风力发电项目可行性研究报告(精选17篇)
1.风力发电项目可行性研究报告 篇一
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风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目可行性研究报告
一、建设内容与规模
新建年产2000吨高温度稳定性高耐腐蚀性风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁体生产线。项目用地200亩。建筑总面积6万平方米。新建生产厂房、原料及成品库、宿舍楼、食堂及浴室、配电等辅助用房;改建原料及配套件库、成品库;新建室外工程;其他公用工程和福利设施。购置设备主要工艺生产设备58台(套),其中引进关键生产设备及仪器16台(套),国内配套公用动力设备70台(套),以及各种检测仪器及工装辅助生产设备等。
二、建设条件
供水:开发区现供水以地下水为主,已形成8万吨/日供水能力,年供水量1200万立方米黄河供水工程正在建设中。
供电:已建成110千伏、220千伏变电站各2座和500千伏变电站1座,建成2×300MW、2×135MW、2×12.5MW、2×5.8MW热电厂共四卒座。开发区已被列入直购电试点区,“电价洼地”的优势明显。物流:编制完成了开发区物流规划,分期建设“1215”物流工程(即1个综合运输组织枢纽、2个企业物流区、1个公共信息平台、5个第三方物流企业)。年吞吐量达1000万吨/年的铁路物流中心一期工程现已投入运营,形成了400万吨/年的运送能力。总投资10亿元的集报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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物流、汽修、仓储、加工、信息服务于一体的东达国际物流中心项目一期工程已经投入使用。
三、市场预测
风电作为一种可再生清洁能源,是目前最具规模开发利用前景的能源;到2020年,其规模将由2007年初定的3000万千瓦调整到一亿千瓦。风力发电机有多种不同的形式,其中永磁发电机具备无励磁、转子结构简单、可直驱、维护成本低、可靠性高等特点,正日益被世界各大风力发电机生产厂所重视并开发、生产、使用。钐钴(稀土)永磁材料和钕铁硼(稀土)永磁材料由于性能高(这里所指是烧结钕铁硼磁体,粘结钕铁硼磁体由于性能低不能用于风力发电机),均能满足风电永磁发电机对永磁材料的性能要求,其中钕铁硼永磁材料由于性能及性价比更高,已是风力发电机用永磁材料的不二之选。1MW大概用钕铁硼1吨,1.5MW用1.3吨,这将加大对钕铁硼的需求。
如果按我国的新能源发展规划,到2020年,风力发电规模将达一亿千瓦,假设全部选用1.5MW风力发电机,将需6万多台套,按每台套需用1.3吨高性能钕铁硼计算,将需超过8万吨的用量,按最低的价格每吨20万元来计算,将产生超过160亿元的高性能钕铁硼市场需求。再加上用于风力发电机的高性能(烧结)钕铁硼磁体同样应用于电动汽车电机或混合动力汽车电机以及其他电机,预计对高性能钕铁硼市场需求将远超过160亿元,产品市场前景非常广阔。
四、效益分析
报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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项目总投资000万元,建设投资00万元,其中固定资产投资000万元。第一年用款占00%,第二年用款占00%。
项目年平均利润总额00万元,年平均新增利润总额00万元。项目年平均上缴所得税00万元。项目年平均净利润00万元,项目年平均新增净利润00万元。
【报告价格】此报告为委托项目报告,价格根据具体的要求协商,欢迎来电。
另:提供国家发改委甲、乙、丙级资质
可行性研究报告大纲(具体可根据客户要求进行调整)第一章 研究概述 第一节 研究背景与目标 第二节 研究的内容 第三节 研究方法 第四节 数据来源 第五节 研究结论
一、市场规模
二、竞争态势
三、行业投资的热点
四、行业项目投资的经济性
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第二章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目总论 第一节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目背景
一、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目名称
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目承办单位
三、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目主管部门
四、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目拟建地区、地点
五、承担可行性研究工作的单位和法人代表
六、研究工作依据
七、研究工作概况 第二节 可行性研究结论
一、市场预测和项目规模
二、原材料、燃料和动力供应
三、选址
四、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目工程技术方案
五、环境保护
六、工厂组织及劳动定员
七、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目建设进度
八、投资估算和资金筹措
九、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目财务和经济评论
十、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目综合评价结论
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第三节 主要技术经济指标表 第四节 存在问题及建议
第三章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目投资环境分析 第一节 社会宏观环境分析
第二节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目相关政策分析
一、国家政策
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业准入政策
三、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业技术政策 第三节 地方政策
第四章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目背景和发展概况 第一节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目提出的背景
一、国家及风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业发展规划
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目发起人和发起缘由 第二节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目发展概况
一、已进行的调查研究风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目及其成果
二、试验试制工作情况
三、厂址初勘和初步测量工作情况
四、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目建议书的编制、提出报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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及审批过程
第三节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目建设的必要性
一、现状与差距
二、发展趋势
三、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目建设的必要性
四、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目建设的可行性 第四节 投资的必要性
第五章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业竞争格局分析
第一节 国内生产企业现状
一、重点企业信息
二、企业地理分布
三、企业规模经济效应
四、企业从业人数
第二节 重点区域企业特点分析
一、华北区域
二、东北区域
三、西北区域
四、华东区域
五、华南区域
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六、西南区域
七、华中区域
第三节 企业竞争策略分析
一、产品竞争策略
二、价格竞争策略
三、渠道竞争策略
四、销售竞争策略
五、服务竞争策略
六、品牌竞争策略
第六章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业财务指标分析参考
第一节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业产销状况分析
第二节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业资产负债状况分析
第三节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业资产运营状况分析
第四节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业获利能力分析
第五节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业成本费用分析
