风力发电基础理论题库

风力发电基础理论题库（精选7篇）

1.风力发电基础理论题库 篇一

《水轮发电机组值班员技师》理论考试题库

一、选择题

1、(A)设备不是计算机的输入输出设备。

(A)CPU；(B)键盘；(C)打印机；(D)显示器。

2、半导体中空穴电流是由(B)。

(A)自由电子填补空穴所形成的；(B)价电子填补空穴所形成的；(C)自由电子定向运动所形成的；(D)价电子的定向运动所形成的。

3、工作在放大状态的三极管，其极电流Ib，集电极电流Ic，发射极电流Ie的关系是(D)。

(A)Ic＝Ie＋Ib；(B)Ib＝Ie＋Ic；(C)Ib＝Ic－Ie；(D)Ie＝Ib＋Ic。

4、当电力系统发生故障时，要求该线路继电保护该动的动，不该动的不动称为继电保护的（A)。

(A)选择性；(B)灵敏性；(C)可靠性；(D)快速性。

5、高频保护的范围是（A)。

(A)本线路全长；(B)相邻一部分；(C)本线路全长及下一线路的一部分；(D)相邻线路。

6、悬吊型水轮发电机的下机架为（B)机架。

(A)负荷；(B)非负荷；(C)不一定；(D)第二。

7、间隙一定，冲击放电时，击穿电压与冲击波的(D)有关。

(A)波长；(B)波头；(C)频率；(D)波形。

8、下列采集量中，是开关量的是(A)。

(A)阀门开启、关闭；(B)温度的高低；(C)压力的大小；(D)时间的长短。

9、用电磁式万用表检测二极管极性好坏时，应使用万用表的（C)。

(A)电压档；(B)电流档；(C)欧姆档；(D)其它档。

10、产生串联谐振的条件是（C)。

(A)XL＞XC；(B)XL＜XC；(C)XL＝XC；(D)R＝XL＋XC。

11、用（A)可以储存电场能。

(A)电容；(B)电感；(C)蓄电池；(D)水库。

12、水轮机可以在不同的工况下运行，其中(B)的工况称为最优工况。

(A)出力最大；(B)效率最高；(C)流量最大；(D)开度最大。

13、水轮发电机组能够实现稳定运行，是因为它有(D)。

(A)励磁机的调节；(B)调速器的调节；(C)电压校正器的调节；(D)自调节作用。

14、在跳闸命令和合闸命令同时存在时，应保证(A)。

(A)跳闸；(B)合闸；(C)不动；(D)连续动作。

15、水轮发电机在额定转速及额定功率因数时，电压与额定值的偏差不应超过(A)。

(A)±5%；(B)±10%；(C)±3%；(D)±4%。

16、使用风闸顶转子时，工作油压一般在(C)MPa。

(A)7～8；(B)7～12；(C)8～12；(D)18～20。

17、发电机灭火环管的喷水孔，要求正对（D)。

(A)定子线圈；(B)磁极；(C)电缆；(D)定子线圈端部。

18、水轮发电机及其励磁机应在飞逸转速下，运转（A)而不发生有害变形。

(A)2min；(B)1min；(C)5min；(D)3min。

19、下列工作中可以办理两种工作票的是(D)。

(A)高压配电室内更换照明需停电者；(B)高压设备二次回路作业需停电者；(C)在已停电的高压设备上作业者；(D)在转动的发电机上清扫励磁滑环。20、推力轴承是一种稀油润滑的（B)轴承。

(A)滚动；(B)滑动；(C)固定；(D)向心。

21、悬吊型水轮发电机的下机架为(B)机架。

(A)负荷；(B)非负荷；(C)不一定；(D)第二。

22、变压器铜损（C)铁损时最经济。

(A)大于；(B)小于；(C)等于；(D)不确定。

22、为使模型和原型成为相似水轮机，二者不必具备下列相似条件中的(D)。

(A)几何相似；(B)运动相似；(C)动力相似；(D)出力相似。

二、判断题

1、磁感应强度又叫磁通密度。(√)

2、同步发电机的短路特性曲线是一条直线。(√)

3、大型调速器的容量是以主配压阀的直径来表征的。(√)

4、把高级语言翻译成机器语言的程序是汇编程序。(×)

5、机械制动是水轮发电机的唯一制动方式。(×)

6、电容器两端的电压不能发生突变。（√)

7、现场质量管理的中心是质量验证。（×)

8、工作负责人必须始终在工作现场，对工作人员的工作安全实行监护。（√)

9、极性介质的损耗由导损耗和极化损耗组成。(√)

10、海拔高度增大，空气稀薄，击穿电压降低。(√)

11、标准是国际标准化组织颁发的又一个产品质量管理标准。(×)

12、计算机存储容量1M＝1000K。(×)

13、水轮机导叶漏水损失与水头无关。（×)

14、重合闸只能动作一次。（√)

15、在操作中，应监护人在前，操作人在后。（×)

16、异常处理时可不用操作票。(√)

17、电制动时施加在转子上的电流与原励磁电流方向相同。（√)

18、发现杆上和高处有人触电，应争取时间在杆上或高处进行抢救。(√)

19、电力系统调度管理的任务是领导整个系统的运行和操作。(×)20、发电机的自并励励磁系统结构简单，有利于系统短路事故的处理。(×)

21、水轮机耗水率曲线以耗水最小为原则，来确定开机台数和组合方式。（√)

22、水轮发电机调相压水运行功率损失较小，带水运行时功率损失较大。(√)

23、在操作中，应监护人在前，操作人在后。(×)

24、.流过可控硅的电流小于维持电流时，可控硅就自行关断。(√)

25、发现杆上和高处有人触电，应争取时间在杆上或高处进行抢救。(√)

26、电力系统调度管理的任务是领导整个系统的运行和操作。(×)

27、操作票上的操作项目必须填写双重名称，即设备的名称和位置。(×)

28、贯穿推力轴承镜板镜面中心的垂线，称为机组的旋转中心。（√)

29、电力变压器线圈匝间、层间的绝缘不属于主绝缘。(√)30、发电机的自并励励磁系统结构简单，有利于系统短路事故的处理。(×)

31、工作未完，需送电试验电动机，应收回工作票并通知机械检修人员后方可送电。(√)

32、因为自同期对电力系统的事故处理有利，所以在系统事故时大型水轮发电机都采用自同期的并列方式。(×)

33、距离保护安装处到故障点的距离越远，距离保护的动作时限越短。(×)

34、自动控制比人为操作灵敏，动作速度快。(√)

35、现场质量管理的中心是质量验证。(×)

36、工作负责人必须始终在工作现场，对工作人员的工作安全实行监护。(√)

37、极性介质的损耗由导损耗和极化损耗组成。(√)

38、海拔高度增大，空气稀薄，击穿电压降低。(√)

39、当系统频率降低时，应增加系统中有功出力。(√)40、调速器的步进电机也是一种电液转换器。(√)

41、电力系统调度管理的任务是领导整个系统的运行和操作。(×)

42、最大运行方式是指被保护系统的等值电源阻抗最大，短路电流为最大的那种方式。（×）

43、工作负责人必须始终在工作现场，对工作人员的工作安全实行监护。(√)

44、在操作中，应监护人在前，操作人在后。(×)

45、操作票上的操作项目必须填写双重名称，即设备的名称和位置。(×)

46、电力变压器线圈匝间、层间的绝缘不属于主绝缘。(√)

47、发电机的自并励励磁系统结构简单，有利于系统短路事故的处理。(×)

48、因为自同期对电力系统的事故处理有利，所以在系统事故时大型水轮发电机都采用自同期的并列方式。(×)50、贯穿推力轴承镜板镜面中心的垂线，称为机组的旋转中心。(√)

51、因为自同期对电力系统的事故处理有利，所以在系统事故时大型水轮发电机都采用自同期的并列方式。(×)

52、零序电流保护受系统震荡和过负荷影响(×)

53、电容器两端的电压不能发生突变。(√)

54、距离保护安装处到故障点距离越远，距离保护的动作时限越短。(×)

55、最大运行方式是指被保护系统的等值电源阻抗最大，短路电流为最大的那种方式。(×)

56、自动控制比人为操作灵敏，动作速度快。(√)

57、流过可控硅的电流小于维持电流时，可控硅就自行关断。(√)

58、电力系统的动态稳定是指受到扰动后能自动恢复到原来运行状态的能力。(√)

