风力发电考试（共9篇）
风力发电考试 篇1
1.电力系统：用于生产，传输，交换，分配，消耗电能的系统：
一次部分：用于能量生产，传输，交换，分配，消耗的部分
二次部分：对一次部分进行检测，监视，控制和保护的部分
2.风电场和常规电厂的区别：单机容量小；电能生产比较分散，发电机数目多；输出的电压等级低；类型多样化；功率输出特性复杂；并网需要电力电子换流设备
3.风电厂电气一次系统组成：风电机组；集电系统；升压站；厂用电系统。
4．变压器铜损：铜导线存在着电阻，电流流过消耗一定功率，变为热量
变压器铁损：铁心中的磁滞损耗和涡流损耗
5.常用的开关电器：断路器（切断电路），隔离开关（在电气设备和熔断器间形成明显的电压断开点，运行方式改变时倒闸操作），熔断丝（有故障电流时断开电路），接触器（电路正常开合闸，无法断开故障电路）。
6.集肤效应：靠近导体表面处的电流密度大于导体内部电流密度的现象。随电流频率升高，集肤效应使导体的电阻增大，电感减小！
7.电流互感器：串接一次系统，将大电流变为小电流
二次开路后果：出现的高压电危机人身及设备安全；铁心中产生大量剩磁；长时间作用铁心过热
8.电压互感器作用:并接一次系统，将高电压变成低电压
二次侧短路：引起很大短路电流，造成互感器烧毁
9.电气设备选择的技术条件：按照正常工作状态选择；按照短路状态校验；电气选择的环境因素；环境保护
10.电流继电器和电压继电器有何作用？他们如何接入电气一次系统?
电流继电器反应一次回路中的电流越限，用于二次系统的保护回路，用以启动时间继电器的动作或直接触发断路器分闸。
电流继电器用于继电保护装置中的过电压保护或欠电压闭锁
11.配电装置的最小净距：无论在正常最高工作电压或出现内，外部过电压时，都不至使空气间隙被击穿。
12.A,B,C,D,E类安全净距的具体含义
A1：带电部分至接地部分之间的最小安全净距
A2：不同相的带电导体之间
B1：带电部分至栅状遮栏间的距离和可移动设备在移动中至带电裸导体间的距离 B2：带电部分至网状遮栏
C：无遮拦裸导体至地面
D：停电检修的平行无遮栏
E：屋内配电装置通向屋外的出线套管中心线
12.雷电类型：直击雷；感应雷；球星雷。
13.雷电防护：避雷针，避雷线，避雷器，避雷带和避雷网，接地装置
14.风电场防雷性能衡量标准：耐雷水平，雷击跳闸率
15.变流系统的功能，电力变换，控制功率，控制转矩，调节功率因素
风力发电考试 篇2
众所周知，风能是一种能量密度低、稳定性差的能源，保证运行的可靠性和安全性、提高风力发电的品质和效率、延长风电机组的寿命是风力发电控制系统的基本目标。图1为基于DCS技术的大型风电机组控制系统总体结构框图[1,2,3,4,5]。
主控制器监测电力参数、风力参数、机组状态参数，启/停其他功能模块，实时监控风电系统工作状态。人机界面主要实现运行操作、状态显示、故障记录、趋势曲线、绘制报表、用户管理等功能。软切入控制的主要功能是限制发电机并网和大小发电机切换时的冲击电流、平稳风力发电机并网过渡过程。偏航控制系统主要包括自动偏航、手动偏航、90°侧风、自动解缆等功能[2]。大型风电机组均采用主动对风控制，当风轮主轴方向与风向标指向偏离超出允许偏差范围且持续一定时间后，偏航系统控制伺服(偏航)电动机运转使风轮主轴方向跟踪主风向。液压系统执行风力机的变桨距和制动操作，实现风电机组的功率控制、转速控制及开停机控制。制动系统是风电机组安全保障的重要环节，在定桨距机组中，通过叶尖挠流器执行气动刹车;而在变桨距机组中，通过控制变桨距机构也可控制机械刹车机构。
另外，风电机组的控制设备还包含安全保护系统，是传感器和工控机的集成，包括超速保护、电网失电保护、电气保护(过电压及短路保护、防雷击保护等)、机组振动保护、发电机过热保护等，主要执行停机和紧急停机程序，具有最高优先权，可进入至少两套刹车系统。
以上概述了风电机组控制系统的一般功能，为了更好地实现提高风力发电品质、效率的目标，应对风电机组的稳态运行工作点进行精确控制，其控制技术发展的3个主要阶段为:从起源于丹麦的定桨距恒速恒频控制，到20世纪90年代发展起来的变桨距恒速恒频控制，再到目前已广泛应用的变桨距变速恒频控制。本文总结这3个发展阶段的运行控制技术，综述了风力发电控制技术的发展趋势。
1 定桨距失速控制
定桨距风力机的桨叶固定在轮毂上，桨叶的迎风角度不随风速的变化而改变，即叶片桨距角不可调。当风速高于额定风速(一般为12～16 m/s)时，其依赖于叶片独特的翼形结构所具备的自动失速性能而将功率自动限制在额定值附近。20世纪80年代，叶尖挠流器在定桨距风电机组得到成功应用，使桨叶自身具备了制动能力，有效解决了突甩负载情况下的安全停机问题。为了使机组在低风速段运行时具有较高效率，定桨距风电机组采用双速发电机、双绕组双速感应发电机等以实现不连续变速功能[2]。对联网运行的定桨距风电机组，晶闸管恒流软切入装置是其控制系统的重要部分。
定桨距失速控制无功率反馈系统和变桨距机构，结构简单，安全系数较高，不需要复杂的控制程序，但其性能受叶片失速性能限制，启动风速较高，在风速超过额定值时发电功率下降。为了提高功率调节性能，近年来又研制出主动失速型风电机组[1,2]。
2 变桨距控制
变桨距风轮的桨叶与轮毂不像定桨距那样采用刚性联接，其叶片的桨距角可随风速变化进行调节，以调节风电机组的功率。在额定功率以下时，为最大限度获得风能，控制器将桨距角调至0°附近并固定，发电机的功率根据叶片的气动性能随风速变化而变化;当风速过高，高于额定功率时，增大桨距角使风轮迎风面积减小，从而将发电机功率保持在额定值。变桨距调节具有额定点风能利用系数较高、启/制动性能好、输出功率平稳等优点，故成为大型风电机组的最佳选择。但随着并网机组向大型化方向发展，桨叶转动惯量巨大(大型风机的单个叶片重达数吨，有的风轮直径已达一百多米)，仅采用桨距角控制难以适应风速的快速变化。为了有效控制快速变化的风速引起的功率波动，近年来出现了采用转子电流控制(RCC)技术以调整绕线型异步发电机转差率的新型变桨距控制系统[1]，如图2所示。
