可再生能源的发展11.2 《可再生能源法》的作用与影响11.2.1 促进可再生能源发展的根本动力11.2.2 带来巨大的市场新机遇11.2.3 保证未来国家能源安全11.2.4 中国能源结构变革的序曲11.2.5 为新能源产业发展插上了翅膀11.3 风力发电的政策环境分析11.3.1 中国着手建设完备的风力发电工业体系11.3.2 政策促发风电产业化的生机11.3.3 风力发电的发展需政府政策支持11.3.4 2014年财政部出台政策支持风电产业发展11.3.5 风力发电借政策东风谋求发展壮大11.3.6 政策关注为风电电力带来发展转机11.3.7 中国风电发展迎来政策机遇 第十二章 2014-2014年中国新疆风力发电发展趋势分析12.1 2014-2014年中国新疆风力发电产业前景展望12.1.1 2014年中国新疆风力发电发展形势分析12.1.2 发展新疆风力发电产业的机遇及趋势12.1.3 未来10年中国新疆风力发电产业发展规划12.1.4 2014-2014年中国新疆风力发电产量预测12.2 2014-2014年新疆风力发电产业发展趋势探讨12.2.1 2014-2014年新疆风力发电产业前景展望12.2.2 2014-2014年新疆风电发电产业发展目标 第十三章专家观点与研究结论13.1报告主要研究结论13.2博研咨询行业专家建议 更多图表：见报告正文 详细图表略…….如需了解欢迎来电索要。 本报告实时免费更新数据（季度更新）根据客户要求选择目标企业及调查内附录 附录一：《促进风电产业发展实施意见》 附录二：《风力发电设备产业化专项资金管理暂行办法》 附录三：《风电场工程建设用地和环境保护管理暂行办法》

第二篇：风力发电的研究结题报告

风力发电的研究结题报告

-----高一八班 研究组成员：

孙金泽于鸿业关智博杜嘉诚陶冶王佳宁凌仕桓张沐天孙亦翾

一、摘要：

风是一种具有很大潜力的新能源，有人做过统计：地球上可用的风力资源有100亿千瓦，几乎是现在全世界水力发电总量的10倍。风力发电的原理是把风的动能转化为机械能，再转化为电能，由此看来，风力发电既不会产生辐射，又不会污染空气。在对能源需求量日益增长的现今时代，在大力提倡低碳环保生活的现今时代，风力发电已经受到了世界各国的广泛重视，因此我们决定对风力发电进行深入的研究。

二、课题研究的目的及意义：

通过本课题的研究，我们了解了风力发电的原理，以及利用风力发电的相关历史知识、当前形势和未来的发展趋势。同时我们也认识到了，在世界能源面临匮乏的今天，在经济全球化发展的今天，各国对能源的渴求日益增长，这此活动的开展必定会给我们将来走向社会、选择就业方向提供许多珍贵的经验。与此同时，此次研究性学习培养了我们自主学习、探究学习的能力，也使我们摸索并掌握了研究性学习的一些基本方法。

三、调查的方式及过程：

1、调查方法：实地采访、上网查找相关资料、在图书馆调查有关资料等。

2、调查过程：分工合作

第1阶段：确定活动主题，结合每个人的特点给组内成员分配不同的任务。

第2阶段：小组成员分别对所承担的任务采取不同的方式进行调查。

第3阶段：汇总小组成员所调查到的各方面资料。

第4阶段：小组成员间进行交流，进行结题报告。

四、概述：

通过实地调查等，我们有了以下收获：

风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这样发电机组大体可包括风轮、发电机。铁墙三部分。一般来说，三级风就有利用价值。但从经济合理的角度出发，风速大于每秒4米才适宜发电。使用风力发电机，就是把风能变成我们家庭好似用的标准市电，其节约的程度是明显的。一个家庭每家只需要20元左右的电瓶液的代价。而现在由于科技的进步采用先进的充电器、逆变器，风流理发店成为有一定科学技术含量的小系统。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯；山区的孩子也可以在日光灯下学习；城市小高楼顶也可以用风力电机，这不但节约，而且是真正的绿色电源。

中国新能源战略，开始大力发展风力发电。在未来15年，全国风力发电的发电装机容量将达到2014万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量投资7000元计算，未来风力设备市场将达到1400亿元至2100

