风力发电技术课程设计范文第1篇
通过对风电场建设规模，风力发电成本要素，风电电价构成，减低成本途径，政府现行对风电的税收鼓励政策，现行风电产业特点和风电设备制造技术以及风电的社会效益等方面的分析，为政府，风电产业，融资领域和社会关注层面为解决风电产业中得各种矛盾以及为促进和发展风电产业建设提供理论依据和解决方案。
阐明我国积极发展风力发电事业，风电技术国产化和提高风电市场竞争力在我国具备着巨大的潜力。积极利用和发展风电这一再生能源，推动我国走可持续发展的能源之路，在我国已是势在必行。
关键词:风力发电，能源结构，政府鼓励，风电电价
1. 绪论
1.1 引言
能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济发展的主要物质基础。随着国际工业化的进程，全球未来能源消耗预计仍将以3的速度增长，常规能源资源面临日益枯竭的窘境。进入20世纪， 由于对能源的渴求， 人们无节制地开采石油 ，煤炭， 天然气等这些埋在地层深处的维系人类生存的“能源食粮”，不仅严重地污染了我们的生存空间，恶化了自然环境，而且带来了更可怕的恶果 — 能源枯竭。进入70年代，世界能源发生危机，石油价格剧烈上涨，极大的刺激了那些能源消耗大国，使他们把研究开发其他能源放到了重要位置，要生存就必须寻求开发新能源。为此，各国政府纷纷制定自己的能源政策，给新能源开发以特殊优惠政策和政府税收补贴，从而使风能，原子能，太阳能，潮汐能，地热能等的开发利用得以迅速发展。进入21世纪，可再生能源的发展与研究将在全球的资源利用中得到越来越多的重要，可再生能源在资源消耗中也将占据越来越高的比例。
世界能源危机为风电发展提供了机遇，但由于起步较晚，存在很多不确定因素阻碍风电行业的发展。我国风电行业发展比较迅速，但与国际风电行业的发展水平还有很大差距，国内的风电发动设备主要依靠进口，对外依赖性强，虽然风电成本已下降很多，但相比火电成本的优势在短期内并不会明显突出，风电行业的发展还有很多的阻碍因素。正是风电行业投资的高风险，必然为风电行业发展带来高收益，不论是风电产业的经济效益、对社会的效益，还是我国目前奉行的可持续发展和节约战略，这些都为发电行业提供了很大的发展空间。
《中国风电产业市场发展研究及投资分析报告》根据国家统计局、国家发改委、国研网、欧洲风能协会和其他的一些权威渠道，内容丰富、翔实。在撰写过程中，运用了大量的图、表等分析工具，结合相关的经济学理论，综合运用定量和定性的分析方法，对风电行业的运行及发展趋势做了比较详细的分析，对影响行业发展的基本因素进行了审慎的剖析，报告还对国外风电行业发展迅速的国家相关政策进行了介绍和分析判断，为我国风电行业的发展提供依据和选择，是能源企业以及相关企事业单位、计划投资于风电行业的企业和风电设备业行业准确了解目前我国风电市场动态，把握风电行业发展趋势，制定企业战略的重要参考依据 1.2 风力发电的历史和现状
风能是人类最早利用的能源之一。 早在公元前 2000 年，埃及， 波斯等国就己出现帆船和风磨， 中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。 中国是世界上最早利用风能的国家之一， 早在 1800 年前 ，中国就有风车提水的纪录。 下面简单介绍一下国内外现代风力机研制的历史和现状。
1.2.1中国风电的历史和现状
中国对现代风力机的研制可以追溯到二十世纪 50 年代，但有系统地研究还是从二十世纪 70 年代开始的 。中国为了解决西部草原牧区 ，东部海岛及边远山区的用电问题，国家鼓励开发离网型风力机， 国内各风电科研机构主要从事离网型的研制 ，并形成了一定的规模。 根据中国的具体情况， 重点推广了户用微型发电机， 功率一般为 1001000W ，目前已形成了一个生产， 销售 ，维修服务较完善的体系 ，部分产品出口。 这为电网不能通达 3的地区约 60 万居民解决了基本用电问题。 电灯， 电视进入千家万户， 提高了人民群众的生活质量 。据世界能源组织统计， 世界上十个最大的小型风力发电机生产企业中 ，中国占七个 。截至 2000 年底， 全国累计生产了离网型风力发电机组近二十万台。
1.3 中国风电电价定价机制的演变过程
中国的并网风电从 20 世纪 80 年代开始发展，尤其是“十一五”期间，风电发展非常迅速，总装机容量从1989 年底的4200kW增长到2008年的 1,200 万 kW ，跃居世界第四位，标志着中国风电进入了大规模开发阶段。总体看来，中国并网风电场的发展经历了三个阶段，即初期示范阶段、产业化建立阶段、规模化及国产化阶段。各阶段的电价特点及定价机制概括如下：
1.3.1 初期示范阶段(1986-1993 年)
中国并网型风电发展起步于 1986 年。1986 年 5 月，第一个风电场在山东荣成马兰湾建成，其安装的Vestas V15-55/11风电机组，是由山东省政府和航空工业部共同拨付外汇引进的。此后，各地又陆续使用政府拨款或国外赠款、优惠贷款等引进了一些风电机组，建设并网型风电场。由于这些风电场主要用于科研或作为示范项目，未进入商业化运行，因此，上网电价参照当地燃煤电价，由风力发电厂与电网公司签订购电协议后，报国家物价部门核准，电价水平在 0.28 元/kWh 左右，例如 20世纪90 年代初期建成的达坂城风电场，上网电价不足0.3元/kWh总体来说，此阶段风电装机累积容量为4200kW，风电发展的特点是利用国外赠款及贷款，建设小型示范电场。政府的扶持主要是在资金方面，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。风电电价水平基本与燃煤电厂持平。
1.3.2产业化建立阶段(1994-2003 年)
1994年起，中国开始探索设备国产化推动风电发展的道路，推出了“乘风计划”，实施了“双加工程”，制定了支持设备国产化的专项政策，风电场建设逐渐进入商业期。这些政策的实施，对培育刚刚起步的中国风电产业起到了一定作用，但由于技术和政策上的重重障碍，中国风电发展依然步履维艰。每年新增装机不超过十万千瓦。到2003年底，全国风电装机容量仅56.84 万千瓦。
这一阶段，风电电价经历了还本付息电价和经营期平均电价两个阶段。1994 年，国家主管部门规定，电网管理部门应允许风电场就近上网，并收购全部上网电量，上网电价按发电成本加还本付息、加合理利润的原则确定，高出电网平均电价部分的差价由电网公司负担，发电量由电网公司统一收购。随着中国电力体制改革的深化，电价根据“厂网分开，竞价上网”的目标逐步开始改革。
总体来说，这一时期的电价政策呈现出如下特点：上网电价由风力发电厂与电网公司签订购电协议，各地价格主管部门批准后，报国家物价部门备案，因此，风电价格各不相同。最低的仍然是采用竞争电价，与燃煤电厂的上网电价相当，例如，中国节能投资公司建设的张北风电场上网电价为 0.38 元/千瓦时;而最高上网电价每千瓦时超过 1 元，例如浙江的括苍山风电场上网电价高达每千瓦时1.2元。
由此可见，从初期示范阶段到产业化建立阶段，电价呈现上升趋势。