图2中，转速控制器的输出为桨距给定，桨距控制器为非线性比例控制器，其输出控制液压伺服系统，使桨距角变化。其中，转速控制器A在发电机并网前工作，即在机组进入待机状态或从待机状态重新启动时投入工作，通过调节桨距角，使发电机以一定的加速度升速，当发电机在同步转速(50 Hz时1 500 r/min)10 r/min(可调)内持续1s(可调)时发电机将切入电网，并切换为转速控制器B和功率控制器工作。
转速控制系统B的输入为速度偏差和风速，在达到额定值前，速度给定随功率给定按比例增加。若风速和功率输出一直低于额定，将根据风速输出最佳的桨距给定，以优化叶尖速比;若风速超出额定，通过改变桨距角使发电机转速跟踪给定，将输出功率稳定在额定。图2中，风速信号是经低通滤波器后参与桨距控制的，即桨距控制对瞬变风速并不响应。在瞬变风速下维持输出功率稳定是通过功率控制器进行的，其通过绕线型异步发电机转子电流控制环实现[参见本系列讲座(2)中的图1“绕线转子电流受控的异步风力发电机”结构]，即根据功率控制器输出的电流给定值，通过电力电子装置调整转子回路等效电阻(其动作时间在毫秒级以下)，从而迅速调节发电机转差率，即迅速改变风轮转速，吸收瞬变风速引起的功率波动，实现额定风速以上且风速频繁变化时的发电机输出额定功率，减少变距机构的动作频率和幅度。
3 变速控制
目前，变桨距变速恒频风电机组已成为大型并网风电机组的主流机型，其基本控制策略为:低于额定风速时，控制发电机转速以跟踪风速变化，使风轮叶尖速比保持在最佳值，实现最大风能跟踪(MPPT)控制;高于额定风速时，调节桨距以限制风力机吸收的功率不超过极限值，并在风速大幅度变化时使发电机保持输出功率恒定。
3.1 额定风速以下实现MPPT的转速控制
图3为桨距角不变，不同风速Vi下风力机的输出功率特性。图3中，ωi是对应Vi使风力机具有最佳叶尖速比λopt的风轮角速度，将Vi，ωi对应的各风速下最大输出功率点相连即为最大功率曲线Popt。
在Popt曲线上运行的风力机将输出最大功率Popt，即
式中:K=ρS(R/λopt)3Cpmax/2;ρ为空气密度;S为风轮扫风面积;R为风轮半径;λopt为最佳叶尖速比;Cpmax为最大风能利用系数。
目前常用的最大风能跟踪控制方法有如下3种基本方法。
3.1.1 风速跟踪控制
实时测量风速，然后依据风电机组的功率特性，推算出使风轮叶尖速比保持在最佳值的发电机所需最佳转速nopt，控制变速发电机的转速使其跟踪最佳转速nopt，从而实现MPPT。
虽然这种方法的原理简单明了，但必须已知风力机特性，且要求测量的风速与作用在桨叶上的风速有良好的关联性。然而，由于风速在时间、空间上的随机变化，很难精确测得与到达风轮上的风速一致的结果，这限制了该方法的工程应用。为了克服风速跟踪控制方法的缺点，出现了多种基于风速预测方法的改进控制系统[1]。
3.1.2 功率反馈控制
实时测量发电机转速(则可得到风轮角速度ω)，依据风轮角速度ω和风力机最大功率曲线Popt，实时计算发电机的输出有功功率指令P*，控制发电机的输出有功功率使其跟踪指令P*，即可实现MPPT。以上实现MPPT的过程可用图2说明[10]:设原先在风速V5下机组稳定运行在Popt曲线的E点，此时风力机输出功率和发电机输入功率均为PE，两者平衡，风轮以最佳角速度ω5稳定运行;若风速由V5突升至V4，风力机的工作点将由E跳动至F，对应的输出功率跃变至PF，而发电机却因惯性和控制滞后仍暂时工作在E点，因PF>PE，发电机将升速;在升速过程中，风轮沿其固有的功率特性FD曲线增速，而采用功率反馈控制的发电机则沿最大功率曲线增速，两者到达D点时，重新建立起功率平衡，风轮以与风速V4相对应最佳角速度ω4稳定运行。
该方法不需要测量风速，但需要已知风力机最大功率曲线和发电机损耗特性，以获得有功功率指令P*。研究表明[10]:即使在P*的计算不很准确时，也可使发电系统运行在“次最佳状态”，获得较理想的最大风能跟踪控制效果，故该方法颇具实用价值。
3.1.3 最大功率搜索控制
其依据是在某一固定风速下，风力机的功率特性P(ω)为凸函数。在有的文献中，该方法也称为爬山搜索算法[9]、功率扰动控制[12]，其通过施加人为的功率扰动进行离散迭代控制，使风轮机的工作点“一步一步”地沿其功率曲线移动到最大值附近，且保持一定的波动。以人为施加转速扰动引起功率变化从而自动搜索发电机最佳转速nopt实现MPPT为例说明如下[9]:计算当前风力机功率P(k)，并和上一控制周期的风力机功率P(k-1)比较，若ΔP(k)=P(k)-P(k-1)>0，则保持发电机转速指令的扰动值Δn的符号不变，继续进行下一周期的转速扰动;否则，若ΔP(k)=P(k)-P(k-1)<0，则应将转速指令的扰动值Δn的符号反号，继续进行下一周期的转速扰动。因当前的Δn与上周期的转速指令相加即为新的转速指令，故若风机功率渐增，则将保持转速指令值渐增(或渐减);若风机功率减小，则应改变转速指令变化的方向。
该方法的优点是无需测风装置，对风力机功率特性的了解要求不高，系统有自动跟随与自适应能力;缺点是即使风速稳定，发电机稳态功率输出仍有波动，控制周期不能太小，系统调节时间较长[12]。
3.2 额定风速以上的功率控制[1]
在风速超过额定风速时，变速风电机组的控制系统通过调节风力机风能利用系数，实现保持发电机输出功率恒定、使机组传动系统具有良好柔性的基本目标。
目前，有两种改变风力机风能利用系数的方法:1)控制发电机电磁制动转距，以调节发电机转速，进而调整叶尖速比;2)调节桨距角以改变风轮迎风面积，从而调节空气动力转矩。应该指出，理想的控制方案是采用转速与桨距双重调节。
4 风电机组控制技术的发展趋势
4.1 风力发电系统智能控制
风电机组是一类复杂的非线性系统，其精确的数学模型难以建立，采用基于数学模型的传统控制难以使系统在全部运行状态下获得满意的动、静态性能。随着不依赖于数学模型的智能控制技术的发展，模糊控制和人工神经网络在风电机组控制领域应用方兴未艾，并成为研究热点之一[1,6]。