亿元。中国风力等新能源发展市场十分广阔，预计未来很长一段时间都将保持高速发展，同时技术也将逐渐成熟稳步提升。风力发展到目前阶段，其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电优势在于：能力每增加1倍，成本就下降15%.近几年世界风电增长一直保持在30%以上。因此，风力发电开始成为越来越多投资者的逐金之地。

五、研究性学习心得体会：

研究性学习是一门新兴科目，这种学习方式深受我们在校学生的喜欢，因为这种学习使我们这些莘莘学子离开了校园的苑囿走进了社会，得以感知社会氛围。我们感受最深的是：在这次研究性学习中，我们体会到了合作所产生的的巨大力量，而与人合作的能力正是我们每个即将在不远的将来步入社会的学生所必须具备的能力。于此同时，通过这次活动，我们也深刻的认识到了，只有通过不懈的坚持与努力，才能取得最后的成功。无论前遇到什么样的困难，只要我们不退缩，集思广益寻找解决问题的最佳途径，我们就必然会有所获益。这次活动是我们从校园走进社会的第一步，不但为我们积累了宝贵的经验，而且丰富了我们各方面的知识，可谓受益匪浅，我们期待着下一次研究性学习的到来。

日期：.......

孙仔泽

第三篇：风力发电

引言：我国是一个风能资源比较丰富的国家据探明风能理论储量为32.26亿kw，而陆地可开发利用风能为2.53亿kw，近海可利用风能为7．5亿kw，居世界前列．随着我国经济的持续快速增长，对能源的需求与传统化石能源对环境污染的矛盾越来越突出，发展新 的清洁可再生能源成为解决矛盾的有效方法．在目前许多新能源的开发利用中，风力发电凭借其技术的优势和单机容量的高速增长使得风能成为目前世界上增长速度最快最具有竞争力的可利用新能源。[1]本文主要介绍风电场并网对电力系统的影响。

一、对调峰、调频与备用的影响

大规模风电并网的重要制约因素是电网可为风电提供的调峰能力，必须利用全网的调峰、调频能力进行统一平衡，时，常规机组减少出力为风电提供空间。电接入电网功率。风电的反调峰特性，例如，东北电网受冬季火电机组供热影响，反调峰特性，使得系统调峰异常困难，进入制风电出力，最多时限制近

二、对电压与无功功率控制的影响风电机组类型不同，无功功率特性差异很大。早期的风电场多采用的是固定转速风电机组—异步发电机，吸收系统无功且无功不可控，功控制。风机的无功功率不可控，必然导致电压忽高忽低，无功补偿装置频繁投切。风电对系统的电压要求很高（电压偏差不得超过应用的变速风电机组—双馈异步电机和直驱风电机组在1.0，不向系统吸收无功，解决了部分无功电压问题，但不具备恒电压调节能力。区域性无功电压调节问题还需要通过安装svc等动态无功补偿装置、输电通道动态无功补偿设备以及频繁投切的低容低抗来实现。[5]风电功率波动影响主网潮流分布，同时电压波动使无功补偿设备频繁投切。风电场的利用小时数很低一般在电场送出线路长时间会处于轻载状态，电压必然偏高，低抗将长时间投入运行。

三、对电能质量的影响有相当一部分风电机组直接并入配电网，由此带来的电能质量问题尤为突出。电压波动和闪变：风力发电机组大多采用软并网方式，但是在启动时仍会产生较大的冲击电流。当风速超过切出风速时，乎同时动作，这种冲击对配电网的影响十分明显。都会导致风机出力的波动，而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内（低于hz），因此，风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题，影响电能质量。电给系统带来谐波的途径主要有两种。接和电网相连的固定转速风电机组，定的谐波，不过过程很短，发生的次数也不多，通常可以忽略。但是对于变速风电机组则不然，变速风电机组通过整流和逆变装置接入系统，谐波的范围内，则会产生很严重的谐波问题，逐步得到解决。另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振，行中，曾经观测到风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。才能保证全额接受风电和电网安全稳定运行。风电功率具有不确定性，将导致负荷峰谷差增大，使得系统调峰异常困难。火电机组固有的调峰能力大为下降，2014 年冬季以后，多次因低谷调峰问题被迫限400 mw。[6]

需后期改造以配备相应的补偿装置来进行无10%），但它本身就是一个无功干扰源。目前普遍—永磁同步机能够保证风机功率因数avc 等系统手段来实现。风电场提高电压控制手段一般通过2 100～2 400 h，机组出力小于额定功率