1.3.3规模化及国产化阶段(2003 后)
为了促进风电大规模发展，2003年，国家发展改革委组织了第一期全国风电特许权项目招标，将竞争机制引入风电场开发，以市场化方式确定风电上网电价。截至2007年，共组织了五期特许权招标，总装机容量达到880万千瓦。
为了推广特许权招标经验，2006年国家发展改革委颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (发改价格[2006]7号)文件，提出了“风力发电项目的上网电价实行政府指导价，电价标准由国务院价格主管部门按照招标形成的价格确定” 。根据该文件，部分省(区、市) ，如内蒙古、吉林、甘肃、福建等，组织了若干省级风电特许权项目. 1.3.4目前中国风电电价政策
随着风电的快速发展， “招标加核准”的模式已无法满足风电市场发展和政府宏观引导的现实需要。因此，在当前各地风电进入大规模建设阶段，从招标定价加政府核准并行制度过渡到标杆电价机制，是行业发展的必然，也将引导风电产业的长期健康发展。
2009年 7月底，国家发展改革委发布了《关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格[2009]1906号)，对风力发电上网电价政策进行了完善。文件规定，全国按风能资源状况和工程建设条件分为四类风能资源区，相应设定风电标杆上网电价。
1.4中国政府对风电的补贴政策
中国政府一直大力支持风电的发展，从2002 年开始，要求电网公司在售电价格上涨的部分中拿出一定份额，补贴可再生能源发电(即高出煤电电价的部分) 。 ， 电网和中国政府对风电的政策性补贴力度逐年加大，
由 2002 年的 1.38 亿元上升到 2008 年的 23.77 亿元1(见图 4) 。由此可见，中国政府的政策是鼓励可再生能源发展的，因此，中国风电迅速发展，三年间装机容量翻番。尽管如此，由于风电运行的不确定性，技术操作能力和管理水平的限制，中国风电企业的盈利仍然是微薄的。 结论
从以上分析我们可以看出，中国的风电电价变化和风电行业的发展特点密不可分。风电行业发展经历了初期示范、产业化建立、规模化及国产化、目前逐渐完善等四个阶段。与此相对应，四个阶段的风电电价基本情况为：初期示范阶段：与燃煤电价持平(不足0.3元/kWh) ;产业化建立阶段：由风力发电厂和电网公司签订购电协议确定，电价各不相同(0.38元/kWh～1.2元/kWh) ;规模化及国产化阶段：招标电价与核准电价共存，国家招标电价保持上升;目前完善阶段：四类标杆电价(0.51元/kWh，0.54元/kWh，0.58元/kWh，0.61元/kWh) 。在这期间，中国政府一直努力探索合理的风电电价市场形成机制。不同阶段的机制不同，风电电价亦有所波动，国家的指导电价逐年上升，核准电价则略微下降，这都符合中国风电产业和世界风电产业的发展规律，使中国的风电电价更趋理性。同时，可以看到，中国政府在探索风电价格机制和规范风电电价的过程中，一直给予风电行业巨大的支持， 2002年至2008年，国家对风电的补贴额从1.38亿元上升为23.77亿元， 每年都在大幅度增长，这极大地提高了投资者的积极性，促使中国的风电装机容量成倍增加，中国一跃成为风电大国。
因此，我们认为，中国政府是依据风电本身发展的客观规律、电网的承受能力来确定风电电价，在确定电价时从未考虑 CDM 因素，定价过程完全与CDM无关。但是，也应该看到，在中国风力发展的过程中，CDM对风力发电企业克服资金和技术障碍确实发挥了积极作用，如果没有CDM，中国风电发展速度不会如此迅速，更不会为减缓全球温室气体排放做出如此巨大的贡献。因此，我们希望EB在审核中国风电项目时能充分考虑和理解中国特殊的定价机制，推动全球范围内更多高质量 CDM 项目的成功注册，为减缓全球气候变化作出更多贡献。
参考文献：
风力发电技术课程设计范文第2篇
通过对风电场建设规模，风力发电成本要素，风电电价构成，减低成本途径，政府现行对风电的税收鼓励政策，现行风电产业特点和风电设备制造技术以及风电的社会效益等方面的分析，为政府，风电产业，融资领域和社会关注层面为解决风电产业中得各种矛盾以及为促进和发展风电产业建设提供理论依据和解决方案。
阐明我国积极发展风力发电事业，风电技术国产化和提高风电市场竞争力在我国具备着巨大的潜力。积极利用和发展风电这一再生能源，推动我国走可持续发展的能源之路，在我国已是势在必行。
关键词:风力发电，能源结构，政府鼓励，风电电价
1. 绪论
1.1 引言
能源，是人类生存的基本要素，也是国民经济发展的主要物质基础。随着国际工业化的进程，全球未来能源消耗预计仍将以3的速度增长，常规能源资源面临日益枯竭的窘境。进入20世纪， 由于对能源的渴求， 人们无节制地开采石油 ，煤炭， 天然气等这些埋在地层深处的维系人类生存的“能源食粮”，不仅严重地污染了我们的生存空间，恶化了自然环境，而且带来了更可怕的恶果 — 能源枯竭。进入70年代，世界能源发生危机，石油价格剧烈上涨，极大的刺激了那些能源消耗大国，使他们把研究开发其他能源放到了重要位置，要生存就必须寻求开发新能源。为此，各国政府纷纷制定自己的能源政策，给新能源开发以特殊优惠政策和政府税收补贴，从而使风能，原子能，太阳能，潮汐能，地热能等的开发利用得以迅速发展。进入21世纪，可再生能源的发展与研究将在全球的资源利用中得到越来越多的重要，可再生能源在资源消耗中也将占据越来越高的比例。
世界能源危机为风电发展提供了机遇，但由于起步较晚，存在很多不确定因素阻碍风电行业的发展。我国风电行业发展比较迅速，但与国际风电行业的发展水平还有很大差距，国内的风电发动设备主要依靠进口，对外依赖性强，虽然风电成本已下降很多，但相比火电成本的优势在短期内并不会明显突出，风电行业的发展还有很多的阻碍因素。正是风电行业投资的高风险，必然为风电行业发展带来高收益，不论是风电产业的经济效益、对社会的效益，还是我国目前奉行的可持续发展和节约战略，这些都为发电行业提供了很大的发展空间。
《中国风电产业市场发展研究及投资分析报告》根据国家统计局、国家发改委、国研网、欧洲风能协会和其他的一些权威渠道，内容丰富、翔实。在撰写过程中，运用了大量的图、表等分析工具，结合相关的经济学理论，综合运用定量和定性的分析方法，对风电行业的运行及发展趋势做了比较详细的分析，对影响行业发展的基本因素进行了审慎的剖析，报告还对国外风电行业发展迅速的国家相关政策进行了介绍和分析判断，为我国风电行业的发展提供依据和选择，是能源企业以及相关企事业单位、计划投资于风电行业的企业和风电设备业行业准确了解目前我国风电市场动态，把握风电行业发展趋势，制定企业战略的重要参考依据 1.2 风力发电的历史和现状
风能是人类最早利用的能源之一。 早在公元前 2000 年，埃及， 波斯等国就己出现帆船和风磨， 中世纪荷兰与美国已有用于排灌的水平轴风车。 中国是世界上最早利用风能的国家之一， 早在 1800 年前 ，中国就有风车提水的纪录。 下面简单介绍一下国内外现代风力机研制的历史和现状。