59、电制动时施加在转子上的电流与原励磁电流方向相同。(√)60、运行中的转子过电压是由于灭磁开关突然断开造成的。(√)61、重合闸后加速是当线路发生永久性故障时，启动保护不带时限无选择的动作再次断开断路器。(√)62、切合空载线路不会引起过电压。(×)63、安监人员有权制止危及设备和人身安全的违章作业。(√)64、旁路断路器可以代替任一断路器运行。(×)65、发现杆上和高处有人触电，应争取时间在杆上或高处进行抢救。(√)66、工作未完，需送电试验电动机，应收回工作票并通知机械检修人员后方可送电。(√)67、大型水轮发电机初始磁场的建立一般采用发电机的残压来建立。(×)68、因为自同期对电力的事故处理有利，所以在系统事故时大型发电机都采用自同期的并列方式。(×)

三、简答题

1、自动励磁装置的作用有哪些? 答案:(1)正常情况下维持电力系统基本电压水平；

(2)合理分配发电机间的无功负荷；

(3)提高电力系统的稳定性；

(4)提高继电保护装置的灵敏性。

2、从事电业工作中造成触电的原因主要有哪些? 答案:主要原因有：

(1)缺乏电力安全作业知识，作业时，不认真执行《电业安全工作规程》和有关安全操作的规章制度等。

(2)对电气接线和电气设备的构造不熟悉。

(3)对电气设备安装不符合规程要求。

(4)电气设备的保养维护质量差或不及时造成绝缘不良而漏电。

3、倒闸操作中重点防止哪些误操作事故? 答案:(1)误合、分断路器和隔离开关；(2)带负荷拉合隔离开关；(3)带电挂地线或投接地刀闸；

(4)带地线合闸；(5)非同期并列；(6)误投退继电保护和自动装置；(7)走错带电间隔。

4、为什么电力系统要规定标准电压等级? 答案:从技术和经济的角度考虑，对应一定的输送功率和输送距离有一最合理的线路电压。但是，为保证制造电力设备的系列性，又不能任意确定线路电压，所以电力系统要规定标准电压等级。

5、水轮机检修应做哪些措施? 答案:水轮机检修时，应具备下列条件：(1)进水闸门(或蝶阀)关闭。(2)尾水闸门(或蝶阀)关闭。(3)蜗壳排水(如有别的水源，需全部关闭)。(4)导叶打开检修人员所要求的开度。

(5)导叶操作油压(或电机电源)切除。(6)发电机出口刀闸拉开。(7)打开人孔门。(8)水轮机调相压水气源切除。

6、电力系统继电保护装置的基本要求是什么? 答案:(1)快速性：要求继电保护装置动作的时间尽量快，以提高系统并列运行的稳定性，减轻

故障设备的损坏，加速非故障设备恢复正常运行。

(2)可靠性：要求继电保护装置随时保持完整、灵活状态，不应发生拒动和误动。

(3)选择性：要求继电保护装置动作时，跳开距故障点最近的断路器，使停电范围尽可能缩小。

(4)灵敏性：要求继电保护装置在其保护范围内发生故障时，应灵敏的动作。灵敏性用灵敏系数表示。

7、机械制动的优缺点各是什么? 答：优点：运行可靠，使用方便，通用性强，用气压(油压)损耗能源较少，制动中对推力瓦油膜有保护作用。

缺点：制动器的制动板磨损较快，粉尘污染发电机，影响冷却效果，导致定子温升增高，降低绝缘水平，加闸过程中，制动环表面温度急剧升高。因而产生热变形，有的出现分裂现象。

8、电气设备检修后，送电前必须具备哪些基本条件? 答案:必须具备的条件有：

(1)对检修设备进行逐项检查验收，经检查验收合格后拆除一切临时安全措施，恢复永久性安全措施，结束工作票；(2)试验数据合格；(3)核实继电保护与自动装置整定值；

(4)断路器、隔离开关在断开位置；(5)具有检修、试验材料。

9、水轮发电机飞轮力矩GD2的基本物理意义是什么? 答案:它反映了水轮发电机转子刚体的惯性和机组转动部分保持原有运动状态的能力。

10、水轮机检修应做哪些措施? 答案:水轮机检修时，应具备下列条件：

(1)进水闸门(或蝶阀)关闭。(2)尾水闸门(或蝶阀)关闭。(3)蜗壳排水(如有别的水源，需全部关闭)。(4)导叶打开检修人员所要求的开度。(5)导叶操作油压(或电机电源)切除。

(6)发电机出口刀闸拉开。(7)打开人孔门。(8)水轮机调相压水气源切除。

11、试述机械传动的几种类型? 答案:机械传动包括摩擦轮传动、皮带传动、齿轮传动、蜗轮蜗杆传动、螺杆传动。

12、水电站计算机监控系统从控制方式上如何分类? 答案:从控制方式上，水电站计算机监控系统分为：集中式、分散式、分层分布式和全分布全开放式。

13、为什么要把非电量转换成电量？

答：因为非电量（如压力、流量、温度、水位、转速等）不易于传送、放大和测量，只有将这些非电量转换成容易传送、放大和测量的电量才便于实施对这些非电量进行监视、控制和测量。

14、什么是同步发电机的自同期并网方式，自同期有何优、缺点? 答：自同期并网方式是在发电机转速升高到接近系统同步转速时，将未加励磁的发电机投入系统，然后给发电机加上励磁，在原动机转矩和同步转矩的作用下，将发电机拉入同步的并网方式。它的优点是：并列快，不会造成非同期合闸，特别是系统事故时能使发电机迅速并入系统。它的缺点是：冲击电流大，机组振动较大，可能对机组有一定的影响，或造成合闸瞬间系统频率和电压下降。

15、什么叫剖视图?剖视图有哪几类? 答：假想一个剖切平面，将某物体从某处剖切开来，移去削切平面的部分，然后把其余部分向投影面进行投影，所得到的图形叫做剖视图。剖视图分为：全剖视、半剖视、局部剖视、阶梯剖视、旋转剖视、斜剖视和复合剖视等几类。

16、水轮发电机推力轴承的高压油顶起装置有何作用? 答：当机组启动和停机在低转速期间，使用高压油顶起装置在推力瓦和镜板之间用压力油将镜板稍稍顶起，保持推力轴承处于液体润滑状态，从而可保证在机组启动、停机过程中推力轴承的安全和可靠。在机组的盘车过程中也可使用高压油泵。

四、计算题

1、一台SFPL-120000／220变压器接线组别为Y，d11，额定电压为220／11kV，空载电流I0为0.8%，阻抗电压为10.4%，若从低压侧加进电压，进行空载和短路试验，试求：

（1）

一、二次绕组的额定电流。

（2）所加空载电流和短路电压各是多少? 答案:解：已知：额定容量

Sn＝120000kVA

一次侧额定电压

U1n＝220kV

二次侧额定电压

U2n＝11kV，则

一次侧额定电流

Sn120000103I1n314.9A3U1n3220103

二次侧额定电流

Sn 120000×103I2n＝＝＝6298.4（A）33U2n3×11×10

根据变压器接线组别，则一次绕组的相电流

I1P＝314.9A

二次绕组的相电流为I2PI2n6298.43636.4A33

空载试验，一、二次侧均加至额定电压时，二次侧电流为 I0＝0.8%×I2n＝0.008×6298.4＝50.4A

短路试验时，一次侧短路，电压为零，电流加至额定值时二次侧电压为： Uk＝10.4%×U2n＝0.104×11×103＝1144（V）

答：（1）一次侧额定电流为314.9A，二次侧额定电流为6298.4A；（2）空载试验时加的空载电流为50.4A；短路试验时二次侧额定电压为1144V。

2、沿一波阻抗Z＝450Ω的架空线路，有一过电压波500kV运动，求电流波的幅值。

I答案:解答：U500111.kAZ450

3、如图D-11所示的电路中，T＝0时开关QS闭合，试求电容C上的电压降UC的时间函数，并画出UC-t曲线。

图D-11 答案:解：由欧姆定律可得：

Ri＋UC＝US R×C

此微分方程的解为：UC＝US（1－e－Lt／RC）（t≥0）

答：电容C上的电压降的时间函数为Ut＝US（1－e－t／RC），其曲线如图D-12。dUC＋UC＝USdt

图D-12

4、在发电机并网时，假设导前时间Th与频差无关，且发电机频率fG＝50.1Hz，系统频率fS＝50Hz，要求导前相角δ≤20°，计算导前时间Th。答案:解：

Ts

频差周期1110sfGfS501.5020100.56s360

导前时间Th答：导前时间小于等于0.56s。

5、有两台容量S＝2500kVA，短路电压UK＝5%，变比为15.75／6kV的变压器并列运行，第一台接线组别为Y／Y-12，第二台接线组别为Y／D-11，求变压器二次侧额定电流及环流。答案:解：变压器的二次额定电流