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第七章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业市场分析与建设规模
第一节 市场调查
一、拟建 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目产出物用途调查
二、产品现有生产能力调查
三、产品产量及销售量调查
四、替代产品调查
五、产品价格调查
六、国外市场调查
第二节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业市场预测
一、国内市场需求预测
二、产品出口或进口替代分析
三、价格预测
第三节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业市场推销战略
一、推销方式
二、推销措施
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三、促销价格制度
四、产品销售费用预测
第四节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目产品方案和建设规模
一、产品方案
二、建设规模
第五节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目产品销售收入预测
第八章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目建设条件与选址方案
第一节 资源和原材料
一、资源评述
二、原材料及主要辅助材料供应
三、需要作生产试验的原料
第二节 建设地区的选择
一、自然条件
二、基础设施
三、社会经济条件
四、其它应考虑的因素 第三节 厂址选择
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一、厂址多方案比较
二、厂址推荐方案
第九章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目应用技术方案 第一节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目组成 第二节 生产技术方案
一、产品标准
二、生产方法
三、技术参数和工艺流程
四、主要工艺设备选择
五、主要原材料、燃料、动力消耗指标
六、主要生产车间布置方案 第三节 总平面布置和运输
一、总平面布置原则
二、厂内外运输方案
三、仓储方案
四、占地面积及分析 第四节 土建工程
一、主要建、构筑物的建筑特征与结构设计
二、特殊基础工程的设计
三、建筑材料
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四、土建工程造价估算 第五节 其他工程
一、给排水工程
二、动力及公用工程
三、地震设防
四、生活福利设施
第十章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目环境保护与劳动安全
第一节 建设地区的环境现状
一、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目的地理位置
二、地形、地貌、土壤、地质、水文、气象
三、矿藏、森林、草原、水产和野生动物、植物、农作物
四、自然保护区、风景游览区、名胜古迹、以及重要政治文化设施
五、现有工矿企业分布情况
六、生活居住区分布情况和人口密度、健康状况、地方病等情况
七、大气、地下水、地面水的环境质量状况
八、交通运输情况
九、其他社会经济活动污染、破坏现状资料
十、环保、消防、职业安全卫生和节能
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第二节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目主要污染源和污染物
一、主要污染源
二、主要污染物
第三节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目拟采用的环境保护标准
第四节 治理环境的方案
一、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目对周围地区的地质、水文、气象可能产生的影响
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目对周围地区自然资源可能产生的影响
三、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目对周围自然保护区、风景游览区等可能产生的影响
四、各种污染物最终排放的治理措施和综合利用方案
五、绿化措施,包括防护地带的防护林和建设区域的绿化 第五节 环境监测制度的建议 第六节 环境保护投资估算 第七节 环境影响评论结论 第八节 劳动保护与安全卫生
一、生产过程中职业危害因素的分析
二、职业安全卫生主要设施
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三、劳动安全与职业卫生机构
四、消防措施和设施方案建议
第十一章 企业组织和劳动定员 第一节 企业组织
一、企业组织形式
二、企业工作制度
第二节 劳动定员和人员培训
一、劳动定员
二、年总工资和职工年平均工资估算
三、人员培训及费用估算
第十二章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目实施进度安排 第一节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目实施的各阶段
一、建立 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目实施管理机构
二、资金筹集安排
三、技术获得与转让
四、勘察设计和设备订货
五、施工准备
六、施工和生产准备
七、竣工验收
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第二节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目实施进度表
一、横道图
二、网络图
第三节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目实施费用
一、建设单位管理费
二、生产筹备费
三、生产职工培训费
四、办公和生活家具购置费
五、勘察设计费
六、其它应支付的费用
第十三章 投资估算与资金筹措
第一节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目总投资估算
一、固定资产投资总额
二、流动资金估算 第二节 资金筹措
一、资金来源
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目筹资方案 第三节 投资使用计划
一、投资使用计划
二、借款偿还计划
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第十四章 财务与敏感性分析 第一节 生产成本和销售收入估算
一、生产总成本估算
二、单位成本
三、销售收入估算 第二节 财务评价 第三节 国民经济评价 第四节 不确定性分析
第五节 社会效益和社会影响分析
一、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目对国家政治和社会稳定的影响
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目与当地科技、文化发展水平的相互适应性
三、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目与当地基础设施发展水平的相互适应性
四、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目与当地居民的宗教、民族习惯的相互适应性
五、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目对合理利用自然资源的影响
六、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目的国防效益或影响
七、对保护环境和生态平衡的影响
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第十五章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目不确定性及风险分析
第一节 建设和开发风险 第二节 市场和运营风险 第三节 金融风险 第四节 政治风险 第五节 法律风险 第六节 环境风险 第七节 技术风险
第十六章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业发展趋势分析
第一节 我国风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业发展的主要问题及对策研究
一、我国风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业发展的主要问题
二、促进风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业发展的对策 第二节 我国风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业发展趋势分析
第三节 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业投资机会及报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
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发展战略分析