1.2.1中国风电的历史和现状
中国对现代风力机的研制可以追溯到二十世纪 50 年代，但有系统地研究还是从二十世纪 70 年代开始的 。中国为了解决西部草原牧区 ，东部海岛及边远山区的用电问题，国家鼓励开发离网型风力机， 国内各风电科研机构主要从事离网型的研制 ，并形成了一定的规模。 根据中国的具体情况， 重点推广了户用微型发电机， 功率一般为 1001000W ，目前已形成了一个生产， 销售 ，维修服务较完善的体系 ，部分产品出口。 这为电网不能通达 3的地区约 60 万居民解决了基本用电问题。 电灯， 电视进入千家万户， 提高了人民群众的生活质量 。据世界能源组织统计， 世界上十个最大的小型风力发电机生产企业中 ，中国占七个 。截至 2000 年底， 全国累计生产了离网型风力发电机组近二十万台。
1.3 中国风电电价定价机制的演变过程
中国的并网风电从 20 世纪 80 年代开始发展，尤其是“十一五”期间，风电发展非常迅速，总装机容量从1989 年底的4200kW增长到2008年的 1,200 万 kW ，跃居世界第四位，标志着中国风电进入了大规模开发阶段。总体看来，中国并网风电场的发展经历了三个阶段，即初期示范阶段、产业化建立阶段、规模化及国产化阶段。各阶段的电价特点及定价机制概括如下：
1.3.1 初期示范阶段(1986-1993 年)
中国并网型风电发展起步于 1986 年。1986 年 5 月，第一个风电场在山东荣成马兰湾建成，其安装的Vestas V15-55/11风电机组，是由山东省政府和航空工业部共同拨付外汇引进的。此后，各地又陆续使用政府拨款或国外赠款、优惠贷款等引进了一些风电机组，建设并网型风电场。由于这些风电场主要用于科研或作为示范项目，未进入商业化运行，因此，上网电价参照当地燃煤电价，由风力发电厂与电网公司签订购电协议后，报国家物价部门核准，电价水平在 0.28 元/kWh 左右，例如 20世纪90 年代初期建成的达坂城风电场，上网电价不足0.3元/kWh总体来说，此阶段风电装机累积容量为4200kW，风电发展的特点是利用国外赠款及贷款，建设小型示范电场。政府的扶持主要是在资金方面，如投资风电场项目及风力发电机组的研制。风电电价水平基本与燃煤电厂持平。
1.3.2产业化建立阶段(1994-2003 年)
1994年起，中国开始探索设备国产化推动风电发展的道路，推出了“乘风计划”，实施了“双加工程”，制定了支持设备国产化的专项政策，风电场建设逐渐进入商业期。这些政策的实施，对培育刚刚起步的中国风电产业起到了一定作用，但由于技术和政策上的重重障碍，中国风电发展依然步履维艰。每年新增装机不超过十万千瓦。到2003年底，全国风电装机容量仅56.84 万千瓦。
这一阶段，风电电价经历了还本付息电价和经营期平均电价两个阶段。1994 年，国家主管部门规定，电网管理部门应允许风电场就近上网，并收购全部上网电量，上网电价按发电成本加还本付息、加合理利润的原则确定，高出电网平均电价部分的差价由电网公司负担，发电量由电网公司统一收购。随着中国电力体制改革的深化，电价根据“厂网分开，竞价上网”的目标逐步开始改革。
总体来说，这一时期的电价政策呈现出如下特点：上网电价由风力发电厂与电网公司签订购电协议，各地价格主管部门批准后，报国家物价部门备案，因此，风电价格各不相同。最低的仍然是采用竞争电价，与燃煤电厂的上网电价相当，例如，中国节能投资公司建设的张北风电场上网电价为 0.38 元/千瓦时;而最高上网电价每千瓦时超过 1 元，例如浙江的括苍山风电场上网电价高达每千瓦时1.2元。
由此可见，从初期示范阶段到产业化建立阶段，电价呈现上升趋势。
1.3.3规模化及国产化阶段(2003 后)
为了促进风电大规模发展，2003年，国家发展改革委组织了第一期全国风电特许权项目招标，将竞争机制引入风电场开发，以市场化方式确定风电上网电价。截至2007年，共组织了五期特许权招标，总装机容量达到880万千瓦。
为了推广特许权招标经验，2006年国家发展改革委颁布《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》 (发改价格[2006]7号)文件，提出了“风力发电项目的上网电价实行政府指导价，电价标准由国务院价格主管部门按照招标形成的价格确定” 。根据该文件，部分省(区、市) ，如内蒙古、吉林、甘肃、福建等，组织了若干省级风电特许权项目. 1.3.4目前中国风电电价政策
随着风电的快速发展， “招标加核准”的模式已无法满足风电市场发展和政府宏观引导的现实需要。因此，在当前各地风电进入大规模建设阶段，从招标定价加政府核准并行制度过渡到标杆电价机制，是行业发展的必然，也将引导风电产业的长期健康发展。
2009年 7月底，国家发展改革委发布了《关于完善风力发电上网电价政策的通知》(发改价格[2009]1906号)，对风力发电上网电价政策进行了完善。文件规定，全国按风能资源状况和工程建设条件分为四类风能资源区，相应设定风电标杆上网电价。
1.4中国政府对风电的补贴政策
中国政府一直大力支持风电的发展，从2002 年开始，要求电网公司在售电价格上涨的部分中拿出一定份额，补贴可再生能源发电(即高出煤电电价的部分) 。 ， 电网和中国政府对风电的政策性补贴力度逐年加大，
由 2002 年的 1.38 亿元上升到 2008 年的 23.77 亿元1(见图 4) 。由此可见，中国政府的政策是鼓励可再生能源发展的，因此，中国风电迅速发展，三年间装机容量翻番。尽管如此，由于风电运行的不确定性，技术操作能力和管理水平的限制，中国风电企业的盈利仍然是微薄的。 结论
从以上分析我们可以看出，中国的风电电价变化和风电行业的发展特点密不可分。风电行业发展经历了初期示范、产业化建立、规模化及国产化、目前逐渐完善等四个阶段。与此相对应，四个阶段的风电电价基本情况为：初期示范阶段：与燃煤电价持平(不足0.3元/kWh) ;产业化建立阶段：由风力发电厂和电网公司签订购电协议确定，电价各不相同(0.38元/kWh～1.2元/kWh) ;规模化及国产化阶段：招标电价与核准电价共存，国家招标电价保持上升;目前完善阶段：四类标杆电价(0.51元/kWh，0.54元/kWh，0.58元/kWh，0.61元/kWh) 。在这期间，中国政府一直努力探索合理的风电电价市场形成机制。不同阶段的机制不同，风电电价亦有所波动，国家的指导电价逐年上升，核准电价则略微下降，这都符合中国风电产业和世界风电产业的发展规律，使中国的风电电价更趋理性。同时，可以看到，中国政府在探索风电价格机制和规范风电电价的过程中，一直给予风电行业巨大的支持， 2002年至2008年，国家对风电的补贴额从1.38亿元上升为23.77亿元， 每年都在大幅度增长，这极大地提高了投资者的积极性，促使中国的风电装机容量成倍增加，中国一跃成为风电大国。