IN22500240.6A36

电压差U22UN2sin30°052.6312.kV2

*K23UN5%3362ZKZ0.00125kS2500

变压器短路阻抗的有名值

IC

两变压器的二次侧环流

U2312.2496A2ZK0.00125

IC2496＝＝10.4IN2240.6

答：变压器二次侧额定电流为240.6A，二次侧环流达2496A，可见接线组别不相同的变压器绝对不能并列。

6、沿一波阻抗Z＝450Ω的架空线路，有一过电压波500kV运动，求电流波的幅值。

I答案:解答：U500111.kAZ450

7、如图D-11所示的电路中，T＝0时开关QS闭合，试求电容C上的电压降UC的时间函数，并画出UC-t曲线。

图D-11 答案:解：由欧姆定律可得：

Ri＋UC＝US R×C

此微分方程的解为：UC＝US（1－e－Lt／RC）（t≥0）

答：电容C上的电压降的时间函数为Ut＝US（1－e－t／RC），其曲线如图D-12。dUC＋UC＝USdt

图D-12

8、计算图D-33中d（3）点三相短路回路总电抗的标幺值，短路电流的有名值。(参数T3同T4，1G同2G)

图D-33 答案:解：首先选取基准值，选Sj＝100MVA，Uj＝Up(各段平均电压)，计算各个元件的标幺*X1*＝X2＝0125.×100／15＝0.83**X3＝X4＝7.5%×100／7.5＝1*2X＝0.4×15×100／37＝0.44 5值，其等值电路如图D-34：

图D-34

ΣX*＝0.83／2＋1／2＋0.44＝1.4 IK*＝11＝＝0.71ΣX*14.IK＝IK*×Ij＝0.71×100000＝1108(A)3×37

答：该点三相短路回路总电抗的标幺值是0.71，短路电流的有名值是1108A。

9、某水轮发电机组，水头h＝46.5m，发电机引用流量为800m3／s，水轮机效率ηT＝94%，发电机效率ηg＝98%。求水轮机的输入功率P1，输出功率P2，水轮发电机组的输出功率P3。答案:解：已知h＝46.5 Q＝800 ηg＝98% ηT＝94%

则：P1＝ghQρ＝9.81×46.5×800×1000

＝36.5×107（W）＝36.5×104（kW）

P2＝P1×ηT＝36.5×104×0.94＝34.3×104（kW）

P3＝P2×ηg＝34.3×103×0.98＝33.6×104（kW）

答：水轮机的输入功率为36.5×104kW，输出功率为34.3×104kW，发电机的输出功率为33.6×104kW。

10、一星形连接的三相异步电动机，在某一负载下运行时，每相绕组的电阻R＝4Ω，电抗X1＝3Ω，接到电压为380V的交流电源上，试求：（1）电动机的相电流Iph。（2）电动机的功率因数。

（3）电动机消耗的有功功率P，无功功率Q。

答案:（1）星形接法电动机的相电流Iph＝Ili（线电流）

Uph＝Uli3

设每相绕组阻抗为Z，则

Uph220Uli380I＝＝＝44（A）phUph＝＝＝220(V)225R＋X133，（2）电动机的功率因数

cosR40.8Z5

（3）电动机消耗的有功功率

P＝3UliIlicos ＝3×380×44×0.8 ＝23（kW）电动机消耗的无功功率

Q＝3UliIlisin ＝3×380×44×0.6 ＝17.4（kvar）

五、绘图题

1、中性点不接地系统，画出当A相接地时的电压相量图。答案:正常运行时的相量图如图E-25所示。

图E-25

当A相单相接地后，其电压相量图如图E-26虚线所示。

图E-26

2、画出调峰电厂的日负荷曲线草图。

答案:答案如图E-53。(注：画出早高峰和晚高峰即为正确)

图E-53

3、画出三相交流电动机出线盒连接成星形接法的接线图。答案:答案示于图E-55。

图E-55

4、画出下面电路图E-27的电流相量图。

图E-27 答案:电路图E-27的电流相量图示于图E-28。

图E-28

5、画出两相式(A相、C相)过流保护交流回路展开图。答案:答案画于图E-29。

图E-29

6、画出从对侧来的高频信号启动的跳闸回路框图。答案:答案示于图E-54。

图E-54

六、论述题

1、水电站压油槽中透平油和压缩空气的比例为多少?为什么? 答案:压油槽中有30%～40%是透平油，60%～70%是压缩空气。用空气和油共同造成压力，保证和维持调速系统所需要的工作能力。当压缩空气比例太大时，透平油比例减小，这样便不能保证调速系统的用油量，造成调速系统进气。当压缩空气比例太小时，则会造成压油槽压力下降太快，压油泵频繁启动。

2、以一发电机并入无穷大系统为例，分析提高电力系统静态稳定性的措施。答案:(1)采用自动励磁装置。

(2)减小系统之间的联系电抗，主要有采用分裂导线、提高线路的额定电压等级、采用串联电容补偿等。

(3)改善系统结构和采用中间补偿设备，如增加输电线路回数、增长输电线路与中间电力系统连接；变电站采用带自动励磁调节器的同期调相机、静止补偿器等；有足够的无功备用。

3、水轮机调速器中，ep与bp的区别是什么? 答案:ep表示机组出力由零增加到额定值时其转速变化的相对值，又称之为机组调差率。它是机组静特性曲线的斜率。bp表示接力器移动全行程，转速变化的相对值，它又称为永态转差系数，表示调速器静特性曲线斜率。ep与bp的区别是，机组出力为零时，接力器行程并不相应为零。机组出力达额定值时，接力器行程也不定相应为最大，故ep不等于bp，且各自所表示的含义不同。bp值取决于调差机构的整定，而ep值取决于调差机构(硬反馈)的整定，又取决于机组运行水头。

4、水轮机顶盖上为什么要装真空破坏阀?其作用是什么? 答案:因为机组在运行中如停机，尤其是遇到紧急停机情况时，导叶紧急关闭，破坏了水流连贯性，这样在水轮机转轮室及尾水管内会产生严重的真空，此真空随着导叶紧急关闭后转轮室的水流流向下游而不断增大，如果此时得不到及时补偿，就会引起反水锤，此力作用于转轮叶片下部，严重时会引起机组停机过程中的抬车，为了防止这种现象，故在水轮机顶盖处安装真空破坏阀，用以减小紧急停机过程中的真空。

2.风力发电基础理论题库 篇二

关键词：风电机组,基础环施工工艺,施工方法

近年来,我国经济面临的资源、环境压力日渐突出,因此,加快构建我国绿色能源供应体系已成为共识。而风能资源作为可再生的清洁能源,有着诸多其他能源不可比拟的优点,正逐渐成为了新能源的发展重点。风电是我国解决资源瓶颈的有效途径。“十一五”时期,中国计划新增风电装机容量约900万kW,到2010年总装机容量达到1000万kW,这在《可再生能源中长期规划》的基础上调高了一倍。近年来,我国风电装机规模快速扩大,连续三年成倍增长,风电装机规模已居世界第四,同时,重点建设甘肃河西走廊等几个1000万kW级的大风场,打造“风电三峡工程”。,我国多数风力机组在3年前上马,由于安装施工技术积累不够,在风电基础施工质量上参差不齐,加之风电施工现场往往气候环境恶劣,相邻风机间距均较大,作业面广,使得机组基础施工困难,造成地基基础环施工质量良莠不齐,严重影响了风机的正常安全运行,风机基础环的施工质量成了保证风力发电机组能否正常运行的重要影响因素。通过查阅相关资料以及笔者所参与过的工程实际,谈谈风力发电基础环施工方法及工艺措施。

1 风力发电机组基础及基础环的概况

以施工过的景泰风电场为例,建设装机规模为100.5MW,安装67台单机容量1500kW的风电机组,该标段为35台单机容量1500kW的风电机组。风机基础和箱式变压器的基础各有35座,风机基础和箱式变压器基础均为天然地基上的钢筋混凝土基础。基础直径15000mm,基础圆台直径6000mm,基础埋深-4.000.基础砼采用C40W6F200,一个基础的混凝土量约350m3。每一基础各埋设基础环一个,基础环为钢制成品,外径4.004m(华锐),重约9.0t。各基础环下均设3个钢制支腿,3个支腿呈正三角形布置。支腿采用175×175×7.5×11mmH型钢制作,H型钢两端焊接20mm厚钢板,支腿下部焊接固定在垫层内预埋的20mm厚钢板(垫板)上,上部通过M30螺栓与基础环连接。

2 施工的特点

2.1 技术难度大

基础环为支撑高耸结构的基础设备预埋件,埋件上固定支撑塔筒高度一般在40~80m;其顶部装有较大垂向机组荷载可达60~90t;侧向又具有较大的风荷载作用。

2.2 建设地点分散、施工机具移动频繁

由于风电场规模较大,风机布点范围大而分散,每台风机点的施工作业完成后,需立即转场至另一施工点,建设地点分散、施工机具移动频繁,为此,需要合理安排分部分项工程及工序交叉作业。首先开通风电场区通向外界的主干路,然后按工程分期分段的次序,修建风机之间的支路。同时在修筑施工道路、临时施工场地时,必须根据大件设备运输、卸车、就位安装以及施工机械的转场要求,考虑道路的路面荷载和转弯半径,做好充分准备,做到路基坚实,路面、场地平整,满足施工所需。