文献[13]在桨距控制器设计中引入二维模糊控制算法，仿真结果验证了在风速高于额定风速且频繁变化时，基于模糊控制算法的变桨距控制器能够随风速变化不断调节桨距角，使风力发电机输出功率稳定在额定值附近。文献[14]对基于模糊控制的双馈风力发电空载并网技术进行了研究，其在有刷双馈异步发电机转子可逆变流装置的控制中，采用了参数自整定模糊PI控制器，即利用模糊控制规则对PI算法的比例参数和积分参数在线调整，仿真表明该控制算法可有效提高系统的鲁棒性。文献[15]则在基于爬山搜索算法实现小型风电系统MPPT的控制系统中引入模糊/PID双模控制，大范围搜索用模糊控制，小范围搜索则用PID。仿真表明:模糊/PID双模控制能使系统平稳跟踪最大功率点，发电机稳态输出功率波动较小。
人工神经网络具有映射任意非线性输入-输出关系的能力。可基于BP网建立桨距角全范围变化时的风能利用系数模型;也可建立以风速、风轮角速度、功率为输入，桨距角指令值为输出的BP网，构成基于BP网的桨距控制器[1]，实现桨距控制的目标。文献[16]选择风力机转速和风速作为直接样本数据，计算得到的风力机输出功功率为间接样本数据，经离线训练，建立了以风力机转速和功率为输入、风速为输出的BP网风速预测模型，并将该风速预测模型应用于采用风速跟踪控制方法的直驱式风力发电系统MPPT控制，仿真结果表明基于BP网的风速预测模型正确、可行。文献[17]在变速恒频双馈异步发电机定子有功功率控制中引入单神经元控制算法，实现MPPT，仿真结果验证了控制算法的有效性。
目前，风电机组智能控制研究多数停留在仿真阶段，尚缺乏实际工程应用。另一方面，模糊控制和人工神经网络具有互补性，两者相结合的神经网络模糊控制在风电机组控制领域中的应用研究尚少;基于数据驱动的机器学习方法与风能转换系统控制相结合的研究也有待深入。
4.2 风力发电系统低电压穿越技术[5][18,19]
随着风电机组装机容量不断增大，风力发电系统对现存电网稳定性的影响成为倍受关注的课题，其中热点之一是研究电网电压瞬间跌落情况下风电机组对电力系统的影响。目前，世界各国纷纷制定了针对大型风电机组并网运行的标准，要求在电网发生故障如电压瞬间跌落时，风电机组仍能保持并网，且能向电网提供一定的无功功率支持，以提高电力系统的稳定性，这就要求风电机组具有一定的低电压穿越(LVRT)运行能力。
双馈异步发电机(DFIG)风电机组在电网电压跌落时将导致DFIG转子侧过电压、过电流。转子电路中的Crowbar(保护)电路是使DFIG风电机组具备LVRT能力的关键，其在电网电压故障时可有效对变流器进行保护，且可向电网发出无功功率，使电网电压迅速恢复正常。但转子Crowbar电路无法兼顾转子侧变流器及齿轮传动等机械部件实现全面保护，且不同故障类型及不同故障程度下的电路参数难以统一。目前，DFIG风电机组的LVRT运行研究仍是难点，主要集中于保护电路拓扑结构和变流器控制算法改进研究。
对采用多级永磁同步发电机的直驱型变速恒频风力发电系统而言，因为其与电网通过背靠背功率变换器隔离，且无功功率控制灵活，故在LVRT运行方面具有优势。在直流侧增加保护电路、在直流侧和电网间增加辅助变流器等保护措施可增强直驱型风电机组LVRT运行能力。
谈谈风力发电 篇3
风力发电起源于丹麦,1890年,丹麦政府制定了风力发电计划,经过18年的努力,世界上首批72台单机功率为5 kW ~ 25 kW的风力发电机问世了.现在丹麦仍然是世界上生产风力发电设备的大国.
空气流动便是风,它有质量,有速度,因此具有能量.风力发电就是要将风能转化成电能.世界上风能究竟有多少?科学家计算,地球上风能数量惊人,可开发利用的大约为2.74 × 109 MW,比地球上可开发水能大10倍,全世界每年消耗的煤所产生的热能还不及每年所产生风能的千分之一.我国风能总量,理论数为3.2 × 109 kW,按十分之一可开发量计算,其能量也十分可观.
风能十分诱人,但是风力发电却困难重重.一是自然原因,表现在风的随机性很大.由于太阳辐射和地球转动,使地面各处受热不均匀,大气层各处温差发生变化,加之空气中水蒸气的含量不同,地面的气压也不同,于是高压空气就向低压区流动,使得风随时随地可以产生,方向不定,大小不一,而且风随季节变化明显,昼夜变化也很大.二是经济原因,目前风力发电成本较高.这些都为风的利用带来很大困难.
风力发电不是由单一的发电机构成的,而是一个较高科技含量的小系统:风力发电机+充电器+数字逆变器.其中风力发电机又由叶片､机头､转体和尾翼组成.叶片用来接受风力使机头内转子转动,机头内转子是永磁体,定子绕线切割磁力线产生电流,转体能使机头灵活转动以实现尾翼调整叶片方向,让叶片始终对着来风的方向,从而获得最大风能.由于风量不稳定,因此风力发电机头输出的是频率变化的交流电,必须经过整流,再对蓄电瓶充电,把电能转化成化学能.接着数字逆变器把电瓶里的化学能转化成220 V交流电,保证稳定使用.
从以上分析可知,风力发电机只是给电瓶充电,是电瓶把电能储藏起来供使用.所以用电器的电功率大小与电瓶容量的大小有密切关系.在内地,小的风力发电机更适用,因为它更容易被小风量带动发电,而且能持续发电,比一阵狂风更能提供较大电能.因地制宜选择风力发电机功率可以降低成本,经济适用.
现在能源紧张,环境污染严重,风能作为一种可再生的清洁能源,日益受到人们的青睐.全世界风电产业已经进入规模化阶段,风能发电机容量逐年增加,国际上容量已达5 MW.风电成本可望在十年内再降低10%左右.我国风能资源丰富,主要分布在东南沿海､内蒙古､甘肃､新疆和青藏高原等地区.我国无锡和湘潭地区已造出2 MW直驱式永磁风力发电机.在2008年,我国青岛将建成5台5 MW级海上风力发电机组,这是我国第一个海上大型风力发电机项目,创出亚洲新纪录.我国政府高度重视可再生清洁能源的建设,风力发电必将成为我国新能源中的一朵奇葩!