因此，我们认为，中国政府是依据风电本身发展的客观规律、电网的承受能力来确定风电电价，在确定电价时从未考虑 CDM 因素，定价过程完全与CDM无关。但是，也应该看到，在中国风力发展的过程中，CDM对风力发电企业克服资金和技术障碍确实发挥了积极作用，如果没有CDM，中国风电发展速度不会如此迅速，更不会为减缓全球温室气体排放做出如此巨大的贡献。因此，我们希望EB在审核中国风电项目时能充分考虑和理解中国特殊的定价机制，推动全球范围内更多高质量 CDM 项目的成功注册，为减缓全球气候变化作出更多贡献。
参考文献：
风力发电技术课程设计范文第3篇
第一章 风电场的运行
目前，国内风力发电机组的单机容量已从最初的几十千瓦发展为今天的几百千瓦甚至兆瓦级。风电场也由初期的数百千瓦装机容量发展为数万千瓦甚至数十万千瓦装机容量的大型风电场。随着风电场装机容量的逐渐增大，以及在电力网架中的比例不断升高，对大型风电场的科学运行、维护管理逐步成为一个新的课题。风电场运行维护管理工作的主要任务是通过科学的运行维护管理，来提高风力发电机组设备的可利用率及供电的可靠性，从而保证电场输出的电能质量符合国家电能质量的有关标准。风电场的企业性质及生产特点决定了运行维护管理工作必须以安全生产为基础，以科技进步为先导，以设备管理为重点，以全面提高人员素质为保证，努力提高企业的社会效益和经济效益。
第一节 风电场运行工作的主要内容
风电场运行工作的主要内容包括两个部分，分别是风力发电机组的运行和场区升压变电站及相关输变电设施的运行。工作中应按照DL/T666-1999《风力发电场运行规程》的标准执行。
一、风力发电机组的运行
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风力发电场的运行与维护检修技术
风力发电机组的日常运行工作主要包括：通过中控室的监控计算机，监视风力发电机组的各项参数变化及运行状态，并按规定认真填写《风电场运行日志》。当发现异常变化趋势时，通过监控程序的单机监控模式对该机组的运行状态连续监视，根据实际情况采取相应的处理措施。遇到常规故障，应及时通知维护人员，根据当时的气象条件检查处理，并在《风电场运行日志》上做好相应的故障处理记录及质量记录;对于非常规故障，应及时通知相关部门，并积极配合处理解决。
风电场应当建立定期巡视制度，运行人员对监控风电场安全稳定运行负有直接责任，应按要求定期到现场通过目视观察等直观方法对风力发电机组的运行状况进行巡视检查。应当注意的是，所有外出工作(包括巡检、起停风力发电机组、故障检查处理等)出于安全考虑均需两人或两人以上同行。检查工作主要包括风力发电机组在运行中有无异常声响、叶片运行的状态、偏航系统动作是否正常、塔架外表有无油迹污染等。巡检过程中要根据设备近期的实际情况有针对性地重点检查故障处理后重新投运的机组，重点检查起停频繁的机组，重点检查负荷重、温度偏高的机组，重点检查带“病”运行的机组，重点检查新投入运行的机组。若发现故障隐患，则应及时报告处理，查明原因，从而避免事故发生，减少经济损失。同时在《风电场运行日志》上做好相应
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风力发电场的运行与维护检修技术
巡视检查记录。
当天气情况变化异常(如风速较高，天气恶劣等)时，若机组发生非正常运行，巡视检查的内容及次数由值长根据当时的情况分析确定。当天气条件不适宜户外巡视时，则应在中央监控室加强对机组的运行状况的监控。通过温度、出力、转速等的主要参数的对比，确定应对的措施。
二、输变电设施的运行
由于风电场对环境条件的特殊要求，一般情况下，电场周围自然环境都较为恶劣，地理位臵往往比较偏僻。这就要求输变电设施在设计时就应充分考虑到高温、严寒、高风速、沙尘暴、盐雾、雨雪、冰冻、雷电等恶劣气象条件对输变电设施的影响。所选设备在满足电力行业有关标准的前提下，应当针对风力发电的特点力求做到性能可靠、结构简单、维护方便、操作便捷。同时，还应当解决好消防和通信问题，以便提高风电场运行的安全性。
由于风电场的输变电设施地理位臵分布相对比较分散，设备负荷变化较大，规律性不强，并且设备高负荷运行时往往气象条件比较恶劣，这就要求运行人员在日常的运行工作中应加强巡视检查的力度。在巡视时应配备相应的检测、防护和照明设备，以保证工作的正常进行。
风电场场区内的变压器及附属设施、电力电缆、架空线路、通信线路、防雷设施、升压变电站的运行工作应执行下
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风力发电场的运行与维护检修技术
列标准：
SD292-1988《架空配电线路及设备运行规程(试行)》 DL/T 572-1995《电力变压器运行规程》
GBI4285-1993《继电保护和安全自动装臵技术规程》 DL/T T596-1996《电力设备预防性试验规程》 DL408-1991《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》
DL409-1991电业安全工作规程(电力线路部分)》 DL/T 5027-1993《电力设备典型消防规程》
DL/T620-1997《交流电气装臵的过电压保护和绝缘配合》
电力部(79)电生字53号《电力电缆运行规程》
第二章 机组常规巡检和故障处理
风电场的维护主要是指风力发电机组的维护和场区内输变电设施的维护。风力发电机组的维护主要包括机组常规巡检和故障处理、例行维护及非常规维护。在工作中应根据电场实际执行下列标准：
DL/T797-2001《风力发电场检修规程》 SD230-1987《发电厂检修规程》 DL/T573-1995《电力变压器检修导则》 DL/T574-1995《有载分接开关运行维修导则》
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风力发电场的运行与维护检修技术
一、机组常规巡检
为出现保证风力发电机组的可靠运行，提高设备可利用率，在日常的运行维护工作中建立日常登机巡检制度。维护人员应当根据机组运行维护手册的有关要求并结合机组运行的实际状况，有针对性地列出巡检标准工作内容并形成表格，工作内容叙述应当简单明了，目的明确，便于指导维护人员的现场工作。通过巡检工作力争及时发现故障隐患，防范于未然，有效地提高设备运行的可靠性。有条件时应当考虑借助专业故障检测设备，加强对机组运行状态的监测和分析，进一步提高设备管理水平。
二、风力发电机组的日常故障检查处理
(1)当标志机组有异常情况的报警信号时，运行人员要根据报警信号所提供的故障信息及故障发生时计算机记录的相关运行状态参数，分析查找故障的原因，并且根据当时的气象条件，采取正确的方法及时进行处理，并在《风电场运行日志》上认真做好故障处理记录。
(2)当液压系统油位及齿轮箱油位偏低时，应检查液压系统及齿轮箱有无泄漏现象发生。若是，则根据实际情况采取适当防止泄漏措施，并补加油液，恢复到正常油位。在必要时应检查油位传感器的工作是否正常。
(3)当风力发电机组液压控制系统压力异常而自动停机时，运行人员应检查油泵工作是否正常。如油压异常，应