2.3 质量要求高

风机基础的施工质量直接关系到风机的顺利安装并投入正常使用,质量要求较高。因此,要求基础环安装必须达到设计要求的水平精度(基础环安装水平度要求允许误差在2mm)。方能保证基础环以上塔筒的垂直度符合规范要求。不至由于风的侧压力而造成整个风机机组倾斜。在风力发电基础施工中,基础环的施工将是该分部分项工程的关键性工作。如果在风机基础施工完毕后,检测基础环表面水平度超标,将意味着该风力发电机基础不合格。因此,在风力发电机基础施工中,应当把基础环的安装当做工作之重点。确保该分部分项工程一次验收合格。

3 施工工艺

3.1 工艺流程

基础环预埋件安装-基础环支柱的焊接-基础环安装操作架体的搭设-基础环吊装前现场吊装路线的踏堪-基础环吊装方案的选择-基础环吊装后的调平、固定-基础环砼浇筑前的精确调平-基础环浇筑过程中的反复校正-基础环安装后的最终复核。

3.2 基础环的存放

1)基础环到场后应派专人负责协调,根据风机基础的编号,将同一进场批的基础环对号入座,切忌张冠李戴,否则会给风机塔筒的安装带来不必要的麻烦。

2)要确保在坑边就近存放,存放点不得积水。

3)要确保基础环在二次吊装时便于吊装,同时要考虑到不影响汽吊的就位点。

4)基础环的放置要求水平,以免由于倾斜造成自身变形。

4 施工方法

4.1 成品验收

1)基础环规格型号与设计相符,表面涂层完整无损,上法兰表面平整度达标(±1mm以内)。

2)支腿长短一致,H型钢无扭曲变形、并与两端钢板焊接牢固,焊缝饱满。

3)预埋垫板规格与设计相符,底面Ф16钢筋撑脚与钢板焊接牢固。

4)螺栓螺帽配套,其丝扣完好无损。

4.2 垫板埋设

1)预埋钢板规格为300×300×20mm,底面焊接4Ф16钢筋撑脚。该垫板厂家提供,应质量合格,并提前进场,以满足施工所需。

2)每一基础均设3块垫板,基础环埋件的安装即在浇筑垫层前应先根据图纸设计几何尺寸及具体位置进行预埋,先在基坑内设南北向与东西向相互垂直的两条控制线,并埋入控制木桩,同时将垫层顶标高引测到木桩上。

3)3块垫板呈正三角形布置,埋设时必须按设计位置定位准确。为准确控制3块垫板的相对位置,采用三根Ф14钢筋焊接成一个正三角形作为定位模具,其边长即为相邻二块垫板的中心距离;同时在垫板表面画出十字交叉中心线。

4)先定出第一块垫板的位置(正南或正北),然后采用定位模具测定另外两块垫板的位置。

5)三个点位确定后分别铺设长宽约600mm、高约150mm的混凝土支墩,再将垫板埋设在混凝土支墩上。

6)垫板就位后,先将第一块的垫板准确定位,采用手锤轻击垫板表面,使四角水平,表面标高与垫层顶标高一致(水准仪观测)后将垫板固定牢靠。随后采用定位模具精确测定另外两块垫板的平面位置(垫板中心与模具顶点重合),采用水准仪测定其表面高差小于1mm后予以固定。

7)垫板固定后再行浇筑垫层混凝土,垫层顶标高与垫板顶标高一致,其混凝土浇筑时不得碰撞扰动垫板。 (注意:预埋件的提前固定应在垫层浇筑前1~2h进行,否则由于时间太长,导致埋件周围混凝土达到终凝与垫层部位砼不能很好的结合而形不成整体,会影响基础预埋件的安装质量)。

4.3 基础环支柱的焊接

基础环支柱的焊接应在垫层浇筑完毕养护3d后进行,首先校对预埋件的标高,并依据设计基础支柱中心线现场放样,然后进行焊接,要求焊缝质量符合焊接规范。为了保证支柱绝对垂直,焊接时在支柱两个侧面固定水平尺进行控制。焊缝饱满连续,焊渣清除干净。

4.4 粘贴橡胶保护层

1)基础环进场后,先对上部椭圆孔(该孔有钢筋穿过)部位粘贴橡胶(自粘闭孔发泡橡胶)保护层。

2)橡胶厚5mm、宽200mm,椭圆孔内外两侧及孔内侧壁均需粘贴。

3)橡胶保护层应粘贴牢固,表面平整,无皱折、空鼓现象。

4.5 基础环吊装

1)垫层混凝土达到70%设计强度(浇筑后约7d)后进行基础环吊装作业。为抢赶施工进度,在不破坏垫层混凝土的前提下,可将吊装时间适当提前,但时间间隔不宜少于3d,提出申请报监理审批。

2)吊装前先用水准仪复核预埋件表面标高,其高差不应大于1mm。

3)基础环吊装方案的选择,首先应汇同项目技术人员、安装汽吊司机,确定吊装计划,然后编制详细的吊装方案报业主,监理进行审批。经审批后再进行下道工序施工。吊装方案的选择要参照以下几点:a.是风机基础的直径;b.是基础环的重量;c.是现场基础周围的自然条件。根据以上三点选择吊装设备的数量、吨位。然后确定是一点起吊,或是二点起吊。不论选用那种吊装方式,首先应确保汽吊的就位点坚实、平稳,且保证汽吊的支腿位置应离开基础边缘,且不应小于2.5m,并根据既定的施工方案,到场地实地观察,灵活运用,以保证吊装顺利进行。

4)在基础环吊装就位前,应在每个风机基础支柱周围搭设吊装就位所需的操作平台。操作平台建议采用三套可组装拆卸的半成品脚手架 ,在吊装前派专人进行安装。 其特点有:a.拆卸方便,节约功效。 B.是降低施工成本。C.是安全可靠。

5)基础环的吊装,吊车站在马道上,车轮及支腿不得压在混凝土垫层之上,以防压碎垫层混凝土。基础环的吊装宜优先选用二点起吊法,即采用二台25个汽吊在基础环的两个方向同时抬吊。在抬吊前先由一台汽吊在合理的位置就位,将基础环吊装至基础内,然后再将另一台汽吊在相对的地方就位,要求两台汽吊基本形成120°夹角。在汽吊就位过程中,安排作业人员将基础环吊点均分,三点挂牵引绳,再进行起吊。起吊时力求二台汽吊同时拨杆,保证基础环基本平稳。以基础环三根支柱中心点为参照匀速水平旋转推移,待吊至支柱上顶面后,再由操作工人拉牵引绳配合汽吊进行缓慢旋转,直至基础环下孔基本与支柱螺栓点对中,然后在操作平台上部每点二人进行牵引,使基础环下孔完全与螺栓吻合再发号施令匀速安全降落。尔后立即对螺栓进行紧固。该环节施工的要点侧重于:统一指令,起吊同步,沉稳细心,配合密切,干净利落。

4.6 吊装后的调平

1)基础环吊装就位后,由技术员汇同建设单位、监理单位、测量人员与调平人员对该基础环进行粗调。基坑上口架设二台水准仪,粗调前预备3个1.5~2.0t的小型液压千斤,配制专用工具。指定2个专人进行调平。首先采用三点调平,即在三个支柱相对应的基础环上部安放加工好的测尺,由测量人员逐点观测水平高差并记录数据,在三点观测中可视任意点为基准点,观测基础相对正负误差,对高点原则上不动,对低点顶升。顶升时,先行旋松紧固螺母,然后安放千斤顶,匀速顶升千斤。一般来说,每一丝扣约为2mm。顶升过程中以丝扣为参照物进行调节,否则将出现事半功倍的效果。待认为达到可调范围之后,再匀速降低千斤,采用扳手上下紧固丝杆螺母,再行观测直至三点基本水平,此为粗调。

2)精确调平是将基础环按圆周均分为12点,在每点上依次编号做好标记。先调1、5、9点使其三点相对误差控制在1mm范围之内。再调3、7、11点使该三点与1、5、9点相对水平误差控制在1mm范围内。使该6点高低差均控制在1范围内。最后再调2、4、6、8、10、12点。在调平过程中不论观测何点,均以1、5、9点基座处丝杆进行调平。由丝杆的丝扣为准。由二丝变调一丝。由一丝变调为半丝,使误差控制在±1mm允许偏差范围之内。最终固定,使丝杆螺母上下均紧固。