风力发电机组 篇4
6.1.1单位工程可按风力发电机组、升压站、线路、建筑、交通五大类进行划分，每个单位工程是由若干个分部工程组成的，它具有独立的、完整的功能。
6.1.2单位工程完工后，施工单位应向建设单泣提出验收申请,单位工程验收领导小组应及时组织验收。同类单位工程完工验收可按完工日期先后分别进行，也可按部分或全部同类单位工程一道组织验收。对于不同类单位工程，如完工日期相近，为减少组织验收次数，单位工程验收领导小组也可按部分或全部各类单位工程一道组织验收。
6.1.3单位工程完工验收必须按照设计文件及有关标准进行。验收重点是检查工程内在质量，质监部门应有签证意见。
6.1.4单位工程完工验收结束后，建设单位应向项目法人单位报告验收结果，工程合格应签发单位工程完工验收鉴定(单位工程完工验收鉴定书内容与格式参见附录A)。
6．2风力发电机组安装工程验收
6.2.1每台风力发电机组的安装工程为一个单位工程．它由风力发电机组基础、风力发电机组安装、风力发电机监控系统、塔架、电缆、箱式变电站、防雷接地网七个分部工程组成。各分部工程完工后必须及时组织有监理参加的自检验收。
6．2．2验收应检查项目。’、l风力发电机组基础。
1)基础尺寸、钢筋规格、型号、钢筋网结构及绑扎、混凝土试块试验报告及浇注工艺等应符合设计要求。
2)基础浇注后应保养28天后方可进行塔架安装，塔架安装时基础的强度不应低于设计强度的75％。
3)基础埋设件应与设计相符。风力发电机组安装。
1）风轮、传动机构、增速机构、发电机、偏航机构、气动刹车机构、机械刹车机构、冷却系统、液压系
统、电气控制系统等部件、系统应符合合同中的技
术要求。． ：
2）液压系统、冷却系统、润滑系统、齿轮箱等无漏、渗油现象，且油品符合要求，油位应正常。
3)机舱、塔内控制柜、电缆等电气连接应安全可靠，相序正确。接地应牢固可靠。应有防振、防潮、防
磨损等安全措施。风力发电机组监控系统。
1)各类控制信号传感器等零部件应齐全完整，连接正
确，无损伤，其技术参数、规格型号应符合合同中的技术要求。
2)机组与中央监控、远程监控设备安装连接应符合设
计要求。塔架。
1)表面防腐涂层应完好无锈色、无损伤。
2)塔架材质、规格型号、外形尺寸、垂直度、端面平
行度等应符合设计要求。
3)塔筒、法兰焊接应经探伤检验并符合设计标准。
4)塔架所有对接面的紧固螺栓强度应符合设计要求。
应利用专门装配工具拧紧到厂家规定舶力矩。检查
各段塔架法兰结合面，应接触良好，符合设计要求。
5电缆。
1)在验收时，应按GB50168的要求进行检查。
2)电缆外露部分应有安全防护措施。
6箱式变电站。
1)箱式变电站的电压等级、铭牌出力、回路电阻、油
温应符合设计要求。
2)绕组、套管和绝缘油等试验均应遵照GB50150的规
定进行。
3)部件和零件应完整齐全，压力释放阀、负荷开关、接地开关、低压配电装置、避雷装置等电气和机械
性能应良好，无接触不良和卡涩现象。
4)冷却装置运行正常，散热器及风扇齐全。
5)主要表计、显示部件完好准确，熔丝保护、防爆装
置和信号装置等部件应完好、动作可靠。
6)一次回路设备绝缘及运行情况良好。
7)变压器本身及周围环境整洁、无渗油，照明良好，标志齐全。
7防雷接地网。
1)防雷接地网的埋设、材料应符合设计要求。
2)连接处焊接牢靠、接地网引出处应符合要求，且标
志明显。
3)接地网接地电阻应符台风力发电机组设计要求。
6．2．3验收应具备的条件。|
1各分部工程自检验收必须全部合格，2施工、主要工序和隐蔽工程检查签证记录、分部工程完工验收记录、缺陷整改情况报告及有关设备、材料、试件的试验报告等资料应齐全完整，并已分类整理完毕。
6．2．4主要验收工作。
l检查风力发电机组、箱式变电站的规格型号、技术性能指标及技术说明书、试验记录、合格证件、安装图纸、备品配件和专用工器具及其清单等。+
2检查各分部工程验收记录、报告及有关施工中的关键工序和隐蔽工程检查、签证记录等资料。
3按6.2.2的要求检查工程施工质量。
4对缺陷提出处理意见。
5对工程作出评价。．
6做好验收签证工作。
6．3升压站设备安装调试工程验收
6．3．1升压站设备安装调试单位工程包括主变压器、高压电器、低压电器、母线装置、盘柜及二次回路接线、低压配电设备等的安装调试及电缆铺设、防雷接地装置八个分部工程。各分部工程完工后必须及时组织有监理参加的自检验收。
6．3．2验收应检查项目。
l主变压器。
1)本体、冷却装置及所有附件应无缺陷，且不渗油。
2)油漆应完整，相色标志正确。
3)变压器顶盖上应无遗留杂物，环境清洁无杂物。
4)事故排油设施应完好，消防设施安全。
5)储油柜、冷却装置、净油器等油系统上的油门均应
打开，且指示正确。
6)接地引下线及其与主接地网的连接应满足设计要求，接地应可靠。．
7)分接头的位置应符合运行要求。有载调压切换装置
远方操作应动作可靠，指示位置正确。
8)变压器的相位及绕组的接线组别应符合并列运行要
求。
9)测温装置指示正确，整定值符合要求。
10）全部电气试验应合格，保护装置整定值符合规定，操作及联动试验正确
11)冷却装置运行正常，散热装置齐全。高、低压电器。
1)电器型号、规格应符合设计要求。
2)电器外观完好，绝缘器件无裂纹，绝缘电阻值符合要求，绝缘良好。
3)相色正确，电器接零、接地可靠。
4)电器排列整齐．连接可靠，接触良好，外表清洁完
整。
5)高压电器的瓷件质量应符合现行国家标准和有关瓷
产品技术条件的规定。
6)断路器无渗油，油位正常。操动机构的联动正常，无卡涩现象。
7)组合电器及其传动机构的联动应正常，无卡涩。
8)开关操动机构、传动装置、辅助开关及闭锁装置应
安装牢靠，动作灵活可靠，位置指示正确．无渗漏。
9)电抗器支柱完整，无裂纹，支柱绝缘子的接地应良
好。
10)避雷器应完整无损，封口处密封良好。
11)低压电器活动部件动作灵活可靠．联锁传动装置动
作正确，标志清晰。通电后操作灵活可靠，电磁器件
无异常响声，触头压力，接触电阻符合规定。
12)电容器布置接线正确，端子连接可靠。保护回路完
整，外壳完好无渗油现象，支架外壳接地可靠，室内通风良好。
13)互感器乡}观应完整无缺损，油浸式互感器应无渗油，油位指示正常，保护间隙的距离应符含规定，相色 应正确，接地良好。
3盘、柜及二次圆路接线。
1)固定和接地应可靠，漆层完好、清洁整齐。
2)电器元件齐全完好，安装位置正确，接线准确，固
定连接可靠，标志齐全清晰，绝缘符合要求。
3)手车开关柜推入与拉出应灵活，机械闭锁可靠。
4)柜内一次设备的安装质量符合要求，照明装置齐全。
5)盘、柜及电缆管道安装后封堵完好，应有防积水、防结冰、防潮、防雷措施。
6)操作与联动试验正确。
7)所有二次回路接线准确，连接可靠。标志齐全清晰，绝缘符合要求。
4母线装置。