一、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业投资机会分析
二、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业总体发展战略分析
第四节 我国 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业投资风险
一、政策风险
二、环境因素
三、市场风险
四、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业投资风险的规避及对策
第十七章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目可行性研究结论与建议
第一节 结论与建议
一、对推荐的拟建方案的结论性意见
二、对主要的对比方案进行说明
三、对可行性研究中尚未解决的主要问题提出解决办法和建议
四、对应修改的主要问题进行说明,提出修改意见
五、对不可行的项目,提出不可行的主要问题及处理意见
六、可行性研究中主要争议问题的结论
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第二节 我国风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目行业未来发展及投资可行性结论及建议
第十八章 财务报表 第一节 资产负债表 第二节 投资受益分析表 第三节 损益表
第十九章 风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目投资可行性报告附件、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目位置图 2、主要工艺技术流程图 3、主办单位近5 年的财务报表、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目所需成果转让协议及成果鉴定、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目总平面布置图 6、主要土建工程的平面图 7、主要技术经济指标摘要表、风力发电机用高性能烧结钕铁硼磁项目投资概算表 9、经济评价类基本报表与辅助报表 10、现金流量表
报告用途:发改委立项、政府申请资金、政府申请土地、银行贷款、境内外融资等
北京智博睿信息咨询有限公司 、现金流量表 12、损益表、资金来源与运用表 14、资产负债表 15、财务外汇平衡表 16、固定资产投资估算表 17、流动资金估算表 18、投资计划与资金筹措表 19、单位产品生产成本估算表 20、固定资产折旧费估算表 21、总成本费用估算表、产品销售(营业)收入和销售税金及附加估算表
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2.风力发电项目可行性研究报告 篇二
作为清洁的可再生能源, 风能有着永不枯竭、可再生、环境效益好和清洁等优点, 风力发电因其运行管理人员少、自动控制水平高、技术相对成熟、装机规模灵活、投资少、占地少、基建周期短等优点, 已受到世界各国的高度重视。研究表明, 全世界风能资源超过2.74×109MW, 是当前全球可利用水能资源总量的10倍。进入新世纪后, 随着市场需求的增加和技术水平的提高, 我国风力发电项目得到了迅速发展。截至2012年底, 我国风力发电累计装机容量已突破62733MW, 累计装机容量连续多年保持高速稳步增长, 我国半数以上省、市、自治区建成了大型风电场。这些风电项目的投运, 有效地缓解了我国在社会经济发展过程中能源供需的矛盾。预计到2020年, 我国风力发电装机容量将突破20×104MW。增长迅速的风力发电, 将极大提升清洁能源在我国能源结构中的比重, 促进我国经济社会的可持续发展。
我国有着极其丰富的风能资源, 同时已基本形成了与风力发电相关的设备制造产业, 具备了大力开发和建设风力发电项目的条件。另外, 我国已出台了支持风力发电等新能源的相关优惠政策, 使得风电项目的开发迎来了前所未有的发展机遇。
笔者结合自己在风力发电项目方面的施工管理经验, 对风力发电项目所具有的相关施工特点进行总结和分析, 并在此基础上, 提出相关管理策略, 以确保风力发电项目的施工工期、质量和安全, 同时, 合理控制施工成本和提高效率。
2 风力发电项目的施工特点
在风力发电项目的施工过程中, 会面临诸多的制约, 从而加大了工程管理和施工的难度, 主要表现在以下几个方面。
1) 容易受到外界自然条件的影响
我国风能资源丰富的地区主要分布在我国东南部、东部的岛屿和沿海地带以及东北、西北和北部的戈壁滩和草原。在这些地区建设风电场, 都会面临恶劣的外界自然条件。例如, 在沿海地区建设风电项目时, 容易受到潮位的影响, 不利于风机吊装和风机基础施工。
2) 风电设备体积和质量较大, 不便于运输和施工
现阶段, 全世界风电技术的主要发展趋势为日益增加的单机容量, 我国风电主流机型已实现了2.5MW风机的生产和运行。日益增加的单机质量, 导致风力发电塔筒向更高的趋势发展, 并且风力发电机总质量及体积和叶轮直径也持续增大。通常在运输过程中都会遇到风机部件超重和超长等超限的情况, 并对施工过程中的吊装机械起吊能力提出了更高的要求。
3) 复杂的地形和分散的施工位置, 难以开展机械转运
出于对风机尾流相互影响的考虑, 相邻风机间的距离必须超过叶轮直径的3到4倍, 因此, 规模以上风电场的占地面积较大, 通常都达到了几十平方公里, 甚至还有上百平方公里的大型风力发电场。面积巨大的施工区域, 对施工进度和施工过程中的管理形成了极大的挑战。
另外, 由于风电场复杂多变的地形地貌, 不利于在多个风机位置间的施工机械的转场, 从而加大了风力发电项目的施工难度。
4) 项目施工易受气候因素的影响, 一年中有效施工工期较短
我国幅员辽阔, 各地气候差异也较为明显。我国北方有着丰富风力资源的地区, 其主要气候特征表现为春夏季多风多雨, 秋季较我国其他地区来临时间较早, 冬季漫长寒冷且风大, 因此, 我国风力发电项目的施工黄金期主要集中于夏季和秋季, 有效施工时间相对有限。而对于我国南方地区来说, 夏季的台风气候和雨季对项目的施工影响较大, 但有效施工工期要较我国北方地区长。
5) 风机基础施工要求混凝土连续大体积浇筑, 有着较高的施工质量要求
通常来说, 每台风机基础钢筋混凝土方量一般在150m3到500m3之间, 为独立大体积混凝土设施。由于风力发电项目施工工艺及工期的要求, 基础开挖、垫层施工、钢筋绑扎、模板支护、混凝土浇筑、混凝土养护等环节形成了流水线作业, 不断重复地在项目施工场地内进行大体积混凝土施工作业, 并且每个风机基础的连续浇筑时间必须保证在10~24h内完成。在混凝土搅拌过程中还需要添加微膨胀和引气、减水、缓凝等多种外加剂。另外, 在浇筑环节作业完成之后, 还必须高度重视风机基础后期的养护工作。
6) 施工步骤重复, 移动频繁
由于风机采用独立布置形式, 致使风力发电项目需要频繁地移动施工场地, 重复进行相关施工步骤, 由风机基础的微观选址和开挖、风机的吊装和调试、以及最后的并网发电等, 可以明显发现施工作业人员在整个风电场施工过程中总在相关风机机位之间来回移动, 不断重复着相关施工步骤和工序。
3 风力发电项目的相关施工策略
笔者在前文阐述了风力发电项目的施工特点。为了有效控制风力发电项目的施工质量和工期, 并节约项目的施工成本及提高施工效率, 笔者结合自身多年来的施工管理工作经验, 结合系统性的科学方法, 特提出针对性的风电场施工控制策略如下。
1) 施工程序的合理优化
风力发电项目正式施工之前, 应当首先建设好相应的道路等基础设施, 尽量考虑将道路作为连接各风机之间的永久性道路。场内道路不但要满足施工所需的施工用混凝土、木料、钢筋、砂石水泥等建材的运输要求, 还要满足运输塔筒、叶片、机舱等的超长平板拖车和大型起重机械的通过条件。所以, 一定要科学设计道路弯道的最小转弯半径, 以及道路的宽度和承压能力。
首先应当针对送出工程和生产控制楼区域进行施工作业, 风力发电项目的建设周期较其他发电方式短, 一般单台风机的施工周期在3个月之内, 并且单台风机安装完毕后就可以进行调试和并网发电。而升压站及配套送出线路和生产控制楼区域的建设周期通常要在7个月以上, 为了不影响已安装好的机组调试和并网发电, 送出工程等公用设施应提前施工。
基础浇筑程序的合理安排, 要基于现场条件进行混凝土浇筑程序的安排。尽可能实现专业分工, 形成流水线作业方式。因为风机基础施工步骤和工序是不断重复的过程, 更适合于流水线作业, 因此, 在确保施工质量的前提下, 合理规划可有效地提升施工速度。
2) 重视项目施工主吊机械设备的选型
随着风机制造技术的发展, 日益增加的风机单机容量, 导致风机相关主要部件的尺寸和质量向大型化和重型化的方向发展, 对起重机的起吊能力提出了更高的要求。由于风力发电项目有着诸多的特殊性, 并且项目施工场地的地形地貌多变且复杂, 因此, 施工企业应当主要配备汽车式起重机、履带式起重机等自行式起重机械。
在选配吊装机械时, 吊装作业过程中的吊车负荷率必须在额定载荷的82%到87%之间, 以确保设备有足够的安全起吊系数, 同时要合理分布风机设备组件的实际摆放位置 (主要受水坑、石块、地面树木、地貌、地形的影响) , 使其不要超出吊车最大设计工作半径, 同时必须满足起吊最大高度的瞬时风速小于8m/s。这样才能有效抑制风机组件在起吊过程中被风力吹动时风载带来的动荷载, 确保吊装作业顺利、安全地进行。
作为自行式起重机之一的汽车式起重机, 主要的优点为:灵活机动、具有较高的行驶速度和较快的转场速度, 尤其适合不固定、流动性的风力发电项目的作业场所。其缺点也较为明显, 即吊装作业过程中必须打支腿支撑。
对于履带式起重机来说, 履带有着较大的触地支撑面积, 因此要求地面的承重指标较汽车式起重机为低, 通常情况下, 行走过程中压力低于0.2MPa, 起重过程中低于0.4MPa, 能够在坑洼程度一定的软松地面工作和行驶 (可视实际情况决定是否垫设路基钢板) , 同时还有着动作平稳、作业速度快、起吊高度高、起重能力大、转弯半径小和机动性强等诸多优点。其缺点主要有:行驶过的道路路面会被履带破坏, 行走速度较慢, 在进行长距离转场之前, 必须拆卸完全后才可以进行运输, 运输过程中主要通过平板拖车, 到达作业场所后再予以组装。所以, 风力发电项目施工时的履带式起重机一定要具有自行拆装系统功能, 并且不宜远距离转移。