3)在钢筋绑扎完成,砼浇筑之前,进行再次观测各点。视其水平差是否变化。如果变化,再次用同样方法调平。一般来说,在第一次精确调平紧固丝杆螺母后,其水平度不会变化。但是为确保基础环成型后的水平度,在砼浇筑至基础环下部丝杆处时暂停浇筑,由项目技术员汇同建设单位、监理单位现场负责人、再次观测记录基础环水平度,确认水平度是否在控制在允许范围之内,在确认无误后再行浇筑,保证基础环埋设满足设计要求。

综上所述,基础环的安装调平是一个细微的重要施工环节,在施工中切不可调以轻视。基础环安装后的水平与否。直接关系到风机基础是否合格。因此,在风机基础施工中,应将此环节作为重点进行施工。从而保证下道工序顺利进行。为风机机组的顺利安装和正常运行奠定坚实的基础。

4.7 基础砼的浇筑

1)施工时采取可靠合理的措施保证大体积混凝土的浇筑质量,基础混凝土必须一次浇筑完成。

2)混凝土水平运输采用4台6m3混凝土罐车运输;两台反铲铺以料斗和溜槽直接入仓,对称卸料的方式分层浇筑。每层浇筑高度30cm,混凝土振捣采用φ50型插入式振捣器,振捣时插入下层混凝土内3~5cm,待浇筑两层即浇筑60cm厚后,调整卸料位置再次进行对称卸料的方式进行浇筑作业,如此循环直至四周浇筑距离距基础环1/3处时,再次调整下料位置,利用长臂反铲直接从基础环中心下料的方式进行浇筑作业。

因仓面较大,仓内钢筋较多,埋件精度要求高,混凝土浇筑过程中要控制下料高度和下料速度,以6m3混凝土卧罐为例,一罐料要分2~3次放完,下料高度不超过1.5m,并利用料斗降低下料高度,严禁反铲将混凝土直接卸在钢筋网片上,避免混凝土直接砸在法兰环支撑支腿上,影响基础环的埋设偏差,混凝土浇筑过程中观测人员要对基础法兰环进行跟踪测量,一旦发生基础环水平度偏差超出埋设要求,必须及时进行调整到位。

3)混凝土浇筑过程中模板工要不断对基础模板进行监测,发现跑模现象及时调整。

4)风机基础混凝土浇筑到顶部圆台部分时,其顶面部分根据其体型控制下料多少,并及时通过样轨将其体型修正出来,待表面混凝土初凝后再进行基础顶面的收面施工。

4.8 施工过程中风机基础混凝土温控措施

1)风机基础浇筑采用一次性整体浇筑,浇筑方量大,为减小混凝土自身产生的水化热对风机基础的影响,在前期混凝土配合比设计过程中已进行了优化设计。

2)考虑添加粉煤灰降低水泥用量,从而降低混凝土自身的水化热。

3)混凝土浇筑根据施工季节,确定采取的施工技术措施。如白天气温较高,不宜进行混凝土浇筑施工时,可采用喷雾降温的方式降低混凝土入仓温度的浇筑方式进行浇筑作业;待混凝土收仓后根据采用外部覆盖洒水降温、夜间敞晾的方式进行成品基础的温度控制,避免由于浇筑速度快、内部水化热等因素而引起成品基础温度裂缝的发生。

4)单个风机及箱变基础混凝土施工完,12h后必须进行洒水养护,或根据施工现场天气情况适当提前养护,每个基础浇筑完毕后前7d每隔2~3h养护一次,夜间养护1次,之后7d每隔4~6h养护一次,之后14d每天养护1次。具体养护时间可根据施工现场气候情况做适当调整。

4.9 基础环安装成型后的最终复核

1)质量检查,在基础浇筑成型后,经养护、防腐、基础回填后,在塔筒安装前应会同监理单位、建设单位、安装单位对基础环进行复测验收,并记录数据,作为二次安装的参考数据。同时办理工序交接验收记录。

2)向监理人提交以下验收资料,其内容包括:

(1)预埋基础环的埋设竣工图;

(2)预埋基础环材料的质量证明书;

(3)预埋基础环的质量检查记录。

5 影响基础环水平度的原因分析

1)基础四周排水不利,造成基坑积水,使其预埋件部位沉降。

2)基础基坑碾压不实,垫层在基础环安装后产生不均匀沉降。

3)基础环自身的出厂平整度达不到设计要求。

4)钢筋绑扎过程中,人为碰撞丝杆,扭动支柱。

5)基础砼浇筑过程中, 混凝土布料不均,或振动棒、布料管撞击基础环,造成水平度变化。

6)基础环在调平时不认真操作或调平后丝杆上下螺母紧固不到位。

6 预防基础环偏差的措施

1)基础环吊装应垂直起吊、轻起轻落,吊车有专人操作专人指挥,各工种人员配合默契。安装完毕,及时进行后续工序的施工。

2)水准仪经检校合格,其精度满足施工要求,施测人员操作认真细致。

3)为提高支腿的强度及稳定性,防止支腿位移或变形,必要时可对支腿加设斜支撑和水平支撑,支撑件采用[10槽钢制作,与支腿焊接连接。

4)钢筋绑扎过程中,不得碰撞基础环及其支腿;遇支腿(H型钢)阻隔,钢筋无法通过时,可在H型钢上钻出钢筋孔,但不得开孔过大或扰动支腿,以免影响其强度及稳定性。

5)钢筋绑扎完毕后,基础混凝土浇筑时,报请监理验收,应复核基础环位置及标高;浇筑时周边均匀下料,振动棒不得靠近基础环及其支腿振捣,以防基础环位移。

6)基础环内混凝土浇筑时,采用彩条布或帆布将上部基础环遮护严密,以防混凝土污染基础环的外露部分或堵塞螺栓孔。

7)砼浇筑至可调螺栓下部时,,应复核基础环位置及标高并报验。

8)基础施工完毕,应防止外露基础环被机械碰撞引起变形或位移。

7 结束语

3.风力发电的研究 篇三

《新能源发电》课 程 设 计

题目：风力发电技术

学习中心：河南许昌奥鹏学习中心【14】层次：专升本

专业：电气工程及其自动化

年级：2011年秋 季

学号：20110804076

3学生：陈懿凡

辅导教师：康永红

完成日期：2013 年08月30日

一、风力发电的现状

能源、环境问题是当今人类生存和发展所面临的关键问题。常规能源以煤、石油、天然气为主，不仅资源有限，而且会造成严重的环境污染。因此，对可再生能源的开发与利用，已受到世界各国的高度重视。“开发与利用可再生能源，改善能源结构，减排温室气体，保护环境”已成为世界共识。一场世界性的开发与利用新能源的浪潮已经到来。新能源与可再生能源包括水能、太阳能、风能、地热能和海洋能等，它们在消耗之后还可以得到恢复和补充，不会污染环境。其中，人类对风能的利用已有上千年的历史。地球上可利用的风能为106MW，是可利用的水能的10 倍以上。在可再生能源中，风能是一种非常可观的、有前途的能源。风力发电（简称风电）作为一种绿色电力，受到人们广泛的关注。它具有资源蕴藏量巨大、可再生、无污染、占地少、周期短等优点，但是风电也存在着风能利用率低以及具有随机性、不稳定和分布不均匀性等缺陷。

1.国外风力发电发展现状

2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。与2007 年相比，美国保持第1 名，中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名，印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名，前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。

根据世界风能协会的统计，2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW，增长率约为29%。累计达到1.21 亿kW，增长率为42%，突破1 亿kW 大关。风电总量为2600 亿kWh，占全世界总电量的比例从2000 年的0.25%增加到2012 年的1.5%。

尽管风电的发展仍然存在着很多困难，如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等，但相比于常规能源，经济性优势逐步凸显，世界各国都对风电发展充满了信心。例如，欧美都公布了2030 年风电满足20%甚至更多电力需求的宏大目标，这也为全球风电的长期发展定下了基调。从国际能源署（IEA）2012 年颁布的《2050 年能源技术情景》判断，2012-2050年，全球风电平均每年增加7000 万千瓦，风电将成为一个庞大的新兴电力市场。

2.国内风力发电发展现状

我国是世界上风力资源占有率最高的国家之一，同时也是世界上最早利用风能的国家之一。据资料统计，我国10 m 高度层风能资源总量为3226GW，其

中陆上可开采风能总量为253GW，加上海上风力资源，我国可利用风力资源约为1000GW。如果风力资源开发率可达到60%，仅风电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。我国利用风电起步较晚，和世界上风电发达国家如德国、美国、西班牙等相比还有很大差距。风电是20 世纪80 年代开始迅速发展起来的，初期研制的风机主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型风电机组，后期开始研发可充电型风电机组，并在海岛和风场广泛应用。至今，我国已经在河北张家口、内蒙古、山东荣城、辽宁营口、黑龙江富锦、新疆达坂城、广东南澳和海南等地建成了多个大型风电场，并且计划在江苏南通、灌云及盐城等地兴建GW 级风电场。

