风力发电电控制技术的国内外研究现状.docx

风力发电电控制技术的国内外研究现状

第一篇：风力发电电控制技术的国内外研究现状风力发电电控制技术的国内外研究现状发布者：德明太阳能控制器发布时间：2011-3-99:15:30阅读：212次【字体：大中双击自动滚屏小】国内外风力发电的控制技术按功率调节方式大体上可分为以下两类l川:第一类是定桨距失速控制的恒速恒频(}SCF]发电方式。这种机组的输出功率随风速的变化而变化，系统通过一定的调节，保持风力机转速恒定，从而实现发电频率的恒定。但当风速变化时风力机偏离其与最大风能相对应的最佳速度，导致风力资源浪费，发电效率下降。定桨距风机技术是丹麦风电技术的核心。它主要利用桨叶翼形的失速特性，在高于额定风速时，达到失速条件后，桨叶表面产生涡流，效率降低，达到限制功率的目的。定桨距机型优点是调节和控制简单。缺点在于对叶片、轮载、塔架等主要部件受力增大，而且风力超过额定风速后风机出力反而下降。第二类是变桨距调节控制的变速恒频仅scF)发电系统。在定桨距基础上加装桨距调节环节，称为变桨距风力机组。其特点是:通过适当的控制，根据风速的变化调节风力机的转速，实现各种风速下最大风能捕获。使风力机的叶尖速比达到或接近最佳值，而不影响输出电能的频率，从而最大限度的利用风能。变桨距风机在风速高于额定风速时，通过调节桨距角的变化，减少吸收的风能，从而使风电机输出的有功保持稳定，这体现了变桨距风机的优势.但变桨距风机也有缺点:制造成本高，结构复杂，不像定桨距风机那样易于维护。恒速恒频风电机组在额定转速附近运行，滑差变化范围较小，从而发电输出频率变化也较小，所以称为恒速恒频风力发电机组。恒速恒频风电机组运行中会从电网中吸收无功电流建立磁场，导致电网功率因数变差，因此，一般在风机出口处装设可投切的并联电容器组提供非连续可变的无功补偿，采用可控硅软并网技术将起动电流限制在额定电流的1i2}}f倍之内以防止并网失败，还采用气动刹车技术、偏航和自动解缆等技术解决凡力发电机组并网运行的可靠性问题。近年来，大规模电力电子技术日趋成熟，变速恒频风力发电机组己成为风力发电设备的主要选择方向之一。变速恒频机组可以实现转子机械角速度和电网频率的解耦，主要有两种类型，即直接驱动的同步发电机和双馈感应发电机。第二篇：风力发电技术风力发电技术和风能利用方式1973年发生石油危机以后，西方发达国家为寻求替代石化燃料的能源，在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力和资金，充分综合利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开创了风能利用的新时期。德国、美国、丹麦等国开发建立了评估风力资源的测量及计算机模拟系统，发展了变桨距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机叶片材料及叶片翼型，研制出了变极、变滑差、变速恒频及低速永磁等新型发电机，开发了由微机控制的单台和多台风力发电机组成的机群的自动控制技术，从而大大提高了风力发电的效率和可靠性。风电场是大规模利用风能的有效方式，20世纪80年代初在美国加利福尼亚州兴起。而海岸线附近的海域风能资源丰富，风力强，风速均匀，可大面积采获能量，适合大规模开发风电。然而在海上建造难度也大：巨大的基座必须固定入海底30m深度，才能使装置经受得住狂风恶浪的冲击；水下的驱动装置和电子部件必须得能防止高盐度海水的腐蚀；与陆地连接还得需要几公里长的海底电缆。2.2风电装机容量德国的风力发电装机容量已达610.7万kW，占德国发电装机容量的33%，居世界第1位。西班牙风电装机容量283.6万kW，居世界第2位。美国风力发电装机容量已达261万kW，居世界第3位。丹麦风电技术也很先进，装机容量234.1万kW。印度风电增长很快，到2000年累积装机容量已达到122万kW。日本的风电装机容量46万kW，运行较稳定的是海岸线或岛上的风力发电站，已达576台风电设备。2.3各国的风力发电政策目前风电机组成本仍比较高，但随着生产批量的增大和技术的进一步改进，成本将会继续下降(见表1)。许多国家建立了众多的中型和大型风力发电场，并形成了一整套有关风力发电场的规划方法、运行管理和维护方式、投融资方式、国家扶持的优惠政策及规范、法规等。表1世界风电装机容量（万kW）和发电成本（美分/kW·h）年份******97199819992000容量******13931845成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8数据来源：丹麦BTM咨询公司欧洲发展风电的动力主要来自于改善环境的压力，将风电的发展作为减少二氧化碳等气体排放的措施。德国、丹麦、西班牙等国都制定了比较高的风电收购电价，保持了稳定高速的增长，1996年以后年增长率超过30%，使风电成为发展最快的清洁电能。丹麦风电技术的发展策略是政府不直接