如果整个风电场所有风机几不但如此，风速的变化和风机的塔影效应一种是风力发电机本身配备的电力电子装置。软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连，如果电力电子装置的切换频率恰好在产生随着电力电子器件的不断改进，当风电功率增加5%的概率最大，所以风[6]谐波污染：风这一问题也在

[4][2]

[5]25 对于直会产生一在实际运系统调峰裕度必须大于风加之风电的风机会从额定出力状态自动退出运行。

四、 对发电计划与调度的影响

风能的不可控性使得对风电不可能像对其他传统电源一样可以进行可靠预测。风电场并 网以后，电网的可用调峰容量减去用于平衡负荷波动的备用容量后，剩余的可用调峰容量都能够用于为风电调峰，但如果整个电网可用于风电的调峰容量有限，则风电场的实际运行就会受到一定的限制，在电网无法完全平衡风电场的功率波动时，需要限制风电注人电网的功率。[4]由于当前我国电网中风电的比例不高，因此在电网调度工作中一般不把风电纳入电网调度．且由于尚未开展风电功率预测的研究与应用，因此风电功率的波动对于电网而言完全是随机的，最严重的情况就等于整个风电装机容量大小的风电功率在短时间内的波动，虽然发生这种情况的概率较小，但是在实际运行中仍无法排除发生这种情况的可能性由于系统需要有与风 电场额定容量相当的备用容量，在风停时替代风电场，这使得风电上网成本增加。 目前，我国相关省区电网调度根据风由各省自行平衡，基本上不安排风电的发电调度计划。

结语

随着气候的变迁，环境的恶化资源的短缺发展新的清洁可再生能源已成为一种趋势合理地开发和利用风能成为解决矛盾的一种方法，的成果，对我国电网进一步的改造和开发新技术以支撑风电的大规模并网．的快速稳步发展。

参考文献：

[1]裴哲义，董存，辛耀中。我国风电并网运行最新进展[2]张洋 ，风电场无功补偿容量及其控制方法的研究[3]陈向民，姚强。风力发电前经济技术分析[4]胡斌，杨鹏举。关于风电接入系统若干问题的思考[5]吴雄飞。大型风电并网系统电压稳定性研究[6]电监会．我国风电发展情况 调研报告

只要结合我国的实际情况，[j] 新能源 [d]．长春[j] 科技创新导报[j] 中国电力教育[j ]宣称供电公司[d]．北京 ：国家电力监管委员会借鉴国外已有以支持国民经济 第11期

：东北电力大学，2014 no.35

2014

，2014． 36期 2014．

电场实际发电出力对网内其他电厂出力进行调整， 年第 ，

第四篇：风力发电

风力发电机原理

是将风能转换为机械功的动力机械，又称风车。广义地说，它是一种以太阳为热源，以大气为工作介质的热能利用发动机。风力发电利用的是自然能源。相对柴油发电要好的多。但是若应急来用的话，还是不如柴油发电机。风力发电不可视为备用电源，但是却可以长期利用。力发电的原理:是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。

现状:风力发电正在世界上形成一股热潮，风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国风能资源十分丰富，我国也在西部地区大力提倡,管理滞后影响风电“进步”首先，我国对风能资源的普查、评价、规划管理严重滞后，资源分散，缺少整合，没有形成全国统一的国家级风电产业研机机构，缺少对产业资源的集中和整合。

其次，单位kw造价高，火电平均4500元/kw，风电平均每8000~9000元/kw，平均造价高于火电。火电平均电价0.36元/千瓦时，风电平均电价为0.56元/千瓦时，在我国南方地区电价，还要略高于北方地区。影响电网并网发电的积极性。第三，目前市场和产业化基本上没有形成，风电机组和系统设计技术、设备性能、效率以及技术工艺水平与欧洲相比存在很大差距。国产风电关键部件，如液压系统、联合器、电控等可靠性差，技术不够成熟。