截止2007 年底，我国风机装机总量已达6.05 GW，年发电量占全国发电量的0.8%左右，比2000 年风电发电量增加近10 倍。2012 年一年新增风电装机容量625 万千瓦，比过去20年累计的总量还多，新增装机增长率约为89%。累计风电装机容量约1215 万千瓦，占全国装机总量的1.5%，累计装机增长率为106%。风电装机主要分布在24 个省，比2007 年增加了重庆、云南和江西三个省。2006 至2012 年风电增长状况。

中国政府为了推动并网风电的商业化发展，国家发改委明确提出我国风电发展的规划目标：2005 年全国风电装机总量达到100 万千瓦，2012 年全国风电装机总量达到400 万千瓦，2015 年全国风电装机总量达到1000 万千瓦，2020 年全国风电装机总量达到2000 万千瓦，占全国总装机容量的2%左右。可以预计，中国即将成为世界风电发展令人瞩目的国家之一。

二、风力发电机的优缺点

要比较风力发电机的优缺点首先要对其类型进行了解。由于风力发电机类型的不同。不同风电机组的工作原理、数学模型都不相同，因此分析方法也有所差异。目前国内风电机组的主要机型有3种，每种机型都有其特点。

1.异步风力发电机

国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。这种发电机组为定速恒频机沮，运行中转速基本不变，风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小，因而发电能力比新型机组低。同时运行中需要从电力系统中吸收无功功率。为满足电网对风电场功率因数的要求，多采用在机端并联补偿电容器的方法，其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量的电容器。

由于风速大小随气候环境变化，驱动发电机的风力机不可能经常在额定风速下运行，为了充分利用低风速时的风能，增加全年的发电量，近年广泛应用双速异步发电机。这种双速异步发电机可以改变极对数，有大、小电机2种运行方式。

2.双馈异步风力发电机

国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机，大多来源于国外，价格较贵。这种机型称为变速恒频发电系统，其风力机可以变速运行，运行速度能在一个较宽的范围内调节，使风机风能利用系数Cp得到优化,获得高的利用效率；可以实现发电机较平滑的电功率输出；发电机本身不需要另外附加无功补偿设备，可实现功率因数在一定范围内的调节，例如功率因数从领先0.95调节到滞后0.95范围内，因而具有调节无功功率出力的能力。

3.直驱式交流永磁同步发电机

大型风力发电机组在实际运行中，齿轮箱是故障较高的部件。采用无齿轮箱结构能大大提高风电机组的可靠性，降低故障率，提高风电机组的寿命。目前国内有风电场使用了直驱式交流永磁同步发电机，运行时全部功率经A-D-A变换，接入电力系统并网运行。与其他机型比较，需考虑谐波治理问题。

三、风力发电的控制技术

风力发电机组控制系统是风力发电机的核心系统，因此研究控制技术具有重要的现实意义，可靠保证了风力发电机组的经济、安全并网运行。下面对风力发电机组控制技术及相关软件改进进行系统地阐述。

风力发电机组控制系统由本体系统和电控（总体控制）系统组成，本体系统包括空气动力学系统、发电机系统、变流系统及其附属结构；电控系统由不同的模块构成，主模块包括变桨控制、偏航控制、变流控制等，辅助模块则包括通讯、监控、健康管理控制等。而且，在本体系统与电控系统间实现系统的联系及信号的变换。例如，空气动力系统的桨距由变桨控制系统控制，保证了风能转化的最大化，功率输出的稳定等作用。风轮的自动对风及连续跟踪风向引起电缆缠绕的自动解缆受偏航控制系统控制，分为主、被动迎风两种模式，目前大型并网风电系统多采用主动偏航模式。变流控制常和变桨距系统结合，对变速恒频的运行及最大额定功率进行控制。

根据风电机组不同的分类标准，可将机组控制系统分为不同种类。目前风力发电的主流机型主要是依据桨距特性，发电机类型等分类，通过技术不断改

进，控制系统由最先的定桨距恒速恒频控制到变桨距恒速恒频控制,随之发展为变桨距变速恒频控制。此外，据连接电网类型可将风电控制系统分为离网型和并网型，前者已步入大规模稳定发展阶段。后者则成为现阶段控制系统的主要发展方向。

风电机组控制系统软件设计

整个风力发电机组控制系统需要一种完善的系统软件配置以实现发电机正常运行。目前，控制系统软件的模块化、参数化、功能化逐渐实现软件的兼容性与继承性。

1.模块化

控制系统整个软件是许多硬件的整合，我们可以讲每一个硬件子系统座位独立的模块，子系统与PLC之间的数据交互即为模块的输入输出，这种模块化的形式通过固化被选择性的调用执行程序，从而实现程序的兼容性，并做到小范围的软件修改和工作量的最小化。

2.参数化

参数设置是对软件灵活性的优化。对于多配置整合的程序，我们将软件开关作为一种参数，完成配置间切换，来决定程序模块是否正常执行。包括动作事件参数、故障参数、控制参数等，对不同属性结构体的形式进行设置，执行程序时只需读入相应参数即可。

3.功能化

软件功能化包括协议解析功能化、故障判断功能化及控制功能化。协议解析功能化即依据特定的子系统定义不同的功能块，当调用特定的配置参数时，可以执行相应的功能块程序，完成功能块内部的所有数据库的处理。故障判断涉及对所有控制监测的判断，应用功能块可简化并统一故障的判断。将软件中大量的逻辑控制（如水冷的风扇控制，变桨控制等）整合到功能块中，制定全面的输入输出接口，既完成现有控制功能，又增加了其拓展功能。因此功能模块化使得程序执行逻辑性与可读性均有所提高。

四、风力发电的展望

作为一种自然资源，风电正受到发展中国家的重视。中国西部、印度北部、巴西西北部、拉丁美洲的安第斯山脉和北非，都是风能资源丰富的地区。在我国西部地区，如新疆、内蒙古、西藏、青海、甘肃等地，由于地理位置特殊，又缺少水源，风力发电就成为能源发展的首选项目。目前，我国在新疆、内蒙

古、河北等地，均已建成大规模的风力发电站。

目前，我国已形成年产30万台100瓦至5000瓦独立运行小型风力发电机组的能力。在内蒙古，已有60万居住在偏远地区的牧民用风力发电解决了生活、生产用电，每套小型风力发电机（含蓄电池）价格在2000元左右。风力发电可用来照明、看电视、提井水饮牲畜、分离牛奶、剪羊毛等，极大地提高了劳动生产率。

由于风向变幻不定，风力大小无常，这些问题也给大规模开发利用风能带来了不少困难。

人们依靠先进的科学技术制造的新型风轮发电机，能够随着风向的变化和风力的大小随意轻快地旋转，在风速较大或较小的情况下都能正常工作。它的运行和控制完全实现了自动化，通过几百个传感器及时收集风速、风力、风向等信息，再经电脑处理、调整，使风轮机得以在最佳的状态下运行。

随着风轮机的大型化和高效化，风力发电的成本也在不断下降。目前，风电价格已经可以与石油、煤、天然气发电和核电的价格相竞争，进而还将能与水电价格一比高低。此外，国家在税收等方面也给予风电适当的照顾和优惠，使风电上网电价不断下降。

国家电力公司已将风电作为我国电力工业的重要组成部分，并制定了发展规划。2000年，全国风力发电装机容量将达到40万千瓦。

4.我国风力发电的发展 篇四

1.3.1 小型风力发电行业的现状

我国于 20 世纪 50 年代后期开始风力发电技术的研究工作，1957—1958 年在江苏、吉林、辽宁、新疆等地建造了一些功率在 10kW 以下、风轮直径在 10 米以下的小型风力发电装置，但由于受当时的技术经济条件限制，其后处于停滞状态。我国较大规模地开发和应用风力发电始于 20 世纪 70 年代。我国自主开发研制生产的小型风力发电机，解决了居住分散的农、牧、渔民的生产生活用电。20 世纪 80 年代初，我国把小型风力发电作为农村电气化的措施之一，供农村一家一户使用。特别是在内蒙古地区由于风自然资源丰富和当地群众的需求，并得到了政府的支持，小型风力发电机的研究和推广得到了长足的发展，对于解决边远地区居住分散的农牧民群众的生活用电和部分生产用电起了很大作用。我国目前生产的小型风力发电机按额定功率从100W 到 10kW 共十种。其主要技术特点是：2～3 个叶片，侧偏调速、上风向，配套高效永磁发电机，再配以尾翼、立杆、底座、地锚和拉线。其中以户用微型机组技术最为成熟，有 50，100，150，200，300，500W 微型机组系列定型产品，并进行批量生产，不但满足了国内需求，还远销国外。

