风力发电的技术进步

风力发电的技术进步

0风力发电技术在全球生态环境恶化和岩浆岩能源逐渐萎缩的双重压力下，新能源的研究和应用已成为全世界的中心。除水力发电技术外,风力发电是新能源发电技术中最成熟、最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式。由于在改善生态环境、优化能源结构、促进社会经济可持续发展等方面的突出作用,目前世界各国都在大力发展和研究风力发电及其相关技术。1国内外风力发电的现状和前景1.1全球风电企业地位2009年,虽然金融危机引起的全球经济秩序的动荡仍在持续,但风电行业发展势头迅猛,全球年度市场增长率达41%,行业市场格局基本没有发生实质性的改变,美国、欧盟和亚洲仍处于全球风电发展的主要领导地位,明显的变化是中国超越美国,成为了2009年新增装机容量全球第1的国家。根据全球风能理事会GWEC统计报告显示,截止2009年,全球风电装机容量累计已达1.58亿kW,增长率累计达31.9%,产出总值为450亿欧元,从业人数约50万,该产业已经成为世界能源市场的重要组成部分。到2009年底,全球已有100多个国家涉足风电领域,目前17国累计装机容量超过百万kW,2009年累计装机容量排名前10位和新增装机前10位的国家如图1和图2所示。1.2风电产业发展现状根据2004—2006年第3次风能资源普查结果显示,中国陆地、海上10m以上高度的风能可开发量为7亿～12亿kW,但随着风机高度的逐步提高,由过去的几十米达到如今的百米以上,这一数据发生了很大的变化。2007年中国气象局实施了中国风能资源详查与评价工程,并于2010年首次公布了中国风能资源研究的重要成果:中国海、陆距地50m以上的高度,风速达3级以上风力资源的潜在可开发量约为25亿kW,在风电五大国中,中国风电资源与美国接近,远远高于印度、德国和西班牙。中国风电产业发展势头强劲,其近年累计及新增装机容量如图3所示。2009年中国风电新增装机容量1380万kW,居全球第1;中国风电累计装机容量2580万kW,仅次于美国的3506万kW;风电机组装备与制造能力居全球第1。2010年,全球每新安装3台机组,就有1台在中国;仅隔1年,2010年新增和累计风电装机容量双居全球第1位;2020年的风电累计装机可达2.3亿kW,相当于13个三峡水电站的规模,年总发电量约4649亿kW·h,风电总装机容量占15%左右,可取代200个火电厂,减少CO2排放量4.1亿t/a,节约标准煤近1.5亿t/a,届时风电将成为中国主要能源来源之一,在节约资源、改善生态环境,促进社会、经济和谐可持续发展中将做出巨大贡献。截止2010年年底,中国累计装机超过100万kW的省份超过10个,超过200万kW的7个,内蒙古无论新增还是累计装机容量均位居全国第1,如表1所示;目前,中国正大力投资在甘肃、新疆、河北、蒙东、蒙西、吉林和江苏沿海建设七大“千万千瓦级”风电基地;2010年6月,中国第1座千万kW级风电基地在甘肃酒泉正式竣工并投入运营,预计年上网达8.58亿kW,可节约标准煤30万t/a,减少CO2排放量81万t/a;2010年7月,亚洲首座大型海上风电场——上海东海大桥海上风电场竣工投产,成为至今欧洲之外的第1个大型海上风电场。1.3风电在能源结构中的比重将会不断扩风电作为一种环保洁净的绿色能源,有着优化能源结构、改善生态环境、促进社会和经济可持续和谐发展等方面的优势,是未来电力能源发展的一个趋势。在今后的30年间,风电在能源结构中的比重会不断扩大,成为未来满足电力需求的一个重要能源。表2、3显示了未来几十年全球和中国风力发电的发展趋势。2屋顶发电系统的类型风力发电机组种类繁多,根据不同的划分标准可以分为以下几种类型。(1)根据机组的容量，分为以下几类机组容量为0.1～1kW的为小型机组,1～1000kW为中型机组,1～10MW为大型机组,10MW以上的为特大或巨型机组。