就以上两种起重机对比而言, 大吨位履带起重机有着对恶劣地面极强的适应能力、带负载行驶能力, 以及作业幅度大、起重力矩和臂长大等显著优点, 并且由于日益完善的自拆装功能, 极大地减少了起吊作业前的准备时间。结合前文所提及的风力发电项目的诸多施工特点, 如果是施工工期较长的大型工程, 对吊装作业的起升高度和起吊重量都有着较高的要求, 能够针对滩涂、草原和平地等相对较为松软的地形地貌, 无需进行长距离转运, 施工企业配备履带式起重机能够获得较为突出的性价比。由于实现了带负载行驶能力, 因而便于工件短距离转运, 可节省掉运输车辆等方面的成本。但在地形坡度较大的情况下, 应当优先选配汽车式起重机。
3) 对施工器具和机械进行优化配置, 合理提升施工速度
基于并行施工的要求, 要按照实际需求配置数量足够的施工器具及施工机械。出于涉及大型转场的考虑, 应当选配履带式起重机作为辅助吊装机械, 这样能够大幅度地降低施工人员的劳动强度, 有效提升施工速度。
加快施工进度能够使包括大型吊装机械在内的施工机械的使用台班明显减少, 可使施工企业的成本控制在合理范围之内。
4) 针对大型设备的二次搬运要合理安排
通常情况下, 由于塔架 (塔筒) 的及叶片的尺寸和质量很大, 其二次搬运需要特殊的起重机械和运输机械, 故一般不针对其进行二次搬运安排。但可以对诸如风机部件等其他设备安排二次搬运, 应当尽量避免多次搬运作业。
5) 对于混凝土生产方式要合理选择
一般情况下, 在风机基础的混凝土施工作业过程中, 现行的混凝土生产方式主要有两种:即在风机施工现场搅拌作业或集中搅拌站方式。
集中搅拌站方式必须具备混凝土运输罐车和大型搅拌站, 成本较高, 不过砂石等原料损耗率低、作业劳动强度低、机械化程度高、生产速度快、便于管理、混凝土质量稳定。
而对于现场搅拌作业方式来说, 无需混凝土运输罐车及大型搅拌站, 节约了相应的施工成本, 但对环境破坏较大, 需要存水、存料、不适合高强度连续作业、作业劳动强度高、生产速度慢、搅拌不均匀、混凝土质量不稳定。
综上分析, 大型风力发电项目的基础浇筑施工作业首推集中搅拌站方式, 该方式能够很好地控制施工的质量和速度, 而且不一定会使费用明显增高。而对施工工期要求不紧和规模较小的风力发电项目的施工, 宜采取现场搅拌方式生产混凝土。
4 结语
对于风力发电项目的施工管理而言, 必须采取科学方式加以优化。要对项目实行全过程管理, 优化工序, 合理选用施工机械, 确保项目施工的成本、质量和工期可控, 达到效率最大化, 以按照预期计划顺利完成项目施工任务。
参考文献
[1]洪波.风电场建设管理初探[J].风能, 2012 (4) :57-58.
[2]王勇.风电工程建设中的管理模式及风险因素分析[J].风能, 2010 (9) :69-71.
3.探索研究巨型风力发电机叶片 篇三
这些工作并不仅仅是为了攀比记录,吸引眼球。找到一种廉价的办法来生产巨形叶片是让海上风机能够匹敌化石燃料的最大挑战之一。风电巨头,例如通用公司(GE)和维斯塔斯(Vestas)都试图找到解决这个问题的办法。
海风是一种最佳的风力资源,因为其风力相比陆地更稳定,更快,扰动更少。风力发电机仅仅占建设海上风电场大约三分之一的成本,安装成本则是主要开支,因为安装需要专门的巨型船只,并且安装时机也会因为恶劣的天气条件而拖延。使用巨型风力发电机可以减少风机数量,降低安装和维护成本。
制造巨型风机的一个问题是叶片的巨额成本。当风力发电机越来越大,叶片承受的风载以及承受风载时的叶片重量成指数增长。传统的叶片生产办法包括叶片成型,也需要和叶片一样长。成型设备和其他制造成型的设备变得异常巨大,而且又是特殊定制的,所以只有极少数的供应商能够供货,这样就提高了生产设备的成本。同时,当叶片变得越来越大时,保证叶片准确成型也越来越困难。
一些主要的风电生产商则坚持走增大叶片成型的路子,不过他们采用了碳加强型的玻璃纤维和创新的叶片设计,这将抵消一部分增加的生产成本。同时,他们也希望能通过减少安装和其他成本来降低总造价。例如,西门子(Siemens)正在使用大型成型技术生产75米长的叶片,维斯塔斯也在为风机研发80米长的叶片,明年将会上市。
与维斯塔斯使用碳加强型玻璃纤维叶片不同,Blade Dynamics公司生产的是完全不使用玻璃纤维的叶片。Blade Dynamics公司已经开发出一些专利技术,可以制造出12到20米的碳纤维叶片片段,之后把这些叶片无缝粘连起来,这样就不需要大型成型设备了。早先的一些对于叶片模块化的尝试使用螺栓将叶片一段段连接起来,但是这么做会在连接处产生压力点,这个问题使叶片很容易被损坏。
碳纤维要比玻璃纤维昂贵,所以对一定长度的叶片来说,碳纤维的价格更高。但是Blade Dynamics公司的高级技术经理大卫克里普斯(DavidCripps)称,使用碳纤维可以从几个方面降低风力发电机的总成本。他说,通过分段生产叶片的方法,可以制造出更精确的空气动力学结构,从而提高风机性能。此外,碳纤维比玻璃纤维要轻很多,这样就可能在现有的风机设计上应用更长的叶片。例如,公司研制的49米叶片的重量比传统标配的45米叶片还轻。更长的叶片能从风中捕获更多的能量,从而在低风速时发出更多电能,增加利润。
更轻的叶片让新型风机设计变成了可能。这些新设计带有更轻、更便宜的部件,例如主轴、塔筒和基建。克里普斯说:“相比24吨重的电机转子,叶片更轻后,你也许只要使用15吨重的转子就可以了。对于超长的悬臂塔筒来说,这些重量上的减少至关重要。”
4.风力发电项目可行性研究报告 篇四
甲方:村委会
乙方:
因建设大唐风力发电,需要征用乙方土地。根据《中华人民共和国土地管理法》、《山西省实施<中华人民共和国土地管理法>办法》等有关法律、法规,为了保证工程建设并兼顾农民群众利益需签订本协议。
一、用地位置:白马石乡村:
二、征地面积亩(耕地亩,荒地亩)。
三、征地补偿安置费按耕地元/亩,荒地元/亩。征地补偿安置费总额元。
四、甲方付给乙方征地补偿安置费后,乙方不得以任何方式阻拦大唐风力发电项目施工。
五、大唐风力发电项目征用乙方土地亩,其相应征用的土地承包合同自行终止。
六、此协议双方签字盖章后,甲乙双方必须严格遵照执行,任何乙方不得更改或撕毁。
七、本协议一式四份,签字盖章后生效。
甲方(盖章):
乙方(签字):
5.风力发电的研究结题报告 篇五
-----高一八班 研究组成员:
孙金泽于鸿业关智博杜嘉诚陶冶王佳宁凌仕桓张沐天孙亦翾
一、摘要:
风是一种具有很大潜力的新能源,有人做过统计:地球上可用的风力资源有100亿千瓦,几乎是现在全世界水力发电总量的10倍。风力发电的原理是把风的动能转化为机械能,再转化为电能,由此看来,风力发电既不会产生辐射,又不会污染空气。在对能源需求量日益增长的现今时代,在大力提倡低碳环保生活的现今时代,风力发电已经受到了世界各国的广泛重视,因此我们决定对风力发电进行深入的研究。
二、课题研究的目的及意义:
通过本课题的研究,我们了解了风力发电的原理,以及利用风力发电的相关历史知识、当前形势和未来的发展趋势。同时我们也认识到了,在世界能源面临匮乏的今天,在经济全球化发展的今天,各国对能源的渴求日益增长,这此活动的开展必定会给我们将来走向社会、选择就业方向提供许多珍贵的经验。与此同时,此次研究性学习培养了我们自主学习、探究学习的能力,也使我们摸索并掌握了研究性学习的一些基本方法。
三、调查的方式及过程:
1、调查方法:实地采访、上网查找相关资料、在图书馆调查有关资料等。
2、调查过程:分工合作
第1阶段:确定活动主题,结合每个人的特点给组内成员分配不同的任务。
第2阶段:小组成员分别对所承担的任务采取不同的方式进行调查。
第3阶段:汇总小组成员所调查到的各方面资料。
第4阶段:小组成员间进行交流,进行结题报告。
四、概述:
通过实地调查等,我们有了以下收获:
风力发电所需要的装置,称作风力发电机组。这样发电机组大体可包括风轮、发电机。铁墙三部分。一般来说,三级风就有利用价值。但从经济合理的角度出发,风速大于每秒4米才适宜发电。使用风力发电机,就是把风能变成我们家庭好似用的标准市电,其节约的程度是明显的。一个家庭每家只需要20元左右的电瓶液的代价。而现在由于科技的进步采用先进的充电器、逆变器,风流理发店成为有一定科学技术含量的小系统。山区可以借此系统做一个常年不花钱的路灯;山区的孩子也可以在日光灯下学习;城市小高楼顶也可以用风力电机,这不但节约,而且是真正的绿色电源。
中国新能源战略,开始大力发展风力发电。在未来15年,全国风力发电的发电装机容量将达到2000万至3000万千瓦。以每千瓦装机容量投资7000元计算,未来风力设备市场将达到1400亿元至2100
亿元。中国风力等新能源发展市场十分广阔,预计未来很长一段时间都将保持高速发展,同时技术也将逐渐成熟稳步提升。风力发展到目前阶段,其性价比正在形成与煤电、水电的竞争优势。风电优势在于:能力每增加1倍,成本就下降15%.近几年世界风电增长一直保持在30%以上。因此,风力发电开始成为越来越多投资者的逐金之地。
五、研究性学习心得体会:
研究性学习是一门新兴科目,这种学习方式深受我们在校学生的喜欢,因为这种学习使我们这些莘莘学子离开了校园的苑囿走进了社会,得以感知社会氛围。我们感受最深的是:在这次研究性学习中,我们体会到了合作所产生的的巨大力量,而与人合作的能力正是我们每个即将在不远的将来步入社会的学生所必须具备的能力。于此同时,通过这次活动,我们也深刻的认识到了,只有通过不懈的坚持与努力,才能取得最后的成功。无论前遇到什么样的困难,只要我们不退缩,集思广益寻找解决问题的最佳途径,我们就必然会有所获益。这次活动是我们从校园走进社会的第一步,不但为我们积累了宝贵的经验,而且丰富了我们各方面的知识,可谓受益匪浅,我们期待着下一次研究性学习的到来。
6.风力发电项目可行性研究报告 篇六
北京汇智联恒咨询有限公司
定价:两千元
〖目 录〗
第一章 全球风力发电机叶片发展状况综述
第一节 风力发电机叶片简介
第二节 风力发电机叶片制造工艺
第三节 风力发电机叶片相关政策展望
第二章 世界风力发电机叶片外部发展环境展望
第一节 全球宏观经济历史运行情况