到 2006 年底，我国从事小型风力发电机组及其配套件开发、研制、生产的单位达到 78 家，其中：大专院校、科研院所 15 家，生产制造单位 38 家，配套件生产单位 25 家，目前我国小型风力发电机的年生产能力达 8 万台。从 1983—2006 年底，全国各生产厂家累计生产各种小型风力发电机组达 37.6 万余台，总容量为 6.52 万 kW，预计年发电量约

1.33 亿 kWh。所生产的小型风力发电机组，除满足国内用户需要外，还出口远销到 25 个国家和我国台湾、香港地区，累计出口各种小型风力发电机近1.7万余台。我国小型风力发电机保有量、年产量、生产能力均列世界之首

自 20 世纪的最后两年以来，全世界风力发电的装机容量快速增长，特别是在欧洲，为了实现减排温室气体的目标，对风电执行较高收购电价的激励政策促进了风电技术和产业的发展，风电成本继续下降。由于海上风能资源比陆地丰富，海上风电场在欧洲已经从可行性示范进入商业化示范阶段。风电机组技术继续向着增大单机容量的方向发展，正在研制风轮直径超过 100m 的 5MW 机组，预计 2013 年，单机容量达到 15MW。1996 年至 2000 年世界上风电增长率 5 年平均达到 31%，2000 年末装机总容量为 1770 万 MW，2001 年末达到 2447 万 MW，一年增加 677 万 kW，增长率为32%，说明风电高增率趋势仍然继

续。2004 年全世界新增装机容量为 8000MW，2004年底全世界风电装机总容量为 47000MW，并作了 2020 年风电达到世界电力总量的12%的规划蓝图（即风力 12）。2005 年世界各国风电装机容量排在前十名的国家是德国、西班牙、美国、丹麦、印度、意大利、荷兰、英国、日本和中国。

世界上，在小型风力发电方面，中国和美国主要生产制造功率为 300W 到 3kW风力机，其中美国在 3kW 到 10kW 小型风力机上占明显优势。在欧洲，主要生产制造功率为 300W 到 100kW 风力发电机。到 2020 年，美国预计安装小型风力机容量为50000MW，可解决 10000 人就业。英国正在研制屋顶用小型风力发电机。世界各国的小型风力发电机正在努力向着：运动部件少、维护少、寿命长、采用新的电力电子技术和计算机技术等方向发展

我国的风力发电事业始于 20 世纪 50 年代，目前已经形成一定的规模。在大型风电方面，拥有 750kW 以下各类风力发电设备的制造能力，2006 年 1 月 28 日，首台兆瓦级变速恒频双馈异步风力发电机及控制装置研制成功，填补国内空白。2006 年 1月 10 日，1.2MW 永磁直驱风力发电机在哈尔滨试制成功，它是我国自主创新研制的容量最大的风力发电机。到 2005 年，全国 15 个省(自治区)已建风电场 62 座，累计运行风力发电机组 1864 台，总容量 126.6 万 kW。2010 年目标为总容量 500 万 kW，2020 年目标为总容量 3000 万 kW，2050 年预计达到 3-5 亿 kW 装机容量。但是，目前我国自行研制和开发大型风力发电机组的技术力量与国外相比相差很多，继续加大对风力发电技术研究的投入，实现关键技术的国产化是保证我国风电事业的持续稳定发展的当务之急。

设计了风力机电动变桨距系统方案，变桨距机构采用单片机控制，并搭建好电动变桨距风力机的试验样机。通过对风力样机做测试，得出风力机组的力矩与风速比的一些重要数据。并通过Matlab51mu11nk软件分别在风速低于额定风速和在额定风速左右两种情况下进行仿真，最终提出的控制规律进行的变桨距调节能满足风力机的功率控制要求，为后续研究做好铺垫工作。

[1] 付文华, 田俊梅.小型风力发电机组的应用[J]: 太阳能.2005,(5): 47~49

[2] 李亚西, 武鑫, 赵斌, 许洪华.世界风力发电现状及发展趋势[J]: 太阳能.2004,(1): 6～7

[3] 张希良.风能开发利用[M].北京: 化学工业出版社, 2005

[4] 李德孚.小型风力发电机组行业现状及展望[J]: 可再生能源.2002,(4): 29~33

[5] 孟明, 王喜平, 许镇琳.风力发电机及其相关技术[J]: 微特电机.2004,(9): 37~42

[6] 王承熙, 张源.风力发电[M].北京: 中国电力出版社, 2002

[7] 宫靖远.风电场工程技术手册[M].北京: 机械工业出版社, 2004

[8] F.Valenciaga, P.F.Puleston.Supervisor Control for a Stand-alone Hybrid Generation System Using Wind and Photovoltaic Energy[J]: IEEE Trans.on Energy Conversion.2005, 20(2): 398~405

[9] 王承熙.风力发电实用技术[M].北京: 金盾出版社, 1995

[10] 叶杭冶.风力发电机组的控制技术[M].北京: 机械工业出版社, 2006

[11] A.M De Broe, S.Drouilhet, V.Gevorgian.A Peak Power Tracker for Small Wind Turbines in Battery Charging Applications[J]: IEEE Transactions on Energy Conversion.1999, 14(4):1630~1635

[12] 张国新.风力发电并网技术及电能质量控制策略.电力自动化设

备.2009,29(6):130~133

[13] Q.Wang L.Chang.An Independent Maximum Power Extraction Strategy for Wind EnergyConversion[J]: Proceeding of the 1999 IEEE Canadian Conference on Electrical and

5.风力发电机设计 篇五

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

6.风力发电基础理论题库 篇六

红山风电场工程位于景泰县漫水滩镇的红山山区内, 总装机容量49.5兆瓦, 单机容量2.0兆瓦。风机基础形式为钢筋砼圆台型扩展基础, 总高度为4800毫米, 基础上部为直径7000毫米、高度2200毫米的圆形, 中间段高度1600毫米段从直径7000毫米扩展为直径19200毫米的斜坡, 与基础下部直径19200红米、高度1000毫米的圆形相接。基底最下层设直径19300毫米、厚150毫米的C20素砼圆形垫层 (中心部分为400毫米厚) 。

风机基础砼工程的工作内容包括基础环的卸车与安装、其他预埋件的制作安装、风机基础与箱变基础施工、风机接地网与箱变接地网敷设等。

二、基础环安装

㈠基础环卸车

1.基础环卸车前首先确定放置位置。原则如下:有利于下一步的吊装;距基础开挖坑边缘一二米;受作业现场干扰因素最小。

2.确保放置基础环的场地平整和密实, 基础环水平放置后应与地面密实接触。

3.基础环吊卸采用25吨汽车吊, 吊点为基础环上部对称的螺孔, 吊装过程使基础环始终处于水平状态, 并严格采取人工保护措施, 严禁磕碰。

㈡支撑件的安装与粗调

1.基础土石方开挖完成人工清底后, 先进行C20素砼圆形垫层的浇筑及预埋钢板的安装。垫层中四个预埋钢板按照统一编号A、B、C、D (以北为A顺时针方向) 排列。上部部件对应按此编号。同时, 以此建立各种测量记录表。

2.测量放样确定出风机基础中心线及基础环支撑件的中心位置。

3.采用水准仪测量垫层中四个预埋钢板的标高, 计算出垫层中四个预埋钢板的实际高差。

4.根据四个预埋件的高差、基础环顶面设计高程调节四个支撑调节杆, 使各点的支撑调节杆安装后的上平处在同一标高上, 同时将调节丝杆的有效长度控制在190毫米~195毫米之间。

5.按照图纸要求确定塔架门的正南方向。基础环安装施工时应保证0点位置与门位置准确一致。

㈢基础环的安装与精确调平

1.基础垫层砼强度达到75%方可吊装基础环。

2.基础环吊起一定高度后, 缓缓转动基础环, 使基础环0点标记朝正南, 然后连接四个支撑调节杆和四个地脚螺栓对准相对应的精确位置就位, 同时紧固支撑调节杆与基础环连接螺丝并达到规定的力矩值。

3.安装时配备水准仪进行跟踪观测测量。检测基础环顶面法兰的8个点 (以正北A为1点, 按顺时针方向均匀排列1点~8点) , 最高点与最低点水平值之差不得超过2毫米, 如果超标则先精确计算四个调节杆上调节螺栓应调整的角度, 再通过千斤顶配合调节螺栓, 并且采用水准仪进行重新检测。如此反复进行测量与调节, 直至基础环水平度控制在规定的2毫米范围内。