(2)根据动力装置的运行特点和控制方式，可分为以下几类1mw级加固算法这是20世纪80、90年代常见的一种类型的风力发电系统,机组容量已发展到MW级,具有性能可靠、控制与结构简单的特点。但这种风电系统,当风速发生变化时,风力机的转速不变,风力机必偏离最佳转速,风能利用率Cp值也会偏离最大值,导致输出功率下降,浪费了风力资源,发电效率大大降低。2风力发电系统运行条件VSCF风电系统风力机的转速可变化,当风速改变时,可适时地调节风力机转速,使之保持最佳状态,风能利用系数Cp接近或达到最佳,可实现对风能最大限度地捕获,由此优化了机组的运行条件,系统的发电效率也大为提高。相对CSCF风力发电系统,VSCF风力发电系统转速运行范围较宽,可灵活地调节系统的有功和无功。目前,国内外已建或新建的大型风电场中的风电机组多采用这种运行方式,尤其是MW级的大容量风电系统已成为主流的风力发电系统。(3)根据操作方法，如下所示1离网型风力发电系统这是一种以单机独立运行为主的小型风电系统,系统的三相交流输出经整流稳压后,再提供给负载或用户使用,离网型风电系统的主要服务对象是以风电为主或缺电地区的广大农户,我国的内蒙古是应用和推广小型离网风力发电最主要和最好的地区。离网型风力发电系统容量相对较小,较为常见的一般为百瓦级和千瓦级。目前,独立的风电或风光互补路灯系统在城乡公路供电中发展迅速,已被广泛地应用。2大规模利用风能的途径与常规发电模式相同,与大电网并网运行是大规模利用风能的最有效、最经济方式。目前,国内外建成或新建的大型风电场都采用这种运行方式,成为利用风能发电的主要方式。(4)根据动力装置风轮轴的位置，它可以1风力发电系统垂直轴风力发电机直到20世纪30年代才开始出现,比水平轴风力发电机晚(1924年的Savonius式风轮,1931年的Darrieus式风轮)。与水平轴风力发电机组相比,单位kW能力投资可节省近50%,具有机组使用寿命长、易检修、地面维护简单、不存在“对风损失”等特点。垂直轴风力发电机又分为2类,阻力型风轮机(Savonius式风轮),叶尖速比低于1;升力型风轮机(Darrieus式风轮)叶尖速比可达6,风能利用率甚至与水平轴的不相上下。近年,中国在垂直轴风力发电机研制方面也得到了长足发展。2006年,在内蒙古自治区化德县建成了中国垂直轴风力发电试验基地,50kW小样机组已建成并投入发电运行;2007年底,1.5MW实用型样机也在该基地开始试验运行。2风力发电机在国内的应用垂直轴风力发电机功率相对小以及启动性能差成为其应用的最大问题,相比之下水平轴风力发电机组单机容量大,技术手段成熟,研究设计十分深入细致,且积累了大量的工程实践经验,应用非常广泛。目前世界上功率最大是德国Enercon公司制造的E-126型风力发电机,标称额定功率6MW,最大可产生7MW的功率;中国华锐集团的单机容量6MW风力发电机组研发工作进展顺利,首台样机将于2011年6月下线。除了噪声大,水平轴风力发电机由于其构造特点,存在一些难以克服的缺点。由于受重力及惯性力的共同影响,在叶片的旋转过程中,重力方向维持不变,但惯性力方向是不断改变的,叶片承受的不是恒定而是交变荷载,这是一种内力状况较差的受力模型,对叶片的抗疲劳是很不利的。叶片容易损耗且造价非常昂贵,对材质要求十分苛刻,制造要求条件高。另外,水平轴风力发电机通常安装在几十米甚至百米高空的塔架上,安装、检修以及维护较为困难,这些因素制约了水平轴风力发电机组单机容量的进一步增大。(5)根据输出调节方法1机组桨距控制这种类型风力机组加装了叶片桨距调节机构,可使桨距角随风速改变而变化,改善了机组的功率输出特性及启动性能。运行时,改变桨距角对转速进行调节。若机组输出功率低于额定功率,桨距角通常维持为0,不进行任何控制;当高于额定功率时,变桨距调节改变桨距角,使输出功率维持恒定,避免风速过大影响机组的安全运行。变桨距调节可减小桨叶承受的应力,节约叶片制造材料,有效降低机组的重量,延长了机组使用寿命,提高了系统运行性能,但使机组结构的复杂性有所增加。