第二节 全球宏观经济发展环境展望
第三节 固定资产投资影响因素研究
第三章 世界风电发展情况
第一节 世界风电情况
第二节 主要的风电国家发展情况
第三节 全球风能产业发展现状
第四章 中外风力发电机叶片发展状况比较
第一节 国际风力发电机叶片发展轨迹综述
第二节 中国风力发电机叶片发展状况构成第三节 主要国家风力发电机叶片发展的借鉴
第五章 国际风力发电机叶片生产格局分析
第一节 丹麦风力发电机叶片发展情况
第二节 德国风力发电机叶片发展情况
第三节 美国风力发电机叶片发展情况
第四节 西班牙风力发电机叶片发展情况
第五节 日本风力发电机叶片发展情况
第六章 全球风力发电机叶片供需态势
第一节 风力发电机叶片整体供给态势展望
第二节 风力发电机叶片需求态势展望
第七章 复合材料行业发展的影响展望
第一节 复合材料行业发展态势综述
第二节 影响复合材料行业发展的主要因素
第三节 复合材料行业发展态势展望
第四节 我国复合材料行业发展的影响展望
第八章 风电行业影响展望
第一节 风电行业发展态势综述
第二节 影响风电行业发展的主要因素
第三节 风电行业发展态势展望
第四节 风能利用发展的影响展望
第九章 风力发电机叶片国际重点企业分析(排名不分先后)
第一节 维斯塔斯
第二节 西班牙Gamesa
第三节 丹麦LM叶片公司
第十章 风力发电机叶片国内重点企业(排名不分先后)
第一节 SINOI公司
第二节 保定惠腾
第三节 天津东汽风电叶片工程公司
第四节 中复连众
第五节 上海玻璃钢研究院
第六节 新疆金风
第七节 恩德东营
第八节 华翼风电叶片研发中心
第十一章 风力发电机叶片行业发展展望
第一节 全球风力发电机叶片发展规模预测
第二节 全球风力发电机叶片成长速度预测
第三节 全球风力发电机叶片发展格局展望
第十二章 风力发电机叶片投资机会与风险
第一节 风力发电机叶片投资机会
第二节 风力发电机叶片投资风险
第三节 风力发电机叶片投资策略
第十三章 风力发电机叶片行业SWOT分析
第一节 当前风力发电机叶片企业发展的优劣势分析
第二节 我国风力发电机叶片企业的机会与威胁分析
一、风力发电机叶片企业发展的市场机会分析
7.风力发电项目可行性研究报告 篇七
在风电工程项目中对安全设施竣工验收评价是在竣工后与工程正式投入生产运行前的评价工作。对生产使用坚持设计、施工、投入的原则, 将安全生产管理的措施落实到位, 健全规章制度, 建立能够降低生产事故的应急救援方案, 满足相关的法律法规, 建立完善的安全验收评价体系, 确保工程项目的建设能够如期完成[1]。
2 风电场概况
风电场的建设多数情况下采取分期建设的形式, 以50MW居多。风电场主要包括集电线路、风力发电机组、站内建筑物、升压站。这里以新疆哈密地区为例, 风资源也是一种重要的能源, 也是该区域的一种重要资源。该区域地区广阔, 山地、草原广阔, 地势相对新疆自治区的其他地区来说较低, 所以没有地势高的地形对风具有强大的阻抗力, 因此丰富的风资源能够被广泛有效的利用。目前哈密地区电网已形成750 千伏的主网架构, 且形成了±800 千伏的特高压直流外送线路, 未来在十三五期间将电网规模将会扩大, 将会形成以1100 千伏为主的外送电网框架[2]。
2.1 场区地质灾害危险性不确定
在风电场建设前期, 需要多个部门进行相互配合, 相互合作, 通过彼此之间的团结协作, 促使工程能够如期完成, 保证施工人员的安全与工程质量。施工前需要对该区域的地质灾害进行评估, 以评估报告的形式形成完善的工程建设参考资料。哈密地区的地质属于海相沉积, 地震活动系数在0.5 左右, 从数据上来看发生地震的可能性很小, 但是从微观上来说新疆地区位于天山地震带上, 是一个多地震的省区, 周边的省市如果发生地震, 会对哈密地区造成影响, 风电建设项目也自然而然受到不同程度的影响。对于地区的地质灾害评估, 主要通过对岩土性质、特点等进行勘察, 从而判断出地区发生地质灾害的概率与灾害的类型。针对哈密的风电建设项目的安全评估, 还需此区域的地方级国土资源局等相关部门抽调相关的专家学者对其地形、地理环境进行勘探, 以此判断出所要准备施工建设的地点适合发展风电项目。
2.2 风机布置的最优化没有达到最优化的程度
影响新疆哈密地区风机选址的因素主要是压矿与占用农用地。所谓的压矿是指在工程建设中出现压覆矿产的情况, 直截了当地说就是工程建设中将矿产资源埋没, 影响矿产资源的有效开发利用, 对资源造成破坏浪费。在部分风电项目中, 工程审核中缺乏对压矿进行审核与治理。除了压矿, 其次就是占用农用地, 土地是牧民们的衣食父母, 有些项目建设会占用农业用地, 影响到牧民的正常收入, 会使矛盾升级。
2.3 并网条件受到限制
自然气候环境是工程建设的一项重要影响因素, 具有不确定性、间接性与随机性的特点, 不确定性与随机性是指自然气候条件对于风电项目建设的影响不可预知, 施工过程中突如其来的天气状况会导致项目工程很难正常进行下去, 机组的某些特性对电能质量也有着重要影响。
2.4 低电压穿越对于风电并网的影响
以2011 年为例, 仅仅在这一年里发生风电机组脱网事故近200多次, 影响了风电场设施的正常运行, 致使风电场业主需要承担电量损失。低电压穿越能够保证风电电力系统的安全稳定运行, 保证风电场的并网安全, 保证电压的稳定, 并满足电压的恢复, 因此对低电压穿越对于风电并网的影响进行研究显得非常有必要。哈密的三塘湖-淖毛湖区域是新疆九大风区之一, 是典型的温带大陆性干旱气候。从气候上来讲, 以干旱为主, 昼夜温差大, “早穿皮袄午穿纱, 围着火炉吃西瓜”就是这个地区气候环境的真实体现, 在相对湿润的湖泊地区更适合风电项目的建设。哈密的弃风主要是电网送出, 影响弃风现象的原因有气候与人为因素的影响。弃风现象是指在风电发展初期, 处于正常运行情况下的风机, 建设工期不匹配, 对电网接纳的能力不足, 出现风电场风机暂停的现象。一方面在哈密地区受到部分地形的影响或者干燥气候的影响, 使得风能的强度不符合发电的需求, 一方面在施工建设中一些环节建设工作做得不到位, 各个环节不匹配, 这两个方面的原因导致了该区域在风能发电上产生了弃风现象[3]。
3 场后的评价与评价的作用
3.1 场后的评价
人员培训方面:根据岗位类型, 对不同岗位的工作人员开展培训, 实行专业化、个性化的培训, 以提高工作人员的知识技能, 对其施工中的安全进行耐心细致的评价, 实施高效的安全教育, 提高从业人员的专业素质, 特种作业人员全部持证上岗。
3.2 设备与技术管理
把握好材料的质量关, 对风电场内的风机进行试验, 对相关的设备材料进行检测, 使设备材料能够满足正常运行的需求;对于技术完成相关的图纸、文件等资料的竣工验收, 根据施工的实际情况对照文件图纸, 检查是否与之相符合, 开展竣工后试运前的验收, 及时做好归档工作[4]。
3.3 评价对于风电场的作用
开展项目安全评价是对建设工作的综合评价, 对工作的总结归纳。在评价中给予了工作人员的一些思路, 如何进行有效的管理, 提高了人员的技术, 保证设备材料能够正常运行。
4 竣工验收的开展与对风电场的作用
4.1 按程序申请竣工验收
由相关的安全验收评价机构的专家对现场进行勘察, 在一定的时间内编写出《安全评估报告》等资料, 建设单位以红头文件的形式向相关的机构呈交资料, 待相关部门核实之后组成专家组, 完成对建设项目的现场勘察, 评审验收评价报告, 专家给出意见与建议, 建设单位完善整改。
4.2 竣工验收对风电场的作用
竣工验收能够对工程做出最后的评价, 对于风电场来说, 验收能够检查风电场是否能够满足发电的需求, 是否能够正常投入使用运营, 以发挥出促进新疆哈密地区经济的重要作用。
5 结束语
通过上述可知, 文章从三个方面对风力发电建设项目安全设施竣工验收评价共性问题展开了论述。前两个部分对风电建设项目在竣工之后的安全设施竣工验收评价共性问题的基本概念等内容展开了阐述, 最后一部分直接进入正题论述了几种共性问题的存在。针对文章所列举的多项问题, 在具体的工程施工与竣工之后要充分从安全运行角度进行细致的分析总结, 从多角度综合考虑。
摘要:从“十二五”之后, 人与自然和谐发展, 经济与自然环境协调发展的科学发展观得到了国家的高度重视。步入新时期安全可靠、使用绿色能源的生产方式逐渐渗透到各个行业中。伴随新能源的开发, 使得新能源在电力系统对于电力能源的生产传输发挥了重要作用, 极大地保证了用电安全。
关键词:风力发电,竣工验收评价,共性问题
参考文献
[1]程学慧, 高际玫, 罗楠, 等.建设项目竣工环保验收对环境管理工作工程初步设计指导作用的研究——以风电工程噪声环境调查监测为例[J].北方环境, 2013, 9:80-84.
[2]朱京海, 王晓臣, 问鼎, 等.无人机遥感技术在风电场竣工环保验收中的应用[J].环境影响评价, 2014, 3:41-44.
[3]曹艳芳, 杨月梅, 王淼, 等.风力发电建设项目环境管理中的问题及建议[J].能源与节能, 2015, 9:83-84.
8.风力发电项目可行性研究报告 篇八
关键词:风力发电;最大功率;跟踪;系统仿真;风动机
中圖分类号:TM614 文献标识码:A 文章编号:1674-1161(2014)02-0047-04
风能具有取之不尽、分布广泛、无污染等优点,是当今开发利用水平最高、技术最成熟、应用最广泛的新型能源。然而,风能受天气影响严重,其固有的随机性、间歇性特征,导致其能量密度较低。各种损耗使风力机的实际转换效率很低,大概维持在35%左右。在风力发电过程中,提高风能利用率及寻求风机最优工作状态,对最大限度地将风能转化为电能具有十分重要的现实意义。
1 风力发电的原理及特性
独立的风力发电系统由风力机、发电机、整流器、DC/DC变换器、逆变器、负载等组成。首先,风力机发出的交流电经过整流器件的整流作用,将电压变成半周期变动的电压,再由滤波电容将变动的交流电压转换成渐变的单向电压源,最后,通过DC/DC变换器和逆变器对负荷进行供电。
1.1 风力机发电原理
风力机是一种将风能转换成为电能的能量转换装置,由风力机部分和发电机部分组成。首先,风力机吸收自然界中的风能并推动风力机转动,将流动的能量转变成为机械能;然后,机械能通过传递系统传递给发电机,发电机继而将机械能转变成电能,并输送给电力系统。
1.2 风力机输出特性