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检查液压泵电动机、液压管路、液压缸及有关阀体和压力开关，必要时应进一步检查液压泵本体工作是否正常，待故障排除后再恢复机组运行。
(4)当风速仪、风向标发生故障，即风力发电机组显示的输出功率与对应风速有偏差时，应检查风速仪、风向标转动是否灵活。如无异常现象，则进一步检查传感器及信号检测回路有无故障，如有故障予以排除。
(5)当风力发电机组在运行中发现有异常声响时，应查明声响部位。若为传动系统故障，应检查相关部位的温度及振动情况，分析具体原因，找出故障隐患，并做出相应处理。
(6)当风力发电机组在运行中发生设备和部件超过设定温度而自动停机时，即风力发电机组在运行中发电机温度、晶闸管温度、控制箱温度、齿轮箱温度、机械卡钳式制动器刹车片温度等超过规定值而造成了自动保护停机。此时运行人员应结合风力发电机组当时的工况，通过检查冷却系统、刹车片间隙、润滑油脂质量，相关信号检测回路等，查明温度上升的原因。待故障排除后，才能起动风力发电机组。
(7)当风力发电机组因偏航系统故障而造成自动停机时，运行人员应首先检查偏航系统电气回路、偏航电动机、偏航减速器以及偏航计数器和扭缆传感器的工作是否正常。必要时应检查偏航减速器润滑油油色及油位是否正常，借以
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判断减速器内部有无损坏。对于偏航齿圈传动的机型还应考虑检查传动齿轮的啮合间隙及齿面的润滑状况。此外，因扭缆传感器故障致使风力发电机组不能自动解缆的也应予以检查处理。待所有故障排除后再恢复起动风力发电机组。
(8)当风力发电机组转速超过限定值或振动超过允许振幅而自动停机时，即风力发电机组运行中，由于叶尖制动系统或变桨系统失灵，瞬时强阵风以及电网频率波动造成风力发电机组超速;由于传动系统故障、叶片状态异常等导致的机械不平衡、恶劣电气故障导致的风力发电机组振动超过极限值。以上情况的发生均会使风力发电机组故障停机。此时，运行人员应检查超速、振动的原因，经检查处理并确认无误后，才允许重新起动风力发电机组。
(9)当风力发电机组桨距调节机构发生故障时，对于不同的桨距调节形式，应根据故障信息检查确定故障原因，需要进入轮毂时应可靠锁定叶轮。在更换或调整桨距调节机构后应检查机构动作是否正确可靠，必要时应按照维护手册要求进行机构连接尺寸测量和功能测试。经检查确认无误后，才允许重新起动风力发电机组。
(10)当风力发电机组安全链回路动作而自动停机时，运行人员应借助就地监控机提供的故障信息及有关信号指示灯的状态，查找导致安全链回路动作的故障环节，经检查处理并确认无误后，才允许重新起动风力发电机组。
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(11)当风力发电机组运行中发生主空气开关动作时，运行人员应当目测检查主回路元器件外观及电缆接头处有无异常，在拉开箱变侧开关后应当测量发电机、主回路绝缘以及晶闸管是否正常。若无异常可重新试送电，借助就地监控机提供的有关故障信息进一步检查主空气开关动作的原因。若有必要应考虑检查就地监控机跳闸信号回路及空气开关自动跳闸机构是否正常，经检查处理并确认无误后，才允许重新起动风力发电机组。
(12)当风力发电机组运行中发生与电网有关故障时，运行人员应当检查场区输变电设施是否正常。若无异常，风力发电机组在检测电网电压及频率正常后，可自动恢复运行。对于故障机组必要时可在断开风力发电机组主空气开关后，检查有关电量检测组件及回路是否正常，熔断器及过电压保护装臵是否正常。若有必要应考虑进一步检查电容补偿装臵和主接触器工作状态是否正常，经检查处理并确认无误后，才允许重新起动机组。
(13)由气象原因导致的机组过负荷或电机、齿轮箱过热停机，叶片振动，过风速保护停机或低温保护停机等故障，如果风力发电机组自起动次数过于频繁，值班长可根据现场实际情况决定风力发电机组是否继续投入运行。
(14)若风力发电机组运行中发生系统断电或线路开关跳闸，即当电网发生系统故障造成断电或线路故障导致线路
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开关跳闸时，运行人员应检查线路断电或跳闸原因( 若逢夜间应首先恢复主控室用电)，待系统恢复正常，则重新起动机组并通过计算机并网。
(15)风力发电机组因异常需要立即进行停机操作的顺序：
1)利用主控室计算机遥控停机。
2)遥控停机无效时，则就地按正常停机按钮停机。 3)当正常停机无效时，使用紧急停机按钮停机。 4)上述操作仍无效时，拉开风力发电机组主开关或连接此台机组的线路断路器，之后疏散现场人员，做好必要的安全措施，避免事故范围扩大。
(16)风力发电机组事故处理：在日常工作中风电场应当建立事故预想制度，定期组织运行人员做好事故预想工作。根据风电场自身的特点完善基本的突发事件应急措施，对设备的突发事故争取做到指挥科学、措施合理、沉着应对。
发生事故时，值班负责人应当组织运行人员采取有效措施，防止事故扩大并及时上报有关领导。同时应当保护事故现场(特殊情况除外)，为事故调查提供便利。
事故发生后，运行人员应认真记录事件经过，并及时通过风力发电机组的监控系统获取反映机组运行状态的各项参数记录及动作记录，组织有关人员研究分析事故原因，总结经验教训，提出整改措施，汇报上级领导。
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第三章 风力发电机组的例行维护
风电场的例行维护是风力发电机组安全可靠运行的主要保证。风电场应坚持“预防为主，计划检修”的原则，根据机组制造商提供的例行维护内容并结合设备运行的实际情况制定出切实可行的维护计划。同时，应当严格按照维护计划工作，不得擅自更改维护周期和内容。切实做到“应修必修，修必修好”，使设备处于正常的运行状态。 运行人员应当认真学习掌握各种型号机组的构造、性能及主要零部件的工作原理，并一定程度上了解设备的主要总装工艺和关键工序的质量标准。在日常工作中注意基本技能和工作经验的培养和积累，不断改进风力发电机组维护管理的方法，提高设备管理水平。
一、例行维护的主要内容和要求 1. 电气部分
1)传感器功能测试与检测回路的检查; 2)电缆接线端子的检查与紧固; 3)主回路绝缘测试;
4)电缆外观与发电机引出线接线柱检查;
5)主要电气组件外观检查(如空气断路器、接触器、继电器、熔断器、补偿电容器、过电压保护装臵、避雷装臵、晶闸管组件、控制变压器等);
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6)模块式插件检查与紧固;
7)显示器及控制按键开关功能检查;
8)电气传动桨距调节系统的回路检查(驱动电动机、储能电容、变流装臵、集电环等部件的检查、测试和定期更换);
9)控制柜柜体密封情况检查; 10)机组加热装臵工作情况检查; 11)机组防雷系统检查; 12)接地装臵检查。 2. 机械部分
1)螺栓连接力矩检查;