2桨叶失速保护定桨距失速调节通常用于恒速运行情况,是传统丹麦风电技术的典型代表,这类风电系统将轮毂和桨叶固定相连,桨距角保持不变。额定风速以上时,利用桨叶翼型失速特性,当气流功角达到失速条件,在桨叶表面紊流的影响下,降低机组的发电效率,以此实现对输出功率的限制。该方式功率调节简单,但叶片过于沉重,致使其结构及成型工艺复杂,机组受力较大且发电效率较低。(6)根据变换器的功率变流技术1功率开关器件交—交变换器无中间直流滤波环节,为四象限变换器,能与电源间进行能量的交换,工作可靠,效率高,在风电系统中有一定的应用。但这类变换器中的功率开关器件一般采用自然换流的工作方式,电流谐波含量较大;变换器要吸收大量的无功,导致功率因数较低;元器件数量较多,并且变换器输出侧还需隔离变压器,致使系统结构复杂,这些因素制约了其广泛的应用。2双向传递和双向滤波交—直—交电压源型变换器,也称“背靠背”变换器,是当前各类工程领域中应用最为广泛的变换器,该类型变换器也可实现能量的双向传递,并且直流滤波环节实现了风电系统和电网间的电磁解耦;该类型变换器通常采用双脉宽调制(pulsewidthmodulation,PWM)的工作方式,输出电流谐波含量小,具有结构简单,功率因数可调,网侧易于实现有功和无功的解耦控制等优点,目前这类变换器已广泛应用于各类风力发电系统。3电流源变换器及电压源变换器该类型变换系统共含4个可控变换器——将电压型和电流型2个变换系统并联运行。电流源变换器为主变换器,电压源变换器为副变换器,具有控制方式灵活,输出电能质量高,便于实现电机矢量调节等优点;但该类型变换器所需的功率器件数量多,拓扑结构复杂,导致硬件成本过高,且控制系统设计困难。4同一桥臂处换流器该类型变换器也属于一种交—交变换器,采用四象限开关拓扑结构,可实现功率双向传送。与传统变换器相比,它的输出电压、频率和功率因素均可调,具有控制自由度大,结构紧凑,重量轻且效率高等优点。但换流过程中禁止同一桥臂的2个开关同时处于导通或关闭的状态,实现起来很难;同时由于无中间直流环节,在变换器的输入和输出侧具有比较强的耦合作用,在风电系统中的应用仍处于试验研究阶段。5多个平面换向和振幅变换系统上述变换器输出电压的等级较高,开关损耗明显降低,但变换器拓扑结构和控制系统的设计非常复杂,成本也高,在风力发电领域尚无法广泛应用。3交流励磁双馈时转子侧发电系统根据基本结构以及运行原理,发电机通常可分为直流电机、感应异步电机和同步电机几大类。风力发电系统中电机类型繁多,包括以下类型。在CSCF风电系统中常用的发电机包括异步机感应电机和电励磁同步机。异步机运行稳定可靠、坚固耐用、结构简单便于维护,适用于各种恶劣的工况条件,但转速运行范围窄。电机定子一般通过变换器或软启动器与电网相连,如图4～5所示,通常还需并联无功补偿器,提供足够的无功补偿以维持机端电压稳定。软启动器的主要作用是限制并网时过大的冲击电流对电网的不利影响。电励磁同步电机,带有独立的励磁系统,是同步电机必不可缺的组成部分,必须通过励磁系统的激磁才能建立旋转磁场,旋转磁场以同步转速旋转运行。根据励磁系统的励磁方式可分为直流励磁、静止交流整流励磁和旋转交流整流励磁。旋转交流整流励磁无需电刷及滑环,可靠性大为提高。调节励磁可以改变电机无功功率以及功率因素,且并网运行供电可靠性高,频率稳定,电能质量好,这是同步机的显著优点。电励磁同步机恒速恒频风电系统如图6所示。在VSCF风电系统中所采用的电机种类比较多,常见的有以下几种。(1)笼型异步电机。因转子结构像鼠笼而得名,风速改变时,风力机和发电机的转速也跟随调整,因此发电机输出的电压频率不是恒定的,利用电机定子和电网间的变换器,将频率转变成与电网相同的恒定频率,可见变速恒频控制是在定子侧实现的。由于电机定子与变换器相连,变换器容量与发电机的相同,特别在大容量风电系统中将导致变换器成本、体积以及重量都明显增加,一般多应用于离网型风电系统。(2)绕线式异步电机。