1)金属加工、配制，螺栓连接、焊接等应符合国家现
行标准的有关规定。
2)所有螺栓、垫圈、闭口销、锁紧销、弹簧垫圈、锁
紧螺母齐全、可靠。
3)母线配制及安装架设应符合设计规定，且连接正确．
一接触可靠。
4)瓷件完整、清洁，软件和瓷件胶合完整无损，充油
套管无渗油。油位正确。
5)油漆应完好，相色正确，接地良好。
5电缆。．
1)规格符合规定，排列整齐，无损伤，相色、路径标
志齐全、正确、清晰。
2)电缆终端、接头安装牢固，弯曲半径、有关距离、接线相序和排列符合要求，接地良好。
3)电缆沟无杂物，盖板齐全，照明、通风、排水设施、防火措施符合设计要求。
4)电缆支架等的金属部件防腐层应完好。低压配电设备。
1)设备柜架和基础必须接地或接零可靠。
2)低压成套配电柜、控制柜、照明配龟箱等应有可靠的电击保护。
3)手车、抽出式配电柜推拉应灵活，无卡涩、碰撞现
象。
4)箱(盘)内配线整齐，无绞接现象，箱内开关动作
灵活可靠。
5)低压成套配电柜交接试验和箱、柜内的装置应符合设计要求及有关规定。
6)设备部件齐全，安装连接应可靠。防雷接地装置。
1)整个接地网外露部分的连接应可靠，接地线规格正
确，防腐层应完好，标志齐全明显。
2)避雷针(罩)的安装位置及高度应符合设计要求。
3)工频接地电阻值及设计要求的其他测试参数应符合设计规定。
6.3.3验收应具备的条件。
l各分部工程自查验收必须全部合格。
2倒送电冲击试验正常，且有监理签证。
3设备说明书、合格证、试验报告、安装记录、调度记录等资料齐全完整。
6．3．4主要验收工作。
l检查电气安装调试是否符合设计要求。
2检查制造厂提供的产品说明书：试验记录、合格证件、安装图纸、备品备件和专用工具及其清单。
3检查安装调试记录和报告、各分部工程验收记录和报告及施工中的关键工序和隐蔽工程检查签证记录等资料。
4按6.3.2的要求检查工程质量。
5对缺陷提出处理意见。
6对工程作出评价。
风力发电的特点 篇5
把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，这就是风力发电。风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的`速度提升，来促使发电机发电。依据风车技术，大约是每秒三米的微风速度（微风的程度），便可以开始发电。风力发电正在世界上形成一股热潮，因为风力发电不需要使用燃料，也不会产生辐射或空气污染。
风力发电机因风量不稳定，故其输出的是13～25V变化的交流电，须经充电器整流，再对蓄电瓶充电，使风力发电机产生的电能变成化学能。然后用有保护电路的逆变电源，把电瓶里的化学能转变成交流220V市电，才能保证稳定使用。
风力发电机设计 篇6
1.1风力发电机简介
自然界的风是可以利用的资源，然而，我们现在还没有很好的对它进行开发。这就向我们提出了一个课题：我们如何开发利用风能?
自然风的速度和方向是随机变化的，风能具有不确定特点，如何使风力发电机的输出功率稳定，是风力发电技术的一个重要课题。迄今为止，已提出了多种改善风力品质的方法，例如采用变转速控制技术，可以利用风轮的转动惯量平滑输出功率。由于变转速风力发电组采用的是电力电子装置，当它将电能输出输送给电网时，会产生变化的电力协波，并使功率因素恶化。
1.2 风力发电机的发展史简介
我国是最早使用风帆船和风车的国家之一，至少在30前的商代就出现了帆船，到唐代风帆船已广泛用于江河航运。最辉煌的风帆时代是明代，14世纪初叶中国航海家郑和七下西洋，庞大的风帆船队功不可没。明代以后风车得到了广泛的应用，我国沿海沿江的风帆船和用风力提水灌溉或制盐的做法，一直延续到20世纪50年代，仅在江苏沿海利用风力提水的设备增达20万台
随着蒸汽机的出现，以及煤、石油、天然气的大规模开采和廉价电力的获得，各种曾经被广泛使用的风力机械，由于成本高、效率低、使用不方便等，无法与蒸汽机、内燃机和电动机等相竞争，渐渐被淘汰。欧洲到中世纪才广泛利用风能，荷兰人发展了水平轴风车。18世纪荷兰曾用近万座风车排水，在低洼的海滩上造出良田，成为著名的风车之国。德国、丹麦、西班牙、英国、荷兰、瑞典、印度加拿大等国在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，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，发展了变浆距控制及失速控制的风力机设计理论，采用了新型风力机设计理论，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及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及可靠性。到了19世纪末，开始利用风力发电，这在解决农村电气化方面显示了重要的作用，特别是20世纪70年代以后，利用风力发电更进入了一个蓬勃发展的阶段。
1.3 我国现阶段风电技术发展状况
中国现代风力发电机技术的开发利用起源于20世纪70年代初。经过初期发展、单机分散研制、系列化和标准化几个阶段的发展，无论在科学研究、设计制造，还是试验、示范、应用推广等方面均有了长足的进步和很大的提高，并取得了明显的经济效益和社会效益。
我国对风电已有部分优惠政策，包括以下几个方面。
1.风电配额: 制定出常规火电污染排放量分配比例，由全国所有省区共同分摊的政策。
2.风电上网电价: 落实风电高于火电的价差摊到全省的平均销售电价中。制定出按常规水电污染排放量分配比例，由全国所有省区共同分摊的政策。按地区具体情况定出风电最高上网电价的限制，并保持不变，促使业主充分利用资源，降低成本
3.售电增值税:发电增加了新的税源，建议参照小水电，核定风电销售环节增值税率为6%。
4.银行贷款: 为降低风电电价，减轻还贷压力，建议适当延长风电还贷期限，还贷期增至;为风电项目提供贴息贷款。
5.鼓励采用国产化风电机: 为采用国产化风电机的业主提供补贴和贴息贷款，补偿开发商的风险，帮助初期国产化机组进入市场，得到批量生产和改进产品的机会，以利降低成本。
风力等级是根据风对地面或海面物体影响而引起的各种现象，按风力的强度等级来估计风力的大小，国际上采用的是英国人蒲福(Francis Beaufort，1774~1859)于18所拟定的等级，故又称蒲福风级，他把静风到飓风分为13级。
1.4我国现阶段风电技术发展前景和未来发展
风力发电技术综述 篇7
地球表面各处接受太阳照射受热不同而产生温差,引起大气对流运动形成风。地球上风能蕴藏量巨大,而且取之不尽,用之不竭,是一种重要的可再生能源。据世界气象组织于1954年估计,地球上可为人们利用的风能有107 MW,这相当于10 000个100万k W的利用燃料发电的发电厂的容量,是地球上可供利用的水力的100倍。这是一个非常可观的数量[1]。在中国,根据2004~2005年中国气象局进行的第三次全国风能资源普查,仅陆上10 m高空处的实际可开发的风能就有2.97亿k W。我国陆上加海上可开发风能总量有7~12亿k W[2]。
