风力发电基础基础知识

风力发电基础基础知识当前第1页\共有35页\编于星期一\16点目录什么是风力发电发展风力发电的意义风力发电的基本原理风能利用与风力发电的历史风力发电机组的类型风力发电机组的基本结构对风力发电机组的性能要求当前第2页\共有35页\编于星期一\16点第1部分什么是风力发电风力发电就是利用风力发电设备把风能转化成电能，以满足用户的电力需求。当前第3页\共有35页\编于星期一\16点从这个描述可以看出，风力发电具有3个基本要素：风资源风力发电设备满足用户的电力需求Sewind是一家风力发电设备制造厂商第1部分什么是风力发电当前第4页\共有35页\编于星期一\16点第2部分发展风力发电的意义当前第5页\共有35页\编于星期一\16点第2部分发展风力发电的意义“风能作为一种清洁的可再生能源，越来越受到世界各国的重视。其蕴量巨大，全球的风能约为2.74×109MW，其中可利用的风能为2×107MW，比地球上可开发利用的水能总量还要大10倍。中国风能储量很大、分布面广，仅陆地上的风能储量就有约2.53亿千瓦。”当前第6页\共有35页\编于星期一\16点第2部分发展风力发电的意义

发展风力发电的直接好处是：安全、清结、无污染--基本不破坏人类（我们自己）的生活环境同时缓解诸如传统能源日益紧缺等问题风力发电使人类向文明又迈进了一步当前第7页\共有35页\编于星期一\16点第3部分风力发电的基本原理“人类很早就开始使用发电技术了，发电技术是通过某种动力来带动发电机发电。传统的动力来自于水能和热能。利用水轮机将水能转化为电能的称之为水力发电；利用汽轮机将化石燃料产生的蒸汽的热能转化为电能的称之为火力发电。风能也是一种动力，也可以用来发电，我们称之为风力发电。”当前第8页\共有35页\编于星期一\16点第3部分风力发电的基本原理就目前的技术水平来讲，风力发电的基本原理是：通过风轮把风的动能转化为机械能带动发电机旋转发出电能。

风轮发电机

风能机械能电能当前第9页\共有35页\编于星期一\16点第3部分风力发电的基本原理

从这个描述可以看出，要实现风能到电能的转变，风力发电设备必须具有如下2个基本要素：风轮发电机当前第10页\共有35页\编于星期一\16点第3部分风力发电的基本原理风轮的作用是从自然界的风中捕获动能并将其转化为旋转的机械能。发电机的作用是通过电磁感应把旋转的机械能转化为电能供用户使用。

当前第11页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史人类很早就使用风能了，主要是通过风车来抽水、碾米、磨面以及船舶的助航等。中国、伊拉克、埃及都是较早利用风能的国家。当前第12页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史受社会生产力低的影响，直到19世纪，风能的利用一直占有比较重要的地位。蒸汽机的发明与广泛应用，逐渐弱化了风车的作用。当前第13页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史风是一种潜力很大的新能源，目前全世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。随着传统能源的日益紧缺，生活环境的不断恶化，人类不得不重视利用风力来发电，开发新能源。

当前第14页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史利用风力发电的尝试，始于二十世纪之初。第一次世界大战后，丹麦的工程师们根据飞机螺旋桨的原理，就制造出了小型风力发电机组。之后、瑞典、苏联和美国也相继成功地研制了一些小型风力发电装置。这些小型风力发电机，容量大都在5千瓦以下，广泛使用于多风的海岛和偏僻的乡村。当前第15页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史中国利用风能发电，始于二十世纪七十年代。当时以微小型风力发电机组为主，单机容量在50～500W不等，主要用于满足内蒙、青海等省区牧民的汲水、照明需求。直到二十世纪八十年代，才开始研制“中、大型”风力发电机组。当前第16页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史1996年，中国实施“乘风计划”，先后在新疆、内蒙、广东、山东、辽宁、福建、浙江、河北等省区建设了19个风电场。当前第17页\共有35页\编于星期一\16点第4部分风能利用与风力发电的历史2005年，《中华人民共和国可再生能源法》的颁布，标志着中国的风力发电事业进入了一个前所未有的发展时代。当前第18页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型风力发电机组的分类方法有很多种5.1按照机组的容量可划分为：小型风力发电机组中型风力发电机组大型风力发电机组我公司产品就有1.25MW、2MW、3.6MW当前第19页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.2按照机组的运行方式可划分为：离网型风力发电机组并网型风力发电机组当前第20页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.3按照机组风轮轴的状态可划分为：垂直轴风力发电机组水平轴风力发电机组近年来，水平轴风力发电机组的应用得到了长足的发展，下面这些分类方法，基本是根据水平轴风力发电机组的技术状况所给出的。当前第21页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.4按照机组风轮的叶片数目可划分为：单叶片风力发电机组双叶片风力发电机组三叶片风力发电机组多叶片风力发电机组当前第22页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.5按照机组风轮的位置可划分为：上风向风力发电机组下风向风力发电机组当前第23页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.6按照机组的控制方式可划分为：定桨距风力发电机组变桨距风力发电机组当前第24页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.7按照机组的转速与电能频率的关系可划分为：恒速恒频风力发电机组变速恒频风力发电机组当前第25页\共有35页\编于星期一\16点第5部分风力发电机组的类型5.8按照机组驱动链的型式可划分为：直驱型风力发电机组半直驱型风力发电机组传统有齿箱型风力发电机组当前第26页\共有35页\编于星期一\16点第6部分风力发电机组的基本结构电器控制柜叶轮塔架偏航系统双馈异步发电机齿轮箱高速轴刹车底架主轴蓄能器主轴承主冷却器变频器冷却器为风力发电机组的机械结构图当前第27页\共有35页\编于星期一\16点第6部分风力发电机组的基本结构

1.25MW齿轮箱当前第28页\共有35页\编于星期一\16点第6部分风力发电机组的基本结构

2MW传动链——齿轮箱当前第29页\共有35页\编于星期一\16点

风轮捕获的能量最终要传递给发电机，由发电机将其转化为电能输出给用户使用。发电机是风力发电机组的核心部件，是机械能传递的终点，也是电能输出的源头。发电机即展现了制造厂商发电设备的辛勤劳动，也关爱着广大用电设备的各种需求。第6部分风力发电机组的基本结构

6.1发电机当前第30页\共有35页\编于星期一\16点第6部分风力发电机组的基本结构

6.1发电机目前大型风力发电机组中的发电机主要有：永磁发电机、同步发电机、异步发电机几种类型。Sewind产品中的双馈异步发电机，就是异步发电机的一种。当前第31页\共有35页\编于星期一\16点第6部分风力发电机组的基本结构和风力发电机组一样，发电机也有很多种分类方法。在电力行业，一般习惯于把发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。而后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。当前第32页\共有35页\编于星期一\16点现代发电站中最常用的是同步发电机。这种发电机的特点是由直流励磁，既能提供有功功率，也能提供无功功率，可满足各种负载的需要。异步发电机由于没有独立的励磁绕组，其结构简单，操作方便，但是不能向负载提供无功功率，而且还需要从所接电网中汲取滞后的磁化电流。因此异步发电机运行时必须与其他同步发电机并联，或者并接相当数量的电容器。这限制了异步发电机的应用范围。第6部分风力发电机组的基本结构当前第33页\共有35页\编于星期一\16点伴随着风力发电事业的蓬勃发展，MW级以上大型风力发电机组广泛使用双馈感应电机作为发