在风力发电系统中,每一台风力发电机对风速的要求都十严格。风速过小,风力机无法启动;而风速太大,则风力机有损坏的危险。风力机有一个最低启动风速Vmin,用来克服起动初期风力机自身扭转带来的摩擦(一般来说,起动风速为3~4 m/s)。出于安全考虑,当风速过大时,风力机应立即停车,因此风力机都有一个规定的最高风速。该停机风速被称为切出风速(也称为最大工作风速),一般为13 m/s。风力机达到标称功率输出时的工作风速称为额定风速。
风机的输出功率受很多因素制约,其中主要控制因素是风能利用系数Cp(λ,β)。风机机械输出功率Pm的表达式为:
Pm=Cp(λ,β)ρπR2V3 (1)
式中:ρ为空气密度,kg/m2;R为风轮半径;λ为叶尖速比;β为桨距角(采用定桨距风力发电机,桨距角β=0);V为工作风速。
从式(1)中可以看出:当空气密度、风轮大小及工作风速一定时,输出功率只受风能利用系数Cp(λ,β)的影响,而Cp(λ,β)是叶尖速比λ的函数。λ可以表示为:
λ=2πRn/V=ωR/V (2)
式中:n为风力机转速,r/min;ω为风力机角速度,rad/s。
风力机特性通常用Cp和λ之间的关系表示,典型的Cp=f(λ)关系如图1所示。
从图1可以看出,在Cp随着λ的变化过程中,存在着一点λm,可以获得最大风能利用系数maxCp,即最大输出功率点。风能利用系数Cp(λ,β)是关于叶尖速比λ的函数,根据公式(2)可知,风力机的输出功率与风力机的角速度有关,即总存在一个最佳角速度,使风力机输出的功率最大。
本研究的小型风力发电系统采用风力机直接驱动永磁同步发电机的方式运行,因此发电机的机械角速度等于风力机的角速度。在Matlab中选择风力机模型,参数设定为:输出额定机械功率2 000 W;基本风速10 m/s;基本风速下最大输出机械功率3 500 W。当风速为10 m/s、风轮半径为2 m时,其输出功率特性随风轮旋转角速度变化的曲线如图2所示。
从图2中可以看出,当风轮旋转的角速度连续变化时,输出功率会随之变化,且存在一个使输出功率达到最大值的最佳旋转角速度,这与之前的理论分析一致。
2 风力发电系统最大功率跟踪
2.1 最大功率跟踪原理
风力发电的最大功率点跟踪(MPPT)控制算法有很多,现采用扰动观察法。扰动观察法的基本原理是:给风力机施加一个微小扰动,然后观测风力机输出功率的变化情况,通过比较当前功率值和之前功率值的大小来进行最优转速点搜索,最终实现风力机输出最大功率。
扰动观察法的MPPT控制原理如图3所示。其具体扰动方法为:设系统工作在A点,此时的角速度为ωA,功率为PA;给系统的角速度加上一个正向扰动Δω使其到达B点,则B点的角速度ωB=Δω+ωA,功率变为PB;如果检测到扰动后的功率PB>PA,说明扰动方向正确,继续增加一个角速度变量Δω使其达到C点,用同样的道理继续保持扰动;当系统处于D点时,继续给它施加一个正向扰动Δω,功率为PD;若系统比对发现PD 这种控制方法既不需要测量风速,也不需要知道风力机精确的功率特性曲线。虽然风力机输出功率会有小幅度波动,但对小型风力发电系统影响不大。 2.2 系统仿真 将风力机、永磁同步发电机、Buck型变换电路、PWM信号发生器、最大功率跟踪控制器等模型连接起来,并设置合理的参数,对风力发电系统进行仿真研究。选用的扰动观察法MPPT控制模块如图4所示,将其封装成PWD模块,风力发电系统的总体模型如图5所示。 2.3 系统仿真分析 为将风能尽可能多的转化为电能,应使风力机时刻处于最佳工作状态,即风力机时刻输出最大功率。为此,需要时刻追踪系统的最大功率点,即寻找一个最佳旋转角速度使输出功率达到最大值,并使最大功率平稳输出。分别对基本风速不变和基本风突然变化时的风机进行最大功率跟踪,基本风速(10 m/s)不变时输出的波形如图6所示,基本风速由10 m/s变到8 m/s时的波形如图7所示。 当风速为10 m/s时,对最大功率MPPT模块进行追踪,0.4 s后系统基本趋于稳定,电压输出和功率输出是一条平滑曲线,实现了最大功率输出,达到了捕捉最大功率的目的。 从图7中可以看出:在风速快速增加的过程中,风力机输出的功率迅速增大,当风速达到10 m/s时,经过一段时间调整后输出功率变得平稳;当风速突然降变为8 m/s时,风机的旋转角速度随之骤降,输出功率也迅速下降,经小幅震荡后平稳输出该风速下的最大功率,说明仿真模型中的最大功率控制模块能够实时跟踪风速变化,使系统始终处于输出最大功率运行状态。 3 结论 风力资源固有的随机性、间歇性特征决定其能量的捕获比较困难,加之风力机和发电机中的各种损耗,使得风能利用率较低。对风力发电来说,只有寻求风力机的最优工作状态、最大限度地将风能转化为电能,才能提高风能利用率。最大功率跟踪—扰动观察法既不需要测量风速,也不需要掌握风力机精确的功率特性曲线,因此操作比较简单。通过对风力发电系统进行建模,采用最大功率跟踪—扰动观察法查找风力机最佳旋转角速度,实现基本风速不变和突变时的最大功率跟踪,试图为提高风能利用率提供借鉴。 —低风速时风力发电机组风轮的转速控制研究一·低风速时风力发电机组风轮的转速控制研究的目的和意义 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到各国的重视。首先,它来自于自然,取之不尽用之不竭;其次,风力发电只降低了风的速度,并不产生任何有害的物质,对大自然没有污染。这些优势使得人们对它青睐有加。 目前,我国大规模风能开发利用主要集中在风能资源丰富的高风速区,对于风能资源较丰富和可利用的低风速区却几乎没有开发,而这部分地区约占全国总面积的68%,且我国能源消耗的主要区域均处于低风速区。 低风速时风力发电机组风轮的转速控制研究能帮助我国开发属于低风速区的风能,低风速区风能的开发对实现风能的就地转化和利用、弥补常规风能利用手段的不同、补充化石能源的短缺、及对能源消耗结构的调整有重要作用。二·国内外的研究概况 2.1 国内研究现状及发展趋势: 我国虽然是在20世纪70年代就开始研制大型并网型风力发电机组,但直到在90年代国家“乘风计划“的支持下,风力发电才真正从科研走向市场。在国家有关部委的支持下,额定功率为200kw、250kw、300kw、600kw的风力发电机组已研制成功,200kw~600kw的大型风力发电机组制造技术己基本掌握,并开始研制兆瓦级风力发电机组。我国自主开发的200kw~300kw级风力发电机组的国产化率已超过90%;600kw风力发电机组样机的国产化率达到80%左右。此外还开发了一批风光、风柴联合发电系统。浙江省机电设计研究院研制的200kw风力发电机组,于1997年4月通过了国家级技术成果鉴定,同年12月又完成了样机的研制。由上海蓝天公司主持研制的300kw风力发电机组,1998年初在南澳风电场投入并网运行,目前运行情况良好。在600kw风力机研制方面,由国家科委立项,新疆风能公司、浙江省机电设计研究院等单位主持的大型风力机国产化项目也迈出了坚实的步伐。到2003年,我国己在11个省区建立了27个风电场,总装机容量达46万kw。其中达坂城风电场累计安装风力发电机组172台,装机容量达到9.2万kw;南澳风电场安装风力发电机组近百台,装机容量达到4.8万kw;内蒙辉腾勒风电场装机容量也超过3万kw;福建的坪潭、大连横山、浙江舟山、上海崇明也都在规划建设500kw、600kw、800kw容量不等的风力发电场。其次,浙江、福建、广东沿海及新疆、内蒙古自治区都有较大功率的风力发电场。东部沿海有丰富的风能资源,距离电力负荷中心近,海上风电场必将成为今后我国新兴的能源基地。 虽然我国近几年风电发展很快,装机量以每年20%以上的速度递增,但风电仍仅占全国电力总装机的0.11%。相比国外,我国在风力发电技术的研究上比较落后,企业生产规模小,工艺技术落后,一些原材料和产品国产化程度低,重要原材料和零部件以及大容量的风力发电装置绝大多数依靠进口。国内自制的风力发电机多为异步发电机,不能做到变速恒频发电,不能有效地利用各种风况下的风能。总体上,我国的风力发电目前仍处于起步阶段。 2.2 国外研究现状与发展趋势: 首先从装机容量上来看近几年世界风力发电的发展。到2001年,全球总装机容量为25273mw,其中德国装机容量为8OOOmw,名列首位,占世界风电装机容量的30%。美国装机容量达4000mw,名列第二。西班牙为3300mw,名列第三。丹麦装机容量265Omw,英国为65Omw,中国为400mw,排列第八位。到2002年底,世界总装机容量为32037mw,而欧洲占全世界的74.4%,为23832mw。据预测,在2001一2005年的5年间,全世界新增风力发电设备的发电能力约为3900mw,到2010年全世界总装机容量会超过140000mw,预计2020年的世界风力发电量将占全世界总发电量的10%。 其次,从政策上来了解各国对发展风力发电的态度。为促进风力发电的发展,世界各国政府特别是欧美国家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、从电费中征收附加基金用于发展风电、减排C02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。 三·论文的理论依据、研究方法、研究内容 3·1:风力机转速系统分析 本研究采用PLC作为风力发电机组的主结果控制器,可以用简单的程序完成复杂的逻辑控制。风力发电机组的运行逻辑通过PLC控制器进行协调,PLC控制器根据外部运行条件控制风力发电机组启动和停机,实时监控变流器内的电流和电压,协调整流器和逆变器的工作,控制变桨距调整风力发电机的转速,最终实现平稳的功率输出。 3·2:风力转速研究方法及理论 在不同的风速下,调整叶片的转速,最大的获取能量。也就是风速低于额定风速时,跟踪最大功率系数(Cpmax)。整个控制分成三个阶段:当风速达到启动风速时,风力机开始发电运行,叶片转速不断增加,C的值不断增加,风力机逐渐进入功率系数(Cp)恒定区(CpCpmax),这时随着风速的增大,转速必须下降,使叶尖速比减少的速度比转速恒定区下降的更快,使机组维持在更小的C值下恒功率运行。 转矩和转速关系特性可以用下图表示 转矩控制目前分直接速度控制和间接速度控制,间接速度控制是根据转矩和转速的平方关系式来控制发电机转矩: 论文采用的控制是采用直接速度控制,直接速度控制是将任一时刻所需要的最佳发电机转速设置为风速的函数,通过测量风速,然后从风力发电机组的功率特性推算发电机所需的最佳速度。 