1)普通绕线式异步发电机。这类发电机的滑差变化小,调速范围较窄,通常不超过5%。利用改变转子回路外串电阻阻值大小的方式,就能改变转子回路中外串电阻所消耗的转差功率,以此达到改变电机转速的目的,但在转子回路串入电阻,使系统损耗加大。2)双速异步发电机。这种发电机具有2种不同的同步转速,即低同步转速和高同步转速。风速较低时采用低同步转速运行方式,维持低功率输出;风速较高时采用高同步转速运行方式,与之对应则是高功率输出。根据异步电机理论,在电网频率恒定的情况下,只需改变极对数p,就能改变同步转速。通常通过安装2套不同绕组或改变定子绕组的接线方式就可改变极对数p。3)滑差可调异步发电机。根据风力机特性,当风速改变时,而风力机转速维持不变,风能利用效率Cp必将偏离最佳值,风力机发电效率将明显降低。若风速在一定范围内变化时,风力机的转速也可跟随变化,此时利用电力电子元件构成的控制机构,调整滑差可调绕线式异步发电机转子绕组中串接电阻值的大小就可保持转子电流恒定,不需要进行变桨距调节便可保持发电机输出功率恒定,避免了风速频繁变化引起输出功率的波动,供电质量明显改善;变桨距调节机构也无须频繁操纵、控制,大大提高了系统运行的可靠性,有效地延长了机组的使用年限。4)交流励磁双馈异步发电机。这类发电机定子侧直接与电网相接,转子侧通过变换器与电网相连,定子、转子均可与电网双向传递功率,通过转子侧变换器可改变转子电流的频率、相角及幅值实现恒频输出。这种电机既可电动运行,也可发电运行,调速范围较宽,而定子侧输出电压与频率均可保持恒定;对输出有功和无功可分别独立控制;对网侧有无功补偿的作用,可有效提高电网的功率因素,大大增强系统的稳定性。变换器只提供转差功率,其容量仅仅相当电机的20%～30%,可显著降低变换器的成本,是一种较为优化的变速恒频运行方案,在风力发电系统中得到了日益广泛的应用,如图7所示。5)无刷双馈异步发电机。无刷双馈异步发电机定子包含2套极数不同的绕组:功率绕组,相当于双馈发电机的定子绕组,与电网直接相连;控制绕组,相当于双馈发电机的转子绕组,通过变换器连接电网,转子采用磁阻式或者笼型结构形式;虽然这种发电机的运行原理与双馈发电机的存在本质的不同,但都能利用相同的控制策略进行变速恒频调节。因发电机本身没有滑环和电刷,既降低了成本,又提高了运行的可靠性,如图8所示。(3)永磁同步发电机。永磁式发电机转子用永磁材料(稀土中的钕铁硼永磁)制成,无需独立的励磁绕组,因此励磁损耗低,同时它无需换向装置,具有效率高且寿命长等优点。永磁同发电机定子通过变换器与电网相连,因此变换器的容量与电机的相同,变速恒频运行是在定子侧实现的。若省去系统的齿轮箱部件,风力机与发电机直接耦合,即为直驱动式结构,如图9所示,否则为半驱式结构。直接耦合后无需传动装置,噪声大为降低,但发电机运行时转速比较低,导致电机机体体积相对较大,成本有所提高,但考虑省去了造价昂贵且易磨损的齿轮箱部件,整个机组的制造成本还是下降了,可靠性也大为提高,系统也更便于维护。此外,直驱式结构按转子结构可分为内转子型与外转子型2种类型。内转子型是一种常规结构形式,定子在外静止固定,转子在内与风力机同轴安装,这样电机定子绕组与电枢铁心的通风条件好,有利于散热,防止温度过高,电机体积也相对小;而外转子型结构,转子在外和风力机直接耦合,定子在内固定于静止轴上,使得永磁体外转子安装固定更为方便,但定子绕组和电枢铁心通风条件相对较差,密封防护较困难,同时电机体积相对过大。根据发电机中主磁通方向的不同,又可以分为径向磁通电机、轴向磁通电机和横向磁通电3类。2010年10月,首台中国自主研发设计、生产的单机最大容量5MW直驱永磁海上风电机组在湘潭电机股份有限公司下线,标志中国的大型风电设备制造企业已跻身世界先进行列。(4)混合励磁永磁同步发电机。这种发电机是在永磁同步电机结构基础上改良而来,既含有永磁体,又带有自身的励磁系统。电机气隙磁场由2部分合成:一部分是由电励磁系统激励生成,这部分磁场强弱可调节;另一部分则由电机的转子永磁体产生,是构成磁场的主体部分。