㈣基础环加固

基础环调平后, 对基础环地脚螺栓根部采用16#槽钢进行三面焊接加固。加固时要求焊点均匀、符合焊接施工工艺要求。

㈤基础环施工注意事项

1.基础环安装好后必须做整体验收复核, 包括控制轴线与基础中心线的验收、基础本身各预埋螺栓之间尺寸的验收以及基础环表面平整度验收三大项。为保证最终的安装结果准确无误, 混凝土浇筑过程中应用水准仪实时跟踪测量。

2.基础环精确调平并经验收合格后才可绑扎钢筋、安装穿线管、支设模板。螺栓固定架或基础环固定架与钢筋、模板、模板支撑系统及操作脚手架互不相连, 独成体系, 防止混凝土浇筑时模板系统的振动及变形对螺栓的影响。浇筑混凝土时应控制混凝土均匀上升, 避免混凝土由于上升高度不一致对螺栓固定架产生侧压力和不均匀的浮托力。

3.为保护基础环表面干净整洁, 混凝土浇筑前, 应采用棉毯、彩条布等材料全面覆盖保护好基础环。

㈥安全注意事项

1.吊装基础环之前检查钢丝绳有无破损, 吊车与钢丝绳必须满足起吊重量要求。

2.吊装过程中, 除基础环就位人员, 其他人员必须远离吊装半径, 起重臂下禁止站人。

3.整个吊装过程必须专人指挥, 指挥人员必须经过培训并取得特种操作证。

三、钢筋工程

㈠作业条件

1.钢筋进场后应检查是否有出厂证明、复试报告, 并按施工平面图中指定的位置, 按规格、使用部位、编号分别加垫木堆放。

2.钢筋绑扎前, 应检查有无锈蚀, 除锈之后再运至绑扎部位。

3.熟悉图纸, 按设计要求检查已加工好的钢筋规格、形状、数量是否正确。

4.做好抄平放线工作, 弹好水平标高线及外围边线及中心线。

5.根据弹好的外皮尺寸线, 检查下层预留搭接钢筋的位置、数量、长度, 如不符合要求应进行处理。

6.模板安装完并办理预检, 将模板内杂物清理干净。

7.根据设计图纸及工艺标准要求, 向班组进行技术交底。

8.在基础环吊装完毕后进行。

㈡钢筋制作

首先要认真看图, 熟悉图纸中钢筋各种型号、数量、规格尺寸, 使用部位应了如指掌, 做好料牌及配料单。

1.保证合理下料, 提高钢筋的利用率, 降低成本。

2.检查钢筋是否平直, 无损伤, 表面不得有裂纹等现象。

3.钢筋在下料时应清除钢筋表面的油渍、漆渍及浮皮、片状老锈。

4.钢筋切断。切断时要将同规格钢筋根据不同长度、长短搭配, 统筹配料, 先断长料, 后断短料, 尽量减少短头、减少损耗, 不应把料下短和有劈裂、缩头或严重弯头等现象。

㈢成型钢筋的检查

1.Ⅰ、Ⅱ级钢筋的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍, 弯钩的弯后平直部分长度应符合设计要求。Ⅱ级钢筋末端作90°的弯折时, 弯折处的弯弧内直径不应小于钢筋直径的4倍。

2.基础底板采用电弧焊连接, 焊接长度单面焊为10天, 双面焊为5天。焊接要求符合规范要求。在钢筋加工过程中, 应保持钢筋端部平直, 如不直应先调直再加工, 切口端面宜与钢筋轴线垂直, 端头弯曲、马蹄严重的应切去。

㈣钢筋运输

1.水平运输应根据钢筋长度来考虑拖车, 防止在运输过程中变形。

2.钢筋装卸均采用机械吊装, 人工配合。严禁从坑上方直接顺坡向下溜放钢筋。

㈤钢筋绑扎

垫层达到强度值后, 在垫层上按图纸弹线划出钢筋位置线。钢筋基础底板接头应相互错开, 必须满足抗震及规范要求。钢筋保护层采用φ16钢筋马凳, 垫设到设计要求厚度。基础环向钢筋的连接可采用搭接, 采用搭接时同一断面的接头至少相隔3排, 纵向受力钢筋采用焊接或绑扎连接, 长度应符合规范要求。

绑扎钢筋网片的长宽允许偏差±10毫米;绑扎钢筋网眼尺寸允许偏差±20毫米;绑扎钢筋骨架的宽与高允许偏差±5毫米;绑扎钢筋骨架及受力钢筋的长允许偏差±10毫米;受力钢筋间距允许偏差±10毫米;受力钢筋排距允许偏差±5毫米;基础保护层允许偏差±10毫米;绑扎副筋间距允许偏差±20毫米。

四、模板工程

本工程模板体系采用钢制定型模板, 优点在于装拆方便、不变形、不破坏、不倒塌。专用卡扣连接, 必要时使用50毫米×80毫米木方、φ48钢管支撑, 最外层采用两道环向钢丝绳。

㈠模板安装前的准备工作

1.模板的选配。安装前首先根据图纸进行仔细选配。

2.模板的基准定位工作。根据施工图及定位桩用墨线弹出模板的内线、边线以及外侧控制线, 施工前3线必须到位, 以便于模板的安装和校正。

3.标高测量。利用水准仪将基础水平标高根据图纸要求直接引测到模板的安装位置。

㈡模板的安装

钢模板在每次使用前应清洗干净。为防锈和拆模方便, 钢模面板应涂刷脱模剂。模板安装就位前必须利用同等级的砂浆找平H=20毫米 (80毫米宽) , 以防模板下口跑浆。在模板拼缝部位贴海绵条以防止接缝处漏浆。

㈢模板拆除

混凝土强度应达到能保证其表面及棱角不因拆除模板而受损时, 才可以拆除模板。在常温条件下混凝土强度必须达1.2兆帕, 才允许拆除模板, 并应以同条件养护的混凝土试块抗压强度为准。拆除模板的顺序与安装模板正好相反。模板脱模后, 应趁板面潮湿容易清理时, 用扁铲或铲刀、钢丝刷、砂纸等工具, 消除黏附的砂浆和隔离剂残渣。

㈣注意事项

1.模板安装和拆除必须编制安全技术方案, 并严格执行。

2.安装和拆除模板当作业高度在2米及以上时, 应遵守高处作业有关规定。

3.施工用临时照明及机电设备的电源线应绝缘良好, 不得直接架设在组合钢模板上, 应用绝缘支持物使电线与模板隔开, 并严格防止线路绝缘破损漏电。

4.安装和拆除模板高度在3米及以下时, 可使用马凳操作, 高度在3米及以上时, 应搭设脚手架或工作平台。

5.高处作业人员应通过斜道, 严禁攀登组合钢模板或绳索等上下。

6.多人共同操作或扛抬组合钢模板时, 要密切配合, 协调一致, 互相呼应;高处作业时要精神集中, 不得逗闹和酒后作业。

7.支模过程中如遇中途停歇, 应将已就位的钢模板或支承件连接牢固, 不得架空浮搁;拆模间歇时, 应将已松扣的钢模板、支承件拆下运走, 防止坠落伤人或人员扶空坠落。

五、混凝土工程

㈠施工准备

1.施工前机械准备。混凝土采用2×750型全自动拌和楼1座, 混凝土搅拌罐车6辆 (运距平均6公里) , 砼泵车1台, 插入式混凝土振动器2台, 35千瓦发电机1台及砼养护设施。

2.施工前技术准备。C40砼配合比、各种原材料备料等。

㈡操作工艺

1.混凝土搅拌。严格执行配合比, 电子计量。上料顺序为石子、水泥、沙子、粉煤灰、外加剂。搅拌时间延长30秒, 严格控制水灰比及外加剂掺量。

2.混凝土运输及现场输送。使用混凝土搅拌车运输, 保证筒体慢速转动。卸料前, 筒体应加速运转20秒~30秒后方可卸料。地层部分采用3个高架流槽直接输送至仓内, 上部采用砼泵车均匀补料。

3.混凝土浇筑及振捣。本基础工程砼必须连续浇筑, 不得留置施工缝, 定人定岗进行振捣作业, 振捣时宜采用50型振捣棒, 环向布置6台振捣器, 确保全面覆盖浇筑面。其他要求严格按照大体积砼施工技术规范的要求执行。

六、结束语

风力发电机基础工程工序过程复杂、施工位置集中、预埋件安装精度要求较高、砼标号较大、施工方法特殊, 并且可借鉴的经验较少。因此, 在施工过程中应该更加注重各项经验数据的收集, 为今后类似工程施工提供可靠的施工经验及依据。

摘要：作者介绍了单机容量2.0兆瓦风力发电机基础工程预埋件的制作安装、基础环安装、风机基础与箱变基础砼的施工经验, 对同类型工程的施工应用与发展具有一定推动作用。

7.风力发电机组的并网 篇七

（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。