2)各润滑点润滑状况检查及油脂加注; 3)润滑系统和液压系统油位及压力检查; 4)滤清器污染程度检查，必要时更换处理; 5)传动系统主要部件运行状况检查; 6)叶片表面及叶尖扰流器工作位臵检查; 7)桨距调节系统的功能测试及检查调整; 8)偏航齿圈啮合情况检查及齿面润滑; 9)液压系统工作情况检查测试; 10)钳盘式制动器刹车片间隙检查调整; 11)缓冲橡胶组件的老化程度检查; 12)联轴器同轴度检查;
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13)润滑管路、液压管路、冷却循环管路的检查固定及渗漏情况检查;
14)塔架焊缝、法兰间隙检查及附属设施功能检查; 15)风力发电机组防腐情况检查。
二、例行维护周期
正常情况下，除非设备制造商的特殊要求，风力发电机组的例行维护周期是固定的，即：
新投运机组：500h(一个月试运行期后)例行维护; 已投运机组：2500h(半年)例行维护;
三、维护计划的编制
风力发电机组例行维护计划的编制应以机组制造商提供的例行维护内容为主要依据，结合风力发电机组的实际运行状况，在每个维护周期到来之前进行整理编制。计划内容主要包括工作开始时间、工作进度计划、工作内容、主要技术措施和安全措施、人员安排以及针对设备运行状况应注意的特殊检查项目等。
在计划编制时还应结合风电场所处地理环境和风力发电机组维护工作的特点，在保证风力发电机组安全运行的前提下，根据实际需要可以适当调整维护工作的时间，以尽量避开风速较高或气象条件恶劣的时段。这样不但能减少由维护工作导致计划停机的电量损失，降低维护成本，而且有助
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于改善维护人员的工作环境，进一步增加工作的安全系数，提高工作效率。
四、例行维护的组织与管理 例行维护组织形式：
风力发电机组的例行维护在风电场的工作任务中所占的比例较重，如何科学合理地进行组织和管理，对风电场的经济运行至关重要。
依据风电场装机容量和人员构成的不同，出现较多的主要有以下两种组织形式，即集中平行式作业和分散流水式作业：
1. 集中平行式作业是指在相对集中的时间内，维护作业班组集中人力、物力，分组多工作面平行展开工作。装机数量较少的中小容量风电场多采用这种方式。
特点：工期相对较短，便于生产动员和组织管理。但是，人员投入相对较多，维护工具的需求量较大。
2.分散流水式作业是指将整个维护工作根据工作性质分为若干阶段，科学合理地分配工作任务，实现专业分工协作，使各项工作之间最大限度地合理搭接，以更好的保证工作质量，提高劳动生产率。适于装机数量较多的大中型风电场。
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特点：人员投入及维护工具的使用较为合理，劳动生产率较高，成本较低。但是，工期相对较长，对组织管理和人员素质的要求较高。
例行维护工作开始前，维护工作负责人应根据风电场的设备及人员实际情况选择适合自身的工作组织形式，提早制定出周密合理的例行维护计划，落实维护工作所需的备品备件和消耗物资，保证维护工作所需的安全装备及有精度要求的工量卡具已按规定程序通过相应等级的鉴定，并已确实到位。
为了使每个维护班组了解维护工作的计划及进度安排，在例行维护工作正式开始前应召开由维护人员和风电场各部门负责人共同参加的例行维护工作准备会，通过会议应协调好各部门间的工作，“以预防为主”督促检查各项安全措施的落实情况，确定各班组的负责人，“以人为核心”做到责任到人，分工负责，确保维护计划的各项工作内容得以认真执行，并按规定填写相应的质量记录。
工作中应做到“安全生产，文明操作”，爱惜工具，节约材料，在保证质量的前提下控制消耗、降低成本。同时还应注意工作进度的掌握，加强组织协调，切实关心一线维护人员的健康和生活，在实际生产中提高企业的凝聚力。
五、检修工作总结
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1)风力发电机组的维护检修工作必须要把安全生产作为重要的任务，工作中严格遵守风力发电机组维护工作安全规程，做到“安全与生产的统一”，确保维护检修工作的正常进行。
2)严格控制维护检修工作的进度，在计划停机时间内完成维护检修计划中所列的工作内容，达到要求的技术标准。并按规定填写有关质量记录，在工作负责人签字确认后及时整理归档。
3)工作过程中应当加强成本控制，严格管理，统筹安排，避免费用超支。
4)工作时要注意保持工作场地的卫生，废弃物及垃圾统一收集，集中处理，树立洁净能源的良好形象。
5)维护检修工作结束后，检修工作负责人应对各班组提交的工作报告进行汇总整理，组织班组人员对在维护检修工作中发现的问题及隐患进行分析研究，并及时采取针对性的措施，进一步提高设备的完好率。
6)整个工作过程结束后，检修工作负责人应对维护检修计划的完成情况和工作质量进行总结。同时，还应综合维护检修工作中发现的问题，对本维护周期内风力发电机组的运行状况进行分析评价，并对下一维护周期内风力发电机组的预期运行状况及注意事项进行阐述，为今后的工作提供有益的积累。
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2500(一年)例行维护。
部分机型在运行满3年或5年时，在5000h例行维护，的基础上增加了部分检查项目，实际工作中应根据机组运行状况参照执行。
风力发电技术课程设计范文第4篇
关键词：风力发电;控制技术;并网技术;低电压穿越
引言
在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下，对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。 风能作为一种可再生的清洁能源， 受世界各国的重视程度越来越高， 也越来越多的被应用到风力发电中。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。由于它可以在改善生态环境、 优化能源结构、 促进社会经济可持续发展等方面有非常突出的作用， 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 国外风力发电发展现状
20 世纪80 ～90 年代， 风力发电技术得到了飞速的发展并且逐渐成熟。风力发电凭借它自身的优点， 已经延伸到了电网难以达到的地方，给他们带来了很多方便。据全球风能理事会(GWEC)发布的全球风电市场装机数据显示， 全球风电产业 2011 年新增风电装机容量达四万一千兆瓦。这一新增容量使全球累计风电装机达到二十三万八千兆瓦。这一数据表明全球累计装机实现了两成多的年增长， 新增装机增长达到6%。到目前为止， 全球七十多个国家有商业运营的风电装机， 其中二十二个国家的装机容量超过 1GW。据估计到 2030 年， 欧洲风电装机可达三百亿瓦， 可满足欧洲百分之二十的电力需求。
1.2国内风力发电发展现状