改善“环境”加快风电步伐

前景:它的优势不需要燃料、不占耕地、没有污染，运行成本低。；风力发电产业发展前景非常广阔，

为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。

我国风能资源十分丰富，它是一种干净的可再生能源；风力发电产业发展前景非常广阔，

优缺点:它的优势不需要燃料、不占耕地、没有污染，运行成本低,我国风力资源丰富,缺点,效率低,造价昂贵,技术有待改进,管理不够完善

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。依据目前的风车技术，大约是每秒三公尺的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。 风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电没有燃料问题，也不会产生辐射或空气污染。 风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行；我国也在西部地区大力提倡。小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统：风力发电机＋充电器＋数字逆变器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，各部分功能为：叶片用来接受风力并通过机头转为电能；尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能；转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能；

机头的转子是永磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。 风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25v变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220v市电，才能保证稳定使用。 机械连接与功率传递水平轴风机桨叶通过齿轮箱及其高速轴与万能弹性联轴节相连,将转矩传递到发电机的传动轴,此联轴节应按具有很好的吸收阻尼和震动的特性，表现为吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移，并且联轴器可阻止机械装置的过载。另一种为直驱型风机桨叶不通过齿轮箱直接与电机相连风机电机类型

第五篇：风力发电

华 北 水 利 水 电 学 院

研 究 生 结 课 论文

姓名曾浩

学号201410522220

专业水利水电工程

性质 国家统招（∨）单考（）

考试科目同步电机运行基本理论

考试时间2014.6.20

成绩

风力发电机控制系统

中科院专家提出：风能、太阳能、潮汐能的开发可以有效缓解中国的能源供应困局，其中产业化条件最为成熟的首推风力发电。中国风力发电已经历20年漫长的“试验期”，而风力发电的产业化举步维艰，大大小小的风电场遍布全国，几乎各省都有，却并不成气候，因此中国风力发电潜力巨大。下面我简单介绍一下风力发电机控制系统风力发电机由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，相当于风电系统的神经。因此控制系统的好坏直接关系到风力发电机的工作状态、发电量的多少以及设备的安全。目前风力发电亟待研究解决的的两个问题：发电效率和发电质量都和风电控制系统密切相关。对此国内外学者进行了大量的研究，取得了一定进展，随着现代控制技术和电力电子技术的发展，为风电控制系统的研究提供了技术基础。

风力发电控制系统的基本目标是保证风力发电机组安全可靠运行，获取最大能量，提供良好的电力质量。风力发电控制系统组成主要包括各种传感器、变距系统、运行主控制器、功率输出单元、无功补偿单元、并网控制单元、安全保护单元、通讯接口电路、监控单元。具体控制内容有：信号的数据采集、处理，变桨控制、转速控制、自动最大功率点跟踪控制、功率因数控制、偏航控制、自动解缆、并网和解列控制、停机制动控制、安全保护系统、就地监控、远程监控。当然对于不同类型的风力发电机控制单元会不相同。

与一般工业控制过程不同，风力发电机组的控制系统是综合性控制系统。它不仅要监视电网、风况和机组运行参数，对机组运行进行

控制。而且还要根据风速与风向的变化，对机组进行优化控制，以提高机组的运行效率和发电量。目前绝大多数风力发电机组的控制系统都采用集散型或称分布式控制系统(来源说明好范 文网：WwW.HAoWord.coM)（dcs）工业控制计算机。采用分布式控制最大优点是许多控制功能模块可以直接布置在控制对象的位置，就地进行采集、控制、处理。避免了各类传感器、信号线与主控制器之间的连接;同时dcs现场适应性强，便于控制程序现场调试及在机组运行时可随时修改控制参数,并与其他功能模块保持通信，发出各种控制指令。

控制系统的类型对于不同类型的风力发电机，控制单元会有所不同，主要是因为发电机的结构或类型不同而使得控制方法不同，加上定桨距和变桨距，形成多种结构和控制方案。根据浆叶的不同，分为以下三种：

l 定桨距失速调节型风力发电机组:定桨距是指桨叶与轮毂的连接是固定的，即当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。失速是指桨叶本身所具有的失速特性，当风速高于额定风速时，气流将在桨叶的表面产生涡流，使效率降低，产生失速，来限制发电机的功率输出。为了提高风电机组在低风速时的效率，通常采用双速发电机（即大/小发电机）。在低风速段运行的，采用小电机使桨叶具有较高的气动效率，提高一些发电机的运行效率。定桨失速调节型的优点是失速调节由指桨叶本身完成，简单可靠，当风速变化引起的输出功率的变化只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不作任何控制，使控制系统大为减化。但是在输入变化的情况下，风力发电机组只有很小的机会