人类利用风能的历史已经有数千年,然而利用风能发电的历史却始于1891年,但之后的较长时间发展缓慢。直到1973年石油危机后,风力发电作为新能源越来越受到重视。特别是20世纪90年代以来,风力发电加速发展[2,3],总装机容量以年均25%以上的速度增长,每年新增容量的增长率也超过了30%。2007年,全球新增风电装机容量20 073MW,累计风电装机容量94 112 MW。欧洲2007年新增电源中风电首次超过天然气发电,成为第一大增长电源。
中国发展风力发电始于1990年,2000年总装机容量为350 MW,到2006年增长为2 600 MW,年增长率近40%。2007年更是翻了一番,新增3 449MW,居世界第三,总装机达到6 050 MW,居世界第五。图1给出了世界风电总装机前10位的情况。2008年8月12日,中国风电发电装机总量已经达到7 000 MW,占我国发电总装机容量的1%,这也意味着我国已进入可再生能源大国行列。
风力发电的快速发展和各国支持风电发展的政策紧密相关。为促进风力发电的发展,世界各国政府出台了许多优惠政策,主要包括有:投资补贴、低利率贷款、规定新能源必须在电源中占有一定比例、规定最低风电电价、从电费中征收附加基金用于发展风电、减排CO2奖励等。欧洲的德国、丹麦、荷兰等采用政府财政扶持、直接补贴的措施发展本国的风力发电事业;美国通过金融支持,由联邦和州政府提供信贷资助来扶持风力发电事业;印度通过鼓励外来投资和加强对外合作交流发展风力发电;日本采取的措施则是优先采购风电。多种多样的优惠政策促进了各国风力发电的快速发展。中国为促进风力发电的发展,先后实施了“乘风计划”、“光明工程”和“双加工程”,推行风电特许权项目,给予风电在资金、电价等方面的政策支持。2006年正式实施了《可再生能源法》及其一系列实施细则,大大促进了风力发电的发展。根据全球风能理事会以中等发展水平的预测,中国风力发电装机容量2010年将达到10 000 MW,2020年将达到70 000MW,2050年将达到450 000 MW。
2 风力发电系统的基本形式
从机组结构上来看,风力发电经过多年的发展,曾出现过多种类型。图2是几种典型的风力发电系统拓扑[4],这些拓扑的区别在于使用的发电机和电力电子变换器以及有无齿轮箱。
图2(a)是20世纪80年代到90年代被广泛采用的传统结构。它的风力机采用失速调节,机组转速可以认为是不可调的。为了补偿感应发电机的无功功率使用了电容器组,为了平滑并网使用了软启动器进行软并网。
图2(b)中,用电力电子变换器代替了软启动器和电容器组,把电网和感应发电机隔开,实现了机组在全风速下的变速运行。
图2(c)中使用了绕线转子的感应发电机,并采用电力电子变换器外部改变转子电阻,从而获得转差率可控的10%可调范围,并通过控制转差率控制机组输出的功率。
图2(d)结构使用了双馈型感应发电机,用变频器控制转子绕组的电流。变频器功率仅为发电机额定功率的20%~30%就可控制发电机的全功率输出。这种结构比图(c)的结构有更宽的调速范围,变换器所需功率较小,经济性好。我国东汽集团生产的1.5 MW风力发电机组就属于这种结构。
图2(e)引入了绕线式同步发电机,经电力电子变换器连接电网。由于它需要励磁用整流电路、电刷和滑环,即使其可以实现变速恒频也不被看好。
图2(f)与图2(e)结构相同,也使用绕线式同步发电机。但由于它使用的是多极发电机,所以它不需要齿轮箱。Enercon和Lgaerwey是典型应用这种结构的风力机制造公司。
图2(g)所示结构有风力机直接驱动多级永磁同步发电机,省去了齿轮箱、电刷和滑环,提高了机组的运行可靠性,减少了维护费用。电力电子变换器可以使机组实现变速恒频运行。早期由于成本的原因只用于小型风力发电机,典型应用是作为船舶电源。近年来随着永磁体价格的降低这种结构被更广泛的应用,目前单机容量国内已经达到2 MW。ABB公司在2000年利用这种结构提出一个新的设想:用多极3.5 MW永磁发电机发出电能后经二极管整流器产生21 k V直流电,然后经高压直流输电并入电网。
从技术发展上看,风力发电经历了从定桨距到变桨距、从恒速恒频(CSCF)到变速恒频(VSCF)的技术升级。节距角就是桨叶半径R处回转平面与桨叶截面弦长之间的夹角。变桨距控制就是通过改变桨叶节距角来调节风力机功率,使得在额定风速以下控制风力机运行于特定转速使其风能转换效率保持最大直到功率达到额定值;在风速超过额定时降低转换效率保持额定功率直到切出风速,这是定桨距很难实现的。变速恒频发电是另一种新型的发电技术,尤其适合于风力发电。它适应了风能的随机、不稳定的特性,根据风速调节转速从而最大的输出能量,实现和电网的柔性连接,提高机组的风能转化效率,减少风力机的应力和磨损,优化了机组运行条件。20世纪90年代以来,国内外新建的大型风力发电系统大多采用变速恒频技术。随着风力发电技术的广泛应用,变速恒频风力发电方式将得到更多重视,应用范围不断扩大[5]。
变速恒频风力发电有多种机型,除了目前已经有较大市场份额的双馈风力发电机组和直驱永磁风力发电机组以外,还有无刷双馈、爪极式、和开关磁阻等风力发电系统。双馈式风力发电系统的变流器容量只是系统额定容量的30%左右,成本较低,因此也成为当前变速恒频风力发电系统的主流机型。直驱式变速恒频风力发电系统采用低速永磁同步发电机(PMSG0),取消了变速齿轮箱,不需要电刷,结构简单,便于维护,使用寿命长。与传统技术相比,输出功率可以增加20%以上,维护费用则可降低50%,这些足以抵消它采用全功率变换器所增加的成本;同时它具有可靠性更高,噪音更低等优点,因而代表着未来的发展方向[6]。
从2002年全球各类风力发电机的市场份额统计可以看出,在风力发电市场中,采用笼型感应电机的恒速风力发电机、采用双馈感应发电机的变速风力发电机和采用永磁同步发电机的直驱永磁同步风力发电机占有绝对的优势[7]。
随着新材料的应用、设计水平的提高以及控制系统的改进,风力发电的发展将会呈现出以下几个趋势[7]:
(1)单机容量不断增大,兆瓦级的大机组的比重会不断增长。在欧洲,5 MW的风力发电机组已经商业化,在国内,2 MW和1.5 MW的机组技术已经成熟,在总装机容量中的比重分别从2006年的1%和9%增长到2007年的2%和18%。
(2)变桨距调节方式将会逐步取代定桨距失速调节方式。变桨距调节能够按最佳参数运行,额定风速以下能最多的吸收风能,额定风速以上能输出恒定功率,避免发电机超负荷,并且可以改善整机受力状况。
(3)变速运行方式将会取代恒速运行方式。变速运行可以控制风机运行于最佳叶尖速比以获取最大风能,同时使功率输出更稳定。