我国风力资源储量丰富，分布广泛。陆上可开发的储量为2.53亿kW，海上可开发的储量为7.5亿kW。“大规模、高集中开发，远距离和高电压输送”是我国风电发展的重要特征。近年来，我国风电发展迅猛，2006～2010 年风电总装机容量从260万kW增长到4 182.7万kW，2010年新增风电装机1 600万kW，累计装机容量和新增装机容量均居世界第一。预计2020年我国风电累计装机可以达到2.3亿kW。这意味着未来十年中，风电总装机容量
平均每年需新增1 800万kW。预计每年需新增机组及其配套变流器约9 000台。
2. 风电系统的控制技术
风力发电系统的运行方式有三种：独立型、并网型和联合型。并网型风力发电系统由风力机控制器、 风力机、 传动装置、 励磁调节器、 发动机、 变频器和变压器等组成。
风力发电机组包括风力机、 发电机、 变速传动装置及相应的控制器等， 用来实现风能与电能的能量转换。风力发电的关键问题是风力机和发电机的功率和速度控制。
风电机组中将风能转换成机械能的能量转换装置是风力机， 它由风轮、 迎风装置和塔架等组成。按结构不同， 风力机可分为水平轴式和立轴式两种;按功率调节方式不同， 风力机可分为定桨距失速、 变桨距和主动失速 3 种。
风电机组中的发电机将机械能转化为电能， 发电机在并入电网时必须输出恒定频率(一般为 50 Hz)的电能。按照发电机转速的不同， 发电机可分为恒速和变速两类， 其中变速需要通过变频器来实现。变频器采用电力电子变流技术和控制技术， 将发电机发出的频率变化交流电转换为与电网频率相同、 能与电网柔性连接的交流电， 并且能实现最大风能跟踪控制。按照拓扑结构的不同， 变频器可分为交-交型、 交-直-交型和矩阵型三种;按照变频器容量的不同可将变频器分为部分容量和全部容量(全额)两种。
变速传动装置可将风轮的低转速转换为发电机的较高转速， 按传动链类型将其分为齿轮箱驱动和直接驱动两种， 其中前者包括单级和多级两种齿轮箱驱动。
3. 风力发电机及其风电系统
实现恒速或变速风力发电系统有许多种方案，所选发电机的类型主要取决于风电系统的形式。
传统的恒速/变速风电系统共有四种：基于SCIG 的恒速风电系统[1]、基于WRIG 的受限变速风电系统[2]、基于ESC- SCIG 的变速风电系统[3]和基于MMG 的变速风电系统[4]。
现代风电系统一般采用变速恒频技术，这种技术通过变流装置或改造发电机结构来实现。现代变速恒频风电系统共有六种：基于SCIG 的风电系统[5]、基于DFIG 的风电系统[6]、基于直驱式EESG 的风电系统[7]、基于直驱式PMSG 的风电系统[8]、基于半直驱PMSG 的风电系统[9]和基于PMBDCG 的风电系统[10]。
近年来， 一些具有商业化潜力的新型风力发电机及其风力发电系统不断涌现。新型变速恒频风电系统主要有以下八种：基于 SRG 的风电系统[11]、基于 BDFIG 的风电系统[12]、基于CPG 的风电系统[13]、基于HVG 的风电系统[14]、基于DWIG 的风电系统[15]、基于
TFPMG 的风电系统[16]、基于DSPMG 的风电系统[17]和基于EVT 的风电系统[18]。
4. 风力发电中的关键技术
4.1并网技术的研究和最大风能的捕获
并网技术是通过对全功率电力变换器的控制算法来实现控制目的。并网控制方面，文献
[19]提出了直流侧并网的新方法。 在直流电容与 DC/AC 之间安装并网开关。并网前并网开关断开，DC/AC 通过限流电阻对电容进行充电， 此时发电机在风力机的带动下转速从 0 上升。 当电容充电达到交流电网线电压幅值时闭合并网开关，同步风力发电机并网。 正常情况下，发电机转速从低到高逐渐上升，并在某一转速下并入电网。当由于某种原因， 发电机在高转速下脱网需要重新并网， 由于此时电容已经充电且直流母线电压高于网侧交流线电压幅值， 因此只要将并网开关闭合就可实现并网。
直驱式永磁同步风力发电机经电力电子变换器并入电网以后的控制目标是风速小于额定风速时实现最大风能捕获， 风速超过额定风速时使系统以额定功率输出[20]。
最大风能捕获的目的就是通过适当的控制，使风力机转速随风速变化，始终沿着最佳功率曲线运行，从而使风能转化最大化。 最大风能追踪可以有变桨距调节，也可以通过调节发电机功率来调节转速以保持最佳叶尖速比实现。 出于可行性、经济性和可靠性的考虑，当前使用的主要是通过控制发电机输出功率以调节其电磁功率，进而调节发电机转速。
具体实现时， 在发电机有功和无功功率解耦控制的基础上，根据有功功率给定的提取方法的不同，又有有速度传感器和无速度传感器的控制方法之分。有速度传感器的控制方法是根据风力机最佳功率曲线和风力机转速实时计算发电机输出功率给定。而无速度传感器的控制方法又有扰动法[21,22,23]、参数估计法、查表法和人工在智能法几类。
4.2低电压穿越的研究
电网电压跌落时， 由于受变流器通流能力的限制，网侧逆变器注入电网功率减小。而此刻机侧整流器的功率并没有改变，造成直流侧的过电压。如果维持直流侧电压稳定，则必然造成逆变器过电流。过电压和过电流都将导致电力电子器件的损坏， 为了保护变流器不被损坏， 风力发电机组将在电压跌落时退出运行。电网穿透率小时，风力发电机组在电压跌落时退出运行还是可以接受的。
然而，随着风力发电规模的不断扩大，若风电机组在电压跌落时仍然采取被动保护式脱网， 则会增加整个系统的恢复难度，甚至使故障更加严重，最终导致系统其他机组全部解列。 目前在风力发电技术发展领先的一些国家，如丹麦、德国等已相继制定了新的电网运
行准则, 定量给出了风电系统离网的条件(如最低电压跌落深度和跌落持续时间)，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力机脱网，当电压在凹陷部分时,发电机应提供无功功率。这就要求风电系统具有较强的低电压穿越能力，能方便地为电网提供无功支持。 因此必须研究低电压穿越的措施， 实现电网电压跌落时风力发电机不脱网运行。
文献[24]通过在逆变器交流侧加装无功补偿装置和低通滤波器来应对电网电压不对称跌落对系统所造成的影响， 使逆变器只能感受到电网的正序电压，保持其对称工作状态，从而实现低电压穿越;文献[25-28]通过直流侧加卸荷负载以消除电压跌落时直流侧的功率拥堵， 避免直流侧的过电压和逆变器的过电流，实现低电压穿越。这些方法都要增加专门的元件，降低了系统的可靠性和经济性，使控制变得复杂。
结论
风电作为我国今后大力重点发展的 3 类新能源之一， 在今后将具有广阔的发展和应用前景， 风力发电在摆脱对化石能源的过度依赖、 缓解中国能源紧缺、 改善生态环境和扩大社会效益等方面将做出较大的贡献。本文对风力发电的发展状况，如传统的恒速/变速风电系统、现代变速恒频风电系统和新型变速恒频风电系统进行了简单介绍。随着风电技术的不断变革以及机组制造工艺的持续改进， 将来风力发电的竞争力必定逐渐提升， 其发展前景广阔。
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风力发电技术课程设计范文第5篇
