风能控制系统综述报告

1、风能控制系统综述(同济大学电子与信息)摘要：介绍了风能控制系统的系统结构以及系统特点，明确了风能控制系统的结构框图；介绍了风能作为新能源的应用范围以及对环境的影响情况；介绍了风能作为众多能源之一的经济性，并展望了未来风电的发展前景。：系统结构；应用范围；经济性；发展趋势0 引言随着能源日益枯竭，环境不断，风能作为一种高效清洁无污染的新能源逐渐引起人们的重视，已成为致力于可再生能源利用国家面对能源的共同选择，经过近年的飞速发展，已成为我国三大能源之一，风力发电技术也随之得到迅猛发展 1 。本文从总体上简要介绍了风能控制系统的一些技术内容以及风能的应用和效果，并展望了风力发电的未来发展趋势。1 风

2、能控制系统结构风能控制系统的基本目标分为四个层次：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；延长机组。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、单元。具体控制内容有：信号的数据、处理，变桨控制、转速控制、自动最大功率点控制、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、。控制系统结构示意图如下：2 风能控制系统特点风能控制系统是将风能转化为其他形式的能量:风力发电是将风能转化为电能，风力提水是将风能转化为势能，风力致热则是将风能转化为内能。由于自然

3、风速的大小和方向随化，导致风力发电机的运行情况要频繁的随机切换，容易引起控制系统的暂态响应变差。同时，由于位于机舱顶部的风速测量仪测得的风速是不精确的，且和风轮旋转平面所受到的有效风速有很大差别2，导致控制系统要有很强的自动控制和计算能力。此外，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，对风能控制系统的自动化程度和可靠性提出了很高的要求。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。3 应用范围风能的应用有很多，

4、主要有风力提水、风力发电、风帆助航以及风力致热。3.1 风力提水现代风力提水机根据用途可分为两类：一类是高扬程小流量的风力提水机，用于提取深井水；一类是低扬程大流量的风力提水机，用于提取河水。3.2 风力发电风力发电主要分三种形式。（1）独立运行方式，通常是一台风力发电机向一户或几户用户供电，使用蓄电池储能；（2）风力发电与其他发电方式相结合，向一个或村庄供电；（3）风力发电并入常规电网运行，常常是一处风场安装几十甚至几百台风力发电机，向大电网提供电力。风帆助航已经在万吨级货船上采用电脑控制的风帆助航，节油率达 15%风力致热在高纬度的欧洲、提供了能量。地区，风力给家中取暖、热水加热以及部分工

5、业热能风能属于清洁的新型能源，为能的一种形式，只要不灭，风能就取之不尽。据估计全世界可利用的风能约为 10 亿千瓦，比水利资源多 10 倍。且不会排放任何有害气体或产生任何废物，基本不污染，具备绿色环保的特点。但同时，风能也有弊端，会产生噪声污染，对风场周围的生物健康有一定影响。4 经济性截至目前，我国的风电每千瓦的综合造价在七八千元，而风电场年利用小时数一般为 2700 小时，部分地方达到 3200 小时，风电成本在 0.45-0.70 元/千瓦时，且投资少，建成后 成本低，使用时间长。35 相关技术的发展趋势随着世界各国经济的发展，对能源的需求量逐年增大，而风电作为最具有开发前景的新能源和再生能源之一，已成为各国持续关注的焦点。目前风电产业总体发展趋势有如下几条:（1）单机的容量增大。（2）定桨距向变桨距变速发展。（3）双馈主导，直驱引领。（4）风电场向常规电厂发展。（5）陆上向海上发展。1此外，控制系统开始向智能化发展，模糊控制、神经网络控制等智能控制方法也在的用于其中。6 结语对于的能源、环境污染等问题，大力发展风能等可清洁能源就具有重要的意义和价值，值得更加深入的研究和探索。参考文献1234，张新房，风力发电技术现状及发展趋势A 风力发电控制问题综述A徐风电工程技术及经济性分析ATomonobu Sen