我国风力 发电的现状和未来.doc

新疆大学电气工程学院风力发电基础课程作业

题目:我国风力发电的现状和未来
上课老师:王海云
学生姓名：赛尔山伙加·居曼
所属院系：电气工程学院
专业：电气工程机系自动化
班级：电气09-4班
日期：2013/3/10日

我国风力发电的现状与前景
0引言
随着经济社会的高速发展能源、环境等已经成为制约着当今人类生存和发展紧迫问题。常规能源以煤、石油、天然气为主不仅资源有限而且造成了严重的污染。因此对可再生能源的开发利用特别是对风能的开发利用已受到世界各国的高度重视。风能是可再生、无污染、能量大、前景广的能源大力发展风能这一清洁能源已成为世界各国的重要战略选择。近年来我国风电产业及技术水平发展迅猛。我国幅员辽阔海岸线长拥有丰富的风能资源风能储量很大分布面广开发利用潜力巨大。通过对风力发电原理的简要分析总结我国风力发电的现状对进一步推动风电产业及技术的健康可持续发展具有重要意义。
1风力发电的原理

1.1发电原理
太阳光照射在地球的表面上它使地表的温度升高地表的空气受热膨胀变轻而往上升。热空气上升后低温的冷空气横向流入这种空气的流动就产生了风。上升的空气因逐渐冷却变重而下降由于地表温度较高又会加热空气使之上升这种对流也会形成风。由此可见风的能量是来自太阳的。太阳辐射出来的光和热是地球上风形成的源泉。风力发电的原理说起来非常简单最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成。空气流动的动能作用在叶轮上将动能转换成机械能从而推动叶轮旋转。如果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连就会带动发电机发出电来。风力发电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。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。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。
1.2风力发电机的构成
机舱机舱包容着风力发电机的关键设备包括齿轮箱、发电机。维护人员可以通过风力发电机塔进入机舱。机舱左端是风力发电机转子即转子叶片及轴。转子叶片捉获风并将风力传送到转子轴心。现代600千瓦风力发电机上每个转子叶片的测量长度大约为20米而且被设计得很象飞机的机翼。轴心转子轴心附着在风力发电机的低速轴上。低速轴风力发电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。在现代600千瓦风力发电机上转子转速相当慢大约为19至30转每分钟。轴中有用于液压系统的导管来激发空气动力闸的运行齿轮箱齿轮箱左边是低速轴它可以将高速轴的转速提高至低速轴的50倍。高速轴及其机械闸高速轴以1500转每分钟运转并驱动发电机。它装备有紧急机械闸用于空气动力闸失效时或风力发电机被维修时。
发电机通常被称为感应电机或异步发电机。在现代风力发电机上最大电力输出通常为500至1500千瓦。偏航装置借助电动机转动机舱以使转子正对着风。偏航装置由电子控制器操作电子控制器可以通过风向标来感觉风向。图中显示了风力发电机偏航。通常在风改变其方向时风力发电机一次只会偏转几度。电子控制器包含一台不断监控风力发电机状态的计算机并控制偏航装置。为防止任何故障即齿轮箱或发电机的过热该控制器可以自动停止风力发电机的转动并通过电话调制解调器来呼叫风力发电机操作员。液压系统用于重置风力发电机的空气动力闸。冷却元件包含一个风扇用于冷却发电机。此外它包含一个油冷却元件用于冷却齿轮箱内的油。一些风力发电机具有水冷发电机。塔风力发电机塔载有机舱及转子。通常高的塔具有优势因为离地面越高风速越大。现代600千瓦风汽轮机的塔高为40至60米。它可以为管状的塔也可以是格子状的塔。管状的塔对于维修人员更为安全因为他们可以通过内部的梯子到达塔顶。格状的塔的优点在于它比较便宜。风速计及风向标用于测量风速及风向。
2我国风力发电的现状

2.1我国风力发电的由来
我国的风力发电是