毕业设计(论文)任务书
电气与信息工程学院 电气工程及自动化专业 09班级 学生 谭浩然毕业设计(论文)题目：MW级风力发电机组变桨距系统研究完成期限：从2013 年02月 25 日起到 2013 年 06 月 16 日 课题的意义及培养目标：随着环保问题的日益突出，能源供应的渐趋紧张，风力发电作为一种清洁的可再生能源的发电方式，已越来越受到世界各国人民的欢迎和重视。同时，风力发电又是新能源发电技术中最成熟和最具规模开发条件的发电方式之一。因此，近几年来，我国的风力发电事业得到了很快的发展。本课题以目前风力发电系统中较普遍使用的MW级风力发电机组为研究对象，以计一套风力发电机组的变桨控制系统，实现自动最大风能捕获、危险风速保护等控制要求。最后，再通过仿真验证其可行性。经过本系统的设计实践，使学生可以很好的与目前的先进工程实践接轨。使所学的专业课及专业基础课的知识由理论转向实践，使所学的文化知识得到较好的实际应用和验证提升学生进入社会适
应工程工作环境的能力。设计(论文)所需收集的原始数据与资料：所需的资料、参考书籍如下：
1、电机及拖动基础(主要是同步发电机部分)，电力拖动自动控制系统，电器
控制及PLC等技术书籍
2、STEP7软件。
3、S7-300PLC编程手册。
4、AUTOCAD绘图软件。
课题的主要任务(需附有技术指标要求)：
1、熟悉风力发电机的原理。
2、在掌握软件编程及控制工艺的基础上，设计风力发电机自动变桨控制系统。
3、编写软件程序。
5、在设计完成后，验证可行性。设计进度安排及完成的相关任务(以教学周为单位)：
风力发电技术课程设计范文第6篇
近年来随着环境的污染, 作为新能源风力发电将被广泛的运用于各个行业, 风力发电场一般均在比较偏远的地带, 在恶劣的环境下, 对于风力发电机组的复杂多变的故障问题以及难以统一信号的监测技术难题, 从风力发电机故障较多的地方入手, 在依据不同监测下的数据为切入点, 分析风力发电机组在发电过程中常出现的问题, 对于风力发电机的监测和故障技术问题更深入的研究。
一、风力发电机组的故障特点
风力发电场的的位置大多为一些偏远地区和高山上, 恶劣的自然环境、风速多变以及外部载荷的不稳定长期影响对于风力发电机组内部的部件很容易引起故障。而风发电机组的故障一般都是主要有齿轮箱、发电机、变频器三部分的故障。我们主要是对于风力发电机组中发电机部分做主要的研究, 风力发电机组的发电机一般故障有发电机轴承过热、发电机运行时的振动过大以及发电机机身的温度过高等方面的故障。经过长时间的研究发现, 造成以上故障的主要原因是轴承损坏、定子绕组的绝缘损坏以及转子的平衡问题等原因。对于不同的故障问题以及部件应采用相适应的处理方法, 是对其进行最有效的状态监测和故障诊断的有效措施。
二、状态监测与故障诊断的系统的基本结构
风力发电机组的监测与故障诊断依赖于现代化计算机技术以及电气技术的有效结合, 计算机的控制系统可将信号的采集、监测、分析等融合为一个一站式的监测系统。通过对风力发电机组的温度、振动以及压力的数值与标准数值进行对比分析, 能够有效的掌握发电机组的运行状况, 同时可以根据数据的分析对风力发电机组出现的故障并提出相应的解决措施。风力发电机组的监测与故障的诊断系统的工作模式主要是对信息的收集--信息的处理--信息的分析--判断信息的准确性--诊断的结果以及相应的措施。对于信息的处理和收集是基于前期对发电机组安装或进行周期性的检测, 在检测设备对于检测到的信号传输给计算机控制系统对于信息进行分析, 从而得出相应的结果。由始至终都有计算机对信息进行分析和处理。
三、风力发电机的检测诊断技术
3.1直驱式风力发电机
直驱式风力发电机, 是一种由风力直接驱动发电机, 亦称无齿轮风力发动机, 这种发电机采用多极电机与叶轮直接连接进行驱动的方式, 免去齿轮箱这一传统部件。由于齿轮箱是目前在兆瓦级风力发电机中属易过载和过早损坏率较高的部件, 因此, 没有齿轮箱的直驱式风力发动机, 具备低风速时高效率、低噪音、高寿命、减小机组体积、降低运行维护成本等诸多优点。
直驱型风力发电机组没有齿轮箱, 低速风轮直接与发电机相连接, 各种有害冲击载荷也全部由发电机系统承受, 对发电机要求很高。同时, 为了提高发电效率, 发电机的极数非常大, 通常在100极左右, 发电机的结构变得非常复杂, 体积庞大, 需要进行整机吊装维护。且永磁材料及稀土的使用增加了一些不确定因素。
3.2发电机
发电机是风力发电机机组的核心零部件。发电机的功能是将有风力带带动风叶旋转的机械能转化为电能的, 发电机的正常运行是保障风能转化为电能的基础。发电机长期处于电磁交互的环境下, 从而造成发电的故障主要有发电机运行的振动过大、发电机过热以及定子线圈短路等多样问题。根据发电机的常出现故障以及故障问题的总结, 对于发电机故障的诊断方法是基于定子与转子的电流、电压信号以及输出功率的状态。通过定子电流信号的分析可将发电机的故障进行识别从而快速判断出故障。
3.3叶片
叶片是风力发电机组中一个必不可少的组成部分, 它就想鸟儿的翅膀带动其飞行, 它是带动发电机运动的主要部分。一个叶片的长度一般在40米左右, 体积较大一般都是纤维增强复合材料, 一旦发生故障不仅会对发电造成影响同时也会对发电机组带来不可估计的损伤。叶片常年在外线风吹日晒更有些地区的环境恶劣对于叶片的表面会有一定的腐蚀, 甚至有些部分还伴随一些裂缝。对于叶片的故障主要是对其进行受力的分析, 基于叶片在故障的运行效果与正常时的运行是完全不同的, 我们对叶片的检测主要是利用光纤的光栅传感器对叶片的应力应变的变化范围进行分析。分析的结果从而得出叶片的运行状态, 光纤光栅传感器在恶劣环境中的运用是比较适合的。这也是选用它的主要原因。
结语
风力发电机组的检测以及故障诊断是通过计算机系统、电气系统、控制系统等多个系统的融合的人工智能的结晶, 在我国众多的风力发电场可整合到一个监控系统中, 在一个监测系统中可检测到全国各地的发电厂是否在正常的运行。我们要收集故障的数据根据不同地区不同条件研发出适合当地环境条件下发电的发电机组部件, 有效的从根本上解决故障的发生提高零部件的使用寿命增加发电的周期, 同时要结合先进技术来提高监测技术的精度, 对故障的发生可以及时应对。更大程度的提高我国对于发电机组的监测和故障诊断技术。
摘要：随着新能源的不断发展, 风能发电是目前较为环保的有绿色的发电方式。由于风力发电的设备处在各种环境中, 风力发电机发生故障已经是习以为常, 在恶劣的环境下对于故障的维修也是比较困难的, 风力发电机组状态的监测和故障的诊断一直以来就是一个技术难题, 能够对风力发电机组状态的实时监测能够及时的发现潜在的故障, 最小的降低造成的损失;从而对于风力发电机组的故障能够提供有效的数据参考, 对于故障可以更快的处理。因此降低风力发电机组的故障需要很大程度突破风力发电机的监测和故障诊断技术。
关键词：风力发电,新能源,发电机
参考文献
[1] 葛苁.风力发电机状态监测及故障诊断技术分析[J].电源技术应用