(4)直驱式的市场份额会越来越大。直接驱动省去齿轮箱,减少能量损失、停机时间、发电成本和噪声,降低了维护费用,提高了风电转换效率和可靠性。
(5)海上风力发电将会得到更大的发展。海上风能较陆上大且具有稳定的主导风向,允许安装单机容量更大的风机。
(6)风力发电机无刷化。无刷化可提高系统的运行可靠性,实现免维护提高发电效率。
3 风力发电中的关键技术
3.1 并网技术的研究和最大风能的捕获
对直驱式永磁发电系统研究的内容主要有并网及并网后的发电机转速控制的研究、提高系统可靠性的控制的研究以及提高系统故障穿越能力的研究等几方面。这些研究几乎都是通过对全功率电力变换器的控制算法来实现相应的控制目的的。
并网控制方面,文献[8]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[9]。
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、参数估计法、查表法和人工在智能法几类。
文献[10-12]介绍了最大风能跟踪的扰动法,主要有爬山法、正弦波小扰动法和最佳转矩曲线法等。扰动法的基本原理是根据电机转速和直流电压之间的关系,先对直流电压的扰动,然后测量有功功率的变化,如果输出功率变化为正,则以扰动后位置为新工作点继续扰动,如果输出有功功率变化为负,则在原来工作点改变扰动,直到找到最佳工作点。根据改变扰动的策略又有2个思路,一个是功率变化为负时,改变扰动方向,如果向大向小2个方向的扰动都使得有功功率变化为负,则认为达到了最佳点;另一个叫变步长法,当有功功率变化为负时,不改变扰动方向,而是把扰动减半在原来工作点上再次扰动,直到功率变化小于一个很小的正数,认为达到最佳工作点。文献[13]用发电机电动势的积分得到磁通链,而这个磁通链包含有转子的位置信息,进而估计出转子转速。文献[14]根据直流电压和发电机转速的关系,通过测量直流电压,通过查表得到转速。然后据此计算逆变器的有功给定,实现最大风能追踪。文献[15]针对双PWM变换器研究了发电机的单位功率因数控制,通过增加约束方程的方法,解决了电机定子超过极限值而导致系统不稳定的问题。文献[16]使用神经网络的方法估算风速,在根据估算的风速计算发电机转速给定并据此控制最大风能追踪。
目前对减小直驱式风力发电系统变换器的直流环节电容,以提高系统的可靠性的研究比较少。文献[17]建立了在主从控制方式下应用功率平衡联合控制策略的双PWM控制模型,使得整流部分充分利用了逆变部分的信息,提高了直流母线电压的动态控制性,减少了对变换器中电解电容容量的要求,提高了系统的可靠性和性能;文献[18]对用于海浪发电永磁同步机的变换器做了类似研究,通过在整流器和逆变器之间加入功率反馈环,达到电容充放电电流减小的目的,使得在电容量一定时,直流电压范围变小,为逆变创造了更好的条件。
文献[19]对风力发电用大功率逆变器进行了研究,提出了一种新的电路拓扑;文献[20]则对大型风电场接入系统方式进行了比较;而文献[21]则从桨距角控制、发电机转速控制、电力变换器功率解耦控制等方面对直驱永磁同步发电机的控制策略进行了全面的研究,为进一步研究奠定了基础。
3.2 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[22]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[23-26]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。
4 结束语
风力发电发展SWOT分析 篇8
【关键词】通榆县；风力发电；SWOT分析
1 引言
随着国家必然对绿色清洁能源的需求不断增加， 近几年来， 风力发电是现存被认为最清洁的发电方式成为了国家大力发展的新兴产业。作为新一种清洁能源，风力发电时人们依靠自然力量在不消耗现有能源基础上还不对外排放二氧化碳能等一些有害的副产物，这无疑是电力产业发展的新福音。
2 通榆县风力发电的SWOT分析
2.1 内在优势
通榆风力发电企业的初期发展和后续发展都有其自身的内部优势。第一，对于刚刚步入风电企业的通榆县来说，通榆风电企业属于国家特权项目，直接由中央特批，不经过省里的很多流程，这是风力发电在程序上一切从简，除此之外，风电设备等都属于国家科研项目均有相关政策支持。第二，在国家电量供大于求时，国家能源局规定限电时，首先考虑该特批企业不限电。也就是说，在限电的特殊时期，通榆风电企业等一些特批企业有优先的不限电权利，这使得这些企业在特殊时期仍可以保持收益。第三，通榆县风力发电地区每度电收益分为招标价格为0.3元加上国际补贴的0.15元，相对于南方0.6元～0.9元的电力成本而言其招标价格比较低，可以在低成本的条件上获得收益。第四，通榆县地处风口，风沙严重，风资源相对较大，这也是通榆地区在风力发电方面不可多得的优势。第五，风力发电相较火力发电来说属于绿色清洁能源，不排放CO2，不对环境造成危害，并且国家给予CDF补贴，这在一定程度上节约了煤等一系列不可再生资源。
2.2 内在劣势
通榆县风力发电的发展除存在内部优势外，还存在很多内部劣势。第一，风力发电产业属于“靠风吃饭”的产业，有风有效益，无风无效益，这是电厂效益的不可抗拒的弊端。第二，风力发电存在很多安全隐患，首先是设备安全：设备质量问题至关重要。其次是人员安全：员工的操作安全、思想安全以及不违章作业是避免安全问题的重要因素。最后是环境安全：通榆县地处山区“春秋风沙大，夏季存在雷雨季节”是当地的自然条件，也是影响风电厂工作与设备运行的环境保障。第三，风电产业的技术落后和人才缺失。偌大的风电厂员工仅有二十余人，其中风电企业所在地偏远以及人员待遇相对不高等因素都是人才流失的因素。第四，建立风电厂的一次性投入较大，设备维修维护等一系列费用较大，者造成了风力发电地的巨大成本。第五，风电厂的地区偏远，道路比较远，因此设备的运输路程比较远，造成输送成本大。且设备的备件储存数量有限，无法及时更换。这些都是制约着风力发电产业更快、更好发展的重要因素。
2.3 外部机遇
为了给风力发电产业长期发展提供良好的外部环境，自2005年起国家相继出台了《可再生能源法》等多项扶持风力发电产业的政策。目前国内对于风力发电产业的外部机遇主要如下：
为鼓励国内风力发电产业的发展，在1996年国家计委推出了“乘风计划”。该计划以市场换技术为策略，提出：以一定的风力发电机定单为筹码，采取合资合作方式引进技术，在“十五”期间，实现大型风力发电机风机国产化率60%-80%以上的目标。根据国家有关可再生能源发电配额规定，到2010 年和2020 年，权益发电装机总容量超过500 万千瓦的投资者，所拥有的非水电可再生能源发电权益装机容量应分别达到其权益装机总容量的3%和8%以上。