它同时具有永磁同步电机及电励磁同步电机两者的优点:磁场既可调,励磁损耗又低,且效率高,又解决了永磁同步电机磁场难以调节的不足,有较好的发展应用前景。(5)开关磁阻发电机。开关磁阻发电机转子上既无绕组也无永磁体,电机定子上有集中绕组,利用控制器分时实现发电和励磁,因此结构简单,成本低,可靠性高;开关磁阻电机低速性能良好、启动转矩大、调速范围宽、过载能力强,可应用各种高低速驱动调速系统。目前,在风力发电系统也有一定的应用(小于30kW)。(6)高压发电机。普通发电机通常只能在低压条件下运行,发电后必须通过升压变压器才能在电网上输送电能,这表明通过变压器输电时存在较大的功率损耗;高压发电机在结构上与普通发电机并无特别之处,但高压发电机定子绕组采用高压电缆绕制,使得发电机可以运行于高压条件下(最高可达400kV),电机铜耗明显降低,提高了功率变换器输出电压的等级,风电系统经变压器升压就可向电网输电。因省去了变压器和传动机构,电磁损耗较低,可靠性高。瑞士ABB公司就从事这方面的研究,并于1998年基于Powerformer技术研制了世界上台高压发电机。目前只有为数不多的风电系统采用这种发电机,如ABB公司以Windformer技术开发的风电系统。(7)储能式发电机。对于风电功率波动的问题,输出功率较小的情况下,通过加设滤波电容(或储能装置),利用滤波电容削峰填谷的平滑作用可抑制功率大幅波动;若输出功率很大,波动明显,电容器容量必须很大,导致电容体积、成本大幅增加,这对电容器的性能、稳定和可靠性要求很高,技术上实现不容易。利用储能式发电机,其输出功率的波动性将极大得到平缓控制,这就意味着风电功率波动导致大规模上网难这一技术难题能够克服。这种电机容量很小,通常应用于各种高低压断路器中,目前湘电对船舶用大功率储能电机的研制正在进行中,而在风力发电中的研究多处于理论阶段,尚无法投入使用。常见风力发电机结构及性能比较如表4所示。4风电发展的原因分析2010年《可再生能源法》的颁布实施,以及“十二五”规划纲要中节能减排政策及制度的确立,为我国风电行业的发展提供了难得的契机,风电步入了快速发展时期。为了更有效、更大规模地利用风电,将来风力发电技术将呈现以下发展态势。(1)型钢风力发电机目前商业化主流机型都以MW级为主,单机容量可达5MW以上。美国、英国和丹麦等国正在研制10MW的巨型风力发电机。预计未来10年,将会有容量更大的巨型风力发电机面世。(2)机组塔架高度低,影响环境相对于陆上风力发电,海上风力发电优势更为明显:发展空间几乎没有限制,可节约大量的土地资源;海上的风能资源远比陆上丰富,风速更高,发电量将显著提升;风切度小,可有效降低机组塔架高度,海上风电建设成本更低;海平面摩擦力小,作用在机组上的荷载小,机组使用寿命可长达50年;噪声、鸟类、景观以及电磁干扰等问题对海上风电影响小;对生态环境基本无影响,绿色环保。目前许多国家都制订了大规模开发利用海上风能计划,欧盟在该领域处于绝对优势地位,占全球海上风电装机容量的90%;中国华能集团新能源公司拟2011年下半年投资60亿元在江苏大丰C4国家潮间带建立300MW风能项目,届时将成为世界上装机规模最大的海上风电场,每年将产生约7.4亿kW·h的清洁能源。(3)延长机组使用年限,延长机组使用年限高风速下,变桨距调节可维持输出功率稳定,有效减小机组承受的荷载,确保机组安全运行,延长机组使用年限;变速运行可使机组在风速改变时适时调整转速并保持最佳,可实现风能利用率最大,具有适应能力强、发电效率高以及运行费用低等诸多特点。(4)双馈型风电发电系统双馈风力发电由于技术上的优势,仍是目前主流应用的风电机组类型,2009年全球新增风电机组中,双馈型风电机组占80%以上,以丹麦Vestas公司的V80,V90为代表的双馈型风电机组,在全球风电市场中所占的份额最大。无齿轮箱直驱式永磁风力发电机省去了齿轮箱、传动装置等部件,降低了系统的成本,大大减小了系统运行噪声,可靠性高,更便于维护。