能运行在最佳状态下，因此机组的整体效率较低。通常很少应用在兆瓦级以上的大型风力机上

2 变桨距调节型风力发电机组:变奖距是指安装在轮毂上的叶片通过控制可以改变其桨距角的大小。在运行过程中，当输出功率小于额定功率时，桨距角保持在0°位置不变，不作任何调节；当发电机输出功率达到额定功率以后，调节系统根据输出功率的变化调整桨距角的大小，使发电机的输出功率保持在额定功率。此时控制系统参与调节，形成闭环控制。

3 主动失速调节型风力发电机组:将定桨距失速调节型与变桨距调节型两种风力发电机组相结合，充分吸取了被动失速和桨距调节的优点，桨叶采用失速特性，调节系统采用变桨距调节。在低风速肘，将桨叶节距调节到可获取最大功率位置，桨距角调整优化机组功率的输出；当风力机发出的功率超过额定功率后，桨叶节距主动向失速方向调节，将功率调整在额定值上。由于功率曲线在失速范围的变化率比失速前要低得多，控制相对容易，输出功率也更加平稳。

根据风机转速分有恒速恒频和变速恒频两种，恒速恒频机组的整体效率较低,而变速恒频这种调节方式是目前公认的最优化调节方式，也是未来风电技术发展的主要方向。变速恒频的优点是大范围内调节运行转速，来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化，可以最大限度的吸收风能，因而效率较高。控制上也很灵活，可以较好的调节系统的有功功率、无功功率，但控制系统较为复杂。变速恒频又根据发电机的不同分为以下几种：

1 异步感应发电机:通过晶闸管控制的软并网装置接入电网，并网冲击电流较大。另外需要电容无功补偿装置，控制电路简单。

2 绕线转子异步发电机:对于绕线转子异步发电机可以采用功率辅助调节方式，即转子电流控制（rcc）方式来配合变浆距机构，共同完成发电机输出功率的调节。在绕线转子输入由电力电子装置控制的发电机转子电流，可以加大异步发电机转差率（可到10％），使得发电机在较大的转速范围内向电网送电。以提高异步发电机的风能利用率。

3 双馈发电机:双馈电机的结构类似于绕线式感应电机，定子绕组也由具有固定频率的对称三根电源激励，所不同的是转子绕组具有可调节频率的三相电源激励，一般采用交一交变频器或交一直一交变频器供以低频电流。双馈电机控制系统通过变频器控制器对逆变电路小功率器件的控制，可以改变双馈发电机转子励磁电流的幅值、频率及相位角，达到调节其转速、有功功率和无功功率的目的。这既提高了机组的效率，又对电网起到稳频、稳压的作用。双馈电机应用于风力发电中，可以解决风力机转速不可调、机组效率低等问题。同时，由于双馈电机对无功功率、有功功率均可调，对电网可起到稳压和稳频的作用，提高了发电质量。

4 永磁直驱同步发电机：永磁直驱同步发电机系统由变浆距风轮机直接驱动永磁同步发电机，省去了增速用齿轮箱。发电机输出先经整流器变为直流，再经igbt（绝缘栅双极晶体管）逆变器将电能送到电网。对风力发电机工作点的控制是通过控制逆变器送到电网的电

流实现对直流环节电压的控制，从而控制风轮机的转速。发电机发出电能的频率、电压、电功率都是随着风速的变化而变化的，这样有利于最大限度地利用风能资源，而恒频恒压并网的任务则由整流逆变系统系统完成。

目前计算机技术突飞猛进，更多新的技术被应用到了dcs之中。plc是一种针对顺序逻辑控制发展起来的电子设备，目前功能上有较大提高，很多厂家也开始采用plc构成控制系统。现场总线技术(fcs)在进入九十年代中期以后发展也十分迅猛，以至于有些人已做出预测：基于现场总线的fcs将取代dcs成为控制系统的主角。控制系统技术风力发电系统中的控制技术和伺服传动技术是其中的关键技术，这是因为自然风速的大小和方向是随机变化的，风力发电机组的并网和退出电网、输入功率的限制、风轮的主动对风以及对运行过程中故障的检测和保护必须能够自动控制。同时，风力资源丰富的地区通常都是边远地区或是海上，分散布置的风力发电机组通常要求能够无人值班运行和远程监控，这就对风力发电机组的控制系统的自动化程度和可靠性提出了更高的要求。

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