《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》确定了风电项目的价格分摊机制。相关规定，风电与常规电源上网的电价之差在全国用电量中进行分摊。据统计，2006年度可再生能源电价附加补贴金额合计2.6亿元，包括38个发电项目的支付补贴电量和补贴金额，涉及装机容量141.4万千瓦。其中，受补贴的风电项目占133万千瓦，比例达95%；获补贴2.27亿元，占87%。
此外，我国政府还对可再生能源电力技术的增值税、所得税减免优惠制度，其中风电的增值税税率从正常的17%降到8.5%，风力发电项目的所得税税率由33%降到15%。
随着现代风力发电技术发展的日趋成熟，风力发电机组正不断向大型化发展。2002年前后，国际风力发电市场上主流机型已经达到1500千瓦以上。目前，欧洲已批量安装3600千瓦风力发电机组，美国已研制成功7000千瓦风力发电机组，而英国正在研制巨型风力发电机组。世界各地风力发电产业良好的发展为我们做了良好的榜样，随着改革开放的进一步推进，这都是我们可借鉴的良好资源。
2.4 外部威胁
通榆县风力发电的发展虽然存在很少发展机遇和良好的前景，但与此同时我们也不能忽视了风力发电发展的外部威胁。当我们大力发展风力发电时，一系列的外部威胁就成了我们发展的绊脚石，而这些威胁重要分为一下几个方面：第一，是沟通问题：主要包括与人沟通和企业之间的沟通，由于当地人对占地补偿等问题不满意造成了风力发电企业在与当地人沟通产生问题，以至于当地人们不积极配合风厂工作。此外，风力发电作为新兴的发电产业必然和现有的火电、水电等企业间存在沟通与配合问题，如何最有效的分配多种发电的比例关系成为了发电产业的难题。第二，是电量的供过于求与电量运输问题。由于振兴东北老工业基地的失败，通榆等地区在用电方面相对落后，用电量有限，以至于风力发电厂发的电量远超过真正电量需求，此外送电线路存在瓶颈，电网限电现象严重，导致效率下降。第三，是备件采购困难的问题，风电设备由于型号各异，因此备件的型号很难符合要求，从而替换出现问题。
事物的发展是一个长期持久的过程，为了使得通榆县风力发电产业良好发展，相关人员应发展自身优势，克服自身劣势，把握外部机遇，避免外部威胁，只有遮掩个，才能使得通榆县风力发电产业发展的越来越好。
作者单位
1.吉林财经大学 吉林省长春市 130117
风力发电机组的并网 篇9
（时间:2007-10-9 23:28:46 共有
来源：风力发电机组的控制技术
当平均风速高于3m/s时，风轮开始逐渐起动；风速继续升高，当v>4m/s时，机组可自起动直到某一设定转速，此时发电机将按控制程序被自动地联入电网。一般总是小发电机先并网；当风速继续升高到7～8m/s，发电机将被切换到大发电机运行。如果平均风速处于8～20m/s，则直接从大发电机并网。发电机的并网过程，是通过三相主电路上的三组晶闸管完成的。当发电机过渡到稳定的发电状态后，与晶闸管电路平行的旁路接触器合上，机组完成并网过程，进入稳定运行状态。为了避免产生火花，旁路接触器的开与关，都是在晶闸管关断前进行的。
(一)大小发电机的软并网程序
1)发电机转速已达到预置的切人点，该点的设定应低于发电机同步转速。
2)连接在发电机与电网之间的开关元件晶闸管被触发导通(这时旁路接触器处于断开状态)，导通角随发电机转速与同步转速的接近而增大，随着导通角的增大，发电机转速的加速度减小。
3)当发电机达到同步转速时，晶闸管导通角完全打开，转速超过同步转速进入发电状态。
4)进入发电状态后，晶闸管导通角继续完全导通，但这时绝大部分的电流是通过旁路接触器输送给电网的，因为它比晶闸管电路的电阻小得多。
并网过程中，电流一般被限制在大发电机额定电流以下，如超出额定电流时间持续3.0s，可以断定晶闸管故障，需要安全停机。由于并网过程是在转速达到同步转速附近进行的，这时转差不大，冲击电流较小，主要是励磁涌流的存在，持续30～40ms。因此无需根据电流反馈调整导通角。晶闸管按照0°、15°、30°、45°、60°、75°、90°、180°导通角依次变化，可保证起动电流在额定电流以下。晶闸管导通角由0°大到180°完全导通，时间一般不超过6s，否则被认为故障。晶闸管完全导通1s后，旁路接触器吸合，发出吸合命令1s内应收到旁路反馈信号，否则旁路投入失败，正常停机。在此期间，晶闸管仍然完全导通，收到旁路反馈信号后，停止触发，风力发电机组进入正常运行。
(二)从小发电机向大发电机的切换
为提高发电机运行效率，风力发电机采用了双速发电机。低风速时，小发电机工作，高风速时，大发电机工作。小发电机为6极绕组，同步转速为43人次浏览）无图
1000r/min，大发电机为4极绕组，同步转速1500r/min小发电机向大发电机切换的控制，一般以平均功率或瞬时功率参数为预置切换点。例如NEGMicon 750kW机组以10min平均功率达到某一预置值P1或4min平均功率达到预置值P2为切换依据。采用瞬时功率参数时，一般以5min内测量的功率值全部大于某一预置值P1，或lmin内的功率全部大于预置P2值作为切换的依据。
执行小发电机向大发电机的切换时，首先断开小发电机接触器，再断开旁路接触器。此时，发电机脱网，风力将带动发电机转速迅速上升，在到达同步转速1500r/min附近时，再次执行大小发电机的软并网程序。
(三)大发电机向小发电机的切换
当发电机功率持续10min内低于预置值P3时,或10min内平均功率低于预置值P4时，将执行大发电机向小发电机的切换。
首先断开大发电机接触器，再断开旁路接触器。由于发电机在此之前仍处于出力状态，转速在1500r/min以上，脱网后转速将进一步上升。由于存在过速保护和计算机超速检测，因此，应迅速投入小发电机接触器，执行软并网，由电网负荷将发电机转速拖到小发电机额定转速附近。只要转速不超过超速保护的设定值，就允许执行小发电机软并网。
由于风力机是一个巨大的惯性体,当它转速降低时要释放出巨大的能量，这些能量在过渡过程中将全部加在小发电机轴上而转换成电能，这就必然使过渡过程延长。为了使切换过程得以安全、顺利地进行，可以考虑在大发电机切出电网的同时释放叶尖扰流器，使转速下降到小发电机并网预置点以下，再由液压系统收回叶尖扰流器。稍后，发电机转速上升，重新切人电网。国产FD23—200/40kW风力发电机组便是采用这种方式进行切换的。
NEGMicon750/200kW风力发电机组也是采用这种方式进行切换的。
(四)电动机起动
电动机起动是指风力发电机组在静止状态时，把发电机用作电动机将机组起动到额定转速并切人电网。电动机起动目前在大型风力发电机组的设计中不再进入自动控制程序。因为气动性能良好的桨叶在风速v>4m／s的条件下即可使机组顺利地自起动到额定转速。