近些年直驱式风电发展迅速,2009年新增大型风电机组中,直驱式风电机组已超过17%。(5)分段式叶片技术要提高风电机组单机容量,通常采用延长叶片长度和提高塔架高度来实现,但对于巨型机而言,运输和安装的难度及成本将大幅增加,使风电机组容量进一步增大受到限制。因此,特殊叶片的开发和研制日益引起重视,分段式叶片技术是很好的选择,能较好地解决运输和安装的问题,如德国Enercon公司的E-126型世界上功率最大的风电机组,风轮直径126m,塔高135m,采用了两段式叶片技术,但分段式叶片连接处的刚性断裂问题则成为该技术应用的关键。叶片制造材料也至关重要,目前长度大于50m的叶片一般采用强化碳纤维材料以增强叶片刚度;为了使叶片的气动外形能够快速变化,可采用智力材料如压电材料;采用玻璃钢、碳纤维和热塑材料的混合纱丝制造叶片,可使叶片生产时间缩短50%。(6)发电机的研制前面提及的无刷交流双馈异步电机、开关磁阻发电机和高压发电机,相对于传统发电机具有明显的优势,从降低成本、提高可靠性以及便于维护而言,大力研制新型发电机也势在必行。(7)先进的机组制造技术从商业化运行角度看,风力发电机组使用寿命偏低,为了最大限度产生经济效益,有必要使用更好的工艺、更先进的技术、更好的材料对机组结构及有关部件,如桨叶、发电机以及先进控制器等装置的设计进行优化和改进,如德国ENERCON公司在改进桨叶后,叶片的Cp值可达0.5以上,不仅降低了机组的重量和制造成本,系统的可靠性、发电效率与机组的使用寿命也提高了。(8)广泛应用于新型能源电子技术的广泛使用中1系统可靠性好采用VSC-HVDC技术联网具有众多优势:各VSC可同时对有功和无功分别独立控制,控制方式灵活多变;采用该技术并网,电网间互不干扰,发送端的频率与接收端的相互独立,可靠性高;输电距离远;功率输送容量大且损耗低;黑暗启动能力强;VSC-HVDC采用全控型器件,可工作于无源逆变方式,VSC无需交流侧提供无功功率,甚至能够起到STATCOM的作用,增强系统的电压稳定性。瑞典是最早利用该技术的国家,目前世界上电压等级最高、输送容量最大、送电距离最远、技术水平最先进的直流输电工程为2010年投入运营的中国自主研发、设计和建设的向家坝—上海±800kV特高压直流输电示范工程。现在丹麦、德国、美国和澳大利亚等国家采用了VSC-HVDC风电场并网技术。中国还处于可行性研究阶段,2010年,上海南汇风电场柔性直流输电示范工程建设已临近尾声,表明中国拥有自主知识产权的该项技术即将成功应用。2两电平变换器的优势随着风电机组单机容量不断提高,对功率变换器也提出了更高的要求。多电平变换器相对两电平变换器具有很强的优势,具有谐波含量低、电磁干扰小、对输入滤波器要求低等特点;相对于两电平变换器,其开关频率能降低约25%,显著降低了功率器件的开关损耗,大大提高了转换效率,如高压三电平变换器转换效率可达98%以上。3蓄电池蓄电池应用储能技术也能起到维持电网频率稳定的作用,目前常见的储能设备包括蓄电池(如铅酸蓄电池、锂电池、镍电池以及锌溴蓄电池)、飞轮、超级电容器、超导以及压缩空气等多种形式。新型储能技术的研发日益受到人们的关注,将来在电力系统中有很好的应用和发展前景。(9)网络控制风电一般大规模并列运行,对多个风电场或风电场中多个机组集中管理与联网控制势在必行。采用有线网络,布线铺设困难、成本高、占用空间,尤其当风电场规模扩大或改建时更为突出。风电场远程监控系统应基于无线局域网技术,能方便实现风电机组的联网管理,大大降低维护的难度和运行成本。(10)风电智能控制系统风电系统的智能化对风电机组的控制与检测技术、建模与仿真研究、风功率预测和管理技术、故障诊断及预警系统、风电资源的优化配置与调度等诸多技术指标均提出了新的高要求,是未来风电技术研究的热点之一。将先进传感器、传动系统与智能控制技术相结合的智能叶片技术,可快速适应风速变化,显著提高发电效率,有