风速和叶尖速比确定当前的气动转矩Ta,在经过机械的感应滞后后输出气 动转矩Tm作工月在齿轮箱的轴上,根据输入的风速确定当前参考转速wret和经过传动系统测量的当前转速作为控制器的输入,控制器通过控制逆变器和发电机的转矩和气动输出转矩几乎达到动态平衡,控制叶轮的转速稳定在最佳叶尖速比附 近,获取最大的能量。转矩产生的延时一般低于10ms,与机械系统的时间常数相比,可以认为是瞬态过程,通过这一假设简化了风力发电机组模型,电气系统的状态参数的动态特性均可以相对机械系统忽略。 稳态时,风力发电机组的机械转矩 气动转矩是一个跟风速,转速,桨叶节距角有关的函数,当在桨叶节距角刀恒定时,运行点附件的小变化量可以表示为 可以看出叶轮的转矩和风速有关,同时也与自身的转速有关。 四·参考文献 [ 1 ]黄守道,王耀南,王毅,等. 无刷双馈电机有功和无功功率控制研究[ J] .中国电机工程学报,2005,25(4): 87 ~ 93. [ 2 ]惠晶,杨元侃,顾鑫. 变速恒频无刷双馈风力发电机的功率控制系统[ J ] 电机与控制应用,2008,35(7): 27 ~ 30. [ 3 ]马炜炜,俞俊杰,吴国祥,等. 双馈风力发电系统最大功率点跟踪策略.电工技术学报,2009,24(4): 202 ~ 208. [ 4 ]刘其辉,贺益康,赵仁德. 变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[ J ]. 电力系统自动化,2003,27(20): 62 ~ 67. [ 5]关中杰, 双馈电机风力发电系统控制策略研究, 青岛大学硕士学位 论文2008-05-25 [ 6 ]Ion Bol dea Luci an Tut el ea Ioan Ser Ban.Vari aBl e Speed El ectri c Generat ors and Their Contr ol An Emer i nTechnol o y.Jour nal of El ectri cal En i neeri n 2002 3 20 ~28 [ 7] J. M. Yang,J. Wu,P. Dong,J. H. Yang. Passivity-based control in wind Turbinefor Maximal Energy Capture[C] . 2004 IEEE International Conference onElectric Utility Deregulation,Restructuring and Power Technologies,April2004 Hong Kong. Vol. 2: 800 ~ 803 [ 8 ] F. D. Bianchi,R. J. Mantz,C. F. Christiansen. Power Regulation inPitch-Controlled Variable-Speed WECS above Rated Wind Speed[ J ] . RenewableEnergy,2004,29: 1911 ~ 1922 [ 9 ] Datta Rajib,Ranganathan V T. A method of tracking the peak powerpoints for a variable speed wind energy conversion system[ J ] . IEEETrans. on Energy Conversion,2004,18(1): 163 ~ 168 【中文摘要】本文主要研究了风力发电变桨距控制系统。首先介绍了风力发电机组的运行原理,在此基础上建立了大型变桨距变速风力发电机的模型,设计出PID控制器。然后重点讨论了在高风速情况下桨距角控制问题。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,本文设计了自抗扰控制方法的风力发电系统变桨距控制器,仿真结果表明这种方法可以有效抑制随机风扰动下电机转速偏差,实现恒功率控制。 【英文摘要】This paper mainly studied pitch control system of wind turbine.Firstly, it introduced the development of wind power at home and abroad, the operating principles of wind turbines, and constructed the models of a large-scale variable pitch variable speed wind turbine based on those principals and design a PID controller.Then it focused on the variable blade pitch control in the case of high wind speed.In this thesis, a new pitch controller based on the control theory of active disturbance rejection is deve...【关键词】风力发电机组 变桨距控制 自抗扰控制 【英文关键词】wind turbine variable pitch control active disturbance rejection control 【索购全文】联系Q1:138113721Q2:139938848 同时提供论文写作一对一辅导和论文发表服务.保过包发 【目录】自抗扰控制技术在风电变桨控制系统中的应用5-6 Abstract6 第一章 绪论9-181.2 国内外风力发电现状 摘要 1.1 风力发 电的意义和研究背景9-1010-1410-1212-14 1.3 风力发电技术目前的研究现状和难题1.3.1 定桨距失速调节技术与变桨距技术1.3.2 恒速恒频风力发电技术与变速恒频发电技术1.4 风力发电控制技术的发展14-17 1.4.1 风 力发电系统的传统控制方法14制方法14-17 1.4.2 风力发电机组的现代控 第二 1.5 论文的主要内容及安排17-18 18-33 章 变桨距风力发电机组结构与工作原理机组的结构形式18-1919-21建立23-26型24-25 2.1 风力发电 2.2 风力机空气动力学理论 2.4 风机机理模型的2.4.2 传动机构模 2.5 风力发电 2.3 风能利用系数21-23 2.4.1 风轮模型23-24 2.4.3 异步发电机模型25-26 26-32 控制系统仿真实例26-2828-3032-33用33-48 2.5.1 系统模型的搭建 2.5.2 PID控制器及MATLAB系统仿真图2.5.3 仿真结果30-32 2.6 本章小结 第三章 自抗扰控制在风力发电变桨距控制系统中的应3.1 自抗扰控制基本原理 33-36 3.2 自抗扰 控制器的离散算法实现36-373.3 自抗扰控制器的高阶扩展 37-393.4 自抗扰控制器参数整定39-42 3.6 本章小结47-48 3.5 仿真与第四章 结论和展 结果分析42-47望48-50 参考文献50-55在学期间发表的学术论文和 作者简介57 【摘 要】近年来,风力发电机组振动状态在线监测技术在风电场发挥的重要作用越来越得到人们的重视。在线振动监测系统可以及时发现风力发电机组故障的早期振动征兆,揭示故障的原因、程度、部位、发展趋势等,便于风力机维护,避免和减少重大事故的发生,节约成本。 【关键词】风力发电机组;在线震动监测;现场应用 引言 风电机组工况与一般机械相比较为复杂,时常在变速变载的条件下工作。风电机组在线振动监测系统在风电机组各部件(齿轮、轴、轴承)损坏之前,便能给出设备的运行状态报告进行预报警,使现场 人员能够制定合理的维修计划,及时对设备进行维修,从而避免了由损坏部件的运转造成关联部件的损伤。 一、风力发电机组在线振动监测系统架构 对于单个风电机组的发电机,在线监测系统设计包括:声发射/振动一体传感器,数据传输线,数据采集终端,数据处理软件。主要采集传动系统和发电机前后轴承处的声发射/振动信号,发电机的接地电压等信号。对于某风电场,采用分层的管理架构对每一台机组进行实时的状态监控和故障诊断,监测系统主要分为硬件和软件两部分,硬件主要包括振动传感器、8通道数据采集仪、现场服务器和中心服务器,软件部分如下图1: 二、监测系统工作原理 本监测系统主要实时测试布置在风电机组发电机前后轴承座表面的声发射和振动数据。对于声发射数据,通过时域信号特征参数统计的分析方法记录下每一时刻的测试结果,在一个较长的监测周期内进行趋势分析,确定发电机前后轴承的健康状况,提早发现发电机内部损伤。对于振动数据,通过频域信号处理分析确定振动幅值是否超过相关标准要求,并结合机组当前工作状态,判断下一步需要进行的动作。 经过对风电机组发电机状态的长期监测,最终形成一个完整机组部件故障数据库,为进一步采用FEMA故障诊断方案确定发电机故障来源奠定基础。 三、监测系统数据管理与分析 监测系统的数据处理包括数据管理部分与数据分析程序,其中数据管理涉及程序管理和权限管理功能,数据分析程序主要对测试数据进行时域特征参数统计和频域分析处理,利用分析结果,与相关标准和机组当前工作信息一起,对机组发电机健康状况进行识别。 四、系统功能介绍 (一)振动分析流程 振动分析数据处理流程如图2所示,频域处理所包括的速度谱分析是将加速度传感器得到的加速度信号经过数字积分得到速度信号,再进行分析。 (二)测点部置 进行准确振动分析必须遵循如下的测点选择原则:一是能够反映真实振动情况的部位;二是尽可能靠近轴承的承载区,轴承到传感器之间有坚实金属。风电机组机械传动部分主要由主轴、齿轮箱、发电机组成。在各部件轴承位置安放振动加速度传感器采集它们的加速度信号,同时在主轴叶轮端安放转速传感器采集机组的转速信号。 (三)数据采集 根据各部件转速的不同设定相应的采样率,实时采集各部件的振动數据。根据采集周期的不同,可以分为实时数据和波形数据。实时数据主要是反映部件整体振动状态的时域振动指标,波形数据主要是存储一段时间内的振动数据。 (四)数据上传 传感器采集到的振动数据传至采集仪,再通过电缆传输由机舱顶部传至机舱底部,经由光纤转换设备通过机组备用光纤传至主控室现场服务器,最后通过互联网将数据上传到诊断中心服务器。 (五)时域分析 现场数据上传到诊断中心服务器,首先经过时域处理,时域处理方法主要涉及以下指标:均值、方差、标准差、均方值、有效值、峰值、峰峰值、波形指标、峰值指标和脉冲指标。通过时域指标统计,可以进行定性诊断,却无法指出具体的故障部位。选取有效值,实时显示设备各部件的振动总值来反映它们的振动水平。设定不同级别的阈值:报警阈值和警告阈值,通过在风电场采用离线振动设备对现场近300台次4种机型风电机组振动数据进行分析,对振动阈值不断地调整和修改,从而总结出不同机型机组相应的阈值。低于报警阈值属于正常,高于警告阈值属于严重故障状态,中间阶段属于一般故障状态。 五、结束语 在线振动监测系统基于振动分析的原理,在机组部件损坏之前对机组运行状态进行评估,有效避免了现场维护人员采取处理措施的盲目性,对现场机组的危害和管理有着具体的指导意义。 参考文献 [1]金嘉琦,关新,单光坤.小波理论在风力发电机振动监测中的应用[J].沈阳工业大学学报. 2008(05). [2]蒋东翔,洪良友,黄乾,丁勇山.风力机状态监测与故障诊断技术研究[J]. 电网与清洁能源. 2008(09). [3]姚兴佳,刘颖明,刘光德,邢作霞,鲍洁秋.大型风电机组振动分析和在线状态监测技术[J]. 沈阳工业大学学报. 2007(06). 关键词:风力发电,电力系统,并网 21世纪能源日趋枯竭, 环境污染日趋严重, 面对如此现状, 政府鼓励可再生资源的开发利用, 如此众多的电能产生方法, 选择哪一种更适合我国国情呢?利用煤、石油等一次能源的火力发电技术虽成熟, 但污染环境, 而且不可再生;水力发电不但受地理位置的影响, 而且受季节影响大, 水源无法保证, 成本较火电高, 且对生态环境有一定影响;从长期的能源发展状况来看, 风力发电相对于其他资源, 整个发电过程中不存在燃料问题, 也不需要排放任何气体。无论从其清洁性、安全性还是资源的充足性及潜在的经济性等方面考虑, 都有其得天独厚的优势, 成为解决能源短缺的有力途径之一。 1 风力发电特点及优势 1.1 风力发电对环境要求低, 自动化程度高 无论是高山、岛屿还是沙漠、草原, 只要风速达到要求, 就能发电, 而且自动控制能力高, 可以减少人力资源。 1.2 风力发电具有地区差异、选择性的特点 由于我国所处的地理位置及延长的海岸线, 为风能的产生提供了便利条件, 沿海、岛屿及西北内陆是风能丰富的地区。据统计2014年1~9月, 风电新增并网容量较多的省份是新疆 (192万千瓦) 、山东 (82万千瓦) 、山西 (75万千瓦) 、宁夏 (67万千瓦) 和云南 (52万千瓦) 。风电平均利用小时数较高的省份是云南 (1893小时) 、天津 (1669小时) 、四川 (1598小时) , 平均利用小时数较低的省份是西藏 (823小时) 、吉林 (1066小时) 、海南 (1120小时) 和广东 (1126小时) 。我国风能资源丰富具有大规模发展风电的有利条件。 1.3 风力发电与常规能源相比, 具有潜在的经济性 我国西部富煤, 电力富余;东部缺煤, 供电紧张, 一次能源分布相对集中, 一直以来采用的办法是建设电力外送大通道, 实行西电外送, 虽然实现了煤炭就地消化, 换来了经济效益, 但对当地环境造成了污染, 而且长距离电力运输是我国能源利用瓶颈;相对于常规能源而言, 风力发电分布范围广, 可分散式发电, 其产生的电能除了供给当地交流负载外, 剩余部分电能可以并入电网, 这样就避免了长距离运输、输电的困难。 从2014年全国风电并网运行情况看, 1~9月全国风电新增并网容量858万千瓦, 到9月底, 全国累计并网容量8497万千瓦, 同比增长22%;1~9月, 全国风电上网电量1060亿千瓦时, 同比增长7.6%。风电呈现出良好发展势头, 但也存在一定的问题, 需要我们去克服。 2 风力发电面临的问题及采取的措施 2.1 风力发电具有不可预测、随机性的特点 风能作为一种清洁的可再生资源, 受风力大小、天气条件等的影响非常大, 也就使得风力发电所产生的电能具有波动性和易变性等特点, 因此不能保证电网的稳定性, 需要其他能源的补充。 2.2 风电并网缺乏利益驱动, 还有很长的路要走 正如华锐风电技术总监陈党慧说:“风电并网, 最难的是利益调整, 其次是观念, 再次才是技术。”表面看风电并网技术不够成熟, 但有国外的成熟经验可以借鉴, 技术上的难题是可以攻克的。真正原因是由于电力企业在风电并网和长距离输电方面需要投入大量资金, 其收益见效慢, 缺乏利益的驱动和改革的动力, 存在技术攻关与产品实现之间的脱节。 2.3 大量分布式风电并网会给电力系统运行及其稳定性带来许多负面影响 大量分布式风电系统接入电网, 将对传统电力系统产生严重影响, 主要表现在以下几个方面:1) 孤岛效应[1];2) 对线路上潮流的影响;3) 对系统保护装置的影响[2];4) 电压波动和闪变[3]5) 产生谐波污染电网等。为了减少这些影响, 一方面应落实风电项目建设条件, 特别是电网接入条件和电力消纳市场, 督促相关企业深化前期工作。另一方面应加强发电机组并网运行安全调度管理, 做好发电机组涉网设备、系统的试验和调试等工作, 共同确保发电机组安全并网运行。 2.4 风电并网弃风现象严重 我国风电发电比重低, 能源分配不均衡, 出现局部风电“过剩”现象。我国风电装机主要集中在东北、华北、西北等地区。据统计2012~2013年全国风电利用小时数分别为1893小时和2074小时, 2014年1~9月全国风电平均利用小时数1336小时, 平均利用小时数大幅下降, 风电弃风电量86亿千瓦时, 平均弃风率7.5%。相比之下, 国外风能分布相对分散, 政府鼓励分布式发电, 80%以上的风电接到10千伏以下配电系统, 能够就地消纳。分析原因:一方面由于我国风力资源集中、风电规模大, 而又远离负荷中心;另一方面由于当地市场规模小、电网接纳能力和跨区输电能力不足及风电不稳定等自身特点导致的。 3 面对风电并网的以上问题, 应从下面两个方面下功夫 3.1 政府主管部门出台相应政策, 鼓励分布式风电产业的发展 政府应加大投入力度, 把风力发电纳入当地电力发展总体规划, 加大风力开发及应用优越性的宣传力度, 实行强有力的激励政策, 鼓励风电企业发电并网。 3.2 进一步调整电源结构, 对风电并网要统筹规划, 精细管理 以市场化为导向适当加快风电并网, 调整电源结构;加大对风电建设前期投入, 对发电机组存在的影响电网安全运行的有关问题彻底解决, 提高电网调节能力;促进西电外送, 改变电能资源不均衡现状;依靠体制创新和科技创新, 促进电力工业的健康发展。 4 结语 风力发电属于朝阳产业, 风电的健康发展能优化能源结构, 改变能源不足的局面, 降低污染、减少雾霾天气的出现;加之国家有利政策的支持将进一步促进电力产业的可持续发展。 参考文献 [1]陈炜.光伏并网发电系统对电网的影响研究综述[J].电力自动化设备, 2013. [2]石振刚.并网光伏发电系统对配电网影响的研究[D].华北电力大学, 2011. 风力是免费的.。风力发电仅仅需要最初的投资费用。风对环境没有害处。人人可以利用风的优势。消除对石化能源的依赖,可以让我们在全球社会中拥有主动权。 风是永恒和容易获得的。尽管风是难以预测的,但是在任何地方都会在某些时候存在风。反之,我们需要花费数十亿美元寻找新石油来源,并从地下将它们开采出来,它们的数量最终会越来越少。 风力资源是取之不尽用之不绝的,利用风力发电可以减少环境污染,节省煤炭、石油等常规能源。风力发电技术成熟,在可再生能源中成本相对较低,有着广阔的发展前景。风力发电技术可以灵活应用,既可以并网运行,也可以离网独立运行,还可以与其它能源技术组成互补发电系统。风电场运营模式可以为国家电网补充电力,小型风电机组可以为边远地区提供生产、生活用电。 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。依据目前的风车技术,大约是每秒3米的微风速度,便可以开始发电。 许多世纪以来,风力发电同水力机械一样,作为动力源替代人力、畜力,对生产力的发展发挥过重要作用。后来,由于电动力的广泛应用使风力的发展缓慢下来。 现在,由于能源紧张的问题,人们在寻求清洁的可再生能源,风能作为可再生的、无污染的自然能源又重新引起了人们的重视。风力发电正在世界上形成一股热潮,因为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。风力发电在芬兰、丹麦等国家很流行;我国也在西部地区大力提倡。风力发电机的组成 风力发电机是将风能转为机械功的动力机械,又称风车。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要,各部分功能为:叶片用来接受风力并通过机头转为电源,尾翼使叶片始终对着来风的方向从而获得最大的风能;转体能使机头灵活地转动以实现尾翼调整方向的功能;机头的转子是永磁体,定子绕组切割磁力线产生电能。根据叶片形式的不同,现有风力发电机分为以下两类:(1)水平轴;(2)新型垂直轴 风力发电的系统 风力发电系统是一个有一定科技含量的小系统,由风力发电机+充电器+数字逆变器组成。 风力发电机因风量不稳定,故其输出的是13~15V变化的交流电,须经充电器整理,再对蓄电瓶充电,使风力发电机产生的电能变化学能。然后用有保护电路的变电源,把电瓶里的化学能转变为交流220V市电,才能保护稳定使用。 风力发电功率的大小更主要取决于风量的大小,而不仅是机头功率的大小。在内地,小的风力发电机会比大的更合适。因为它是更容易被小风量带动而发电,持续不断的小风,会比一时狂风更能供给较大的能量。 随着全球对低碳经济的关注, 国家对新能源产业的政策扶持, 国内的风力发电产业近年来得到了迅猛的发展。笔者观察到, 对于风电行业的高速发展国内的呼声无外乎是发展过速、产能过剩;在风电整机制造业和上下游产业链不断完善的背景下, 风力发电场的安全运行也逐渐的得到了投资方的关注。 国内的风电是从2007年开始步入高速发展期的, 随着全球CDM交易的活跃程度, 中国几大能源集团都把风力发电作为新的经济增长点。但是, 风力发电机组的运行安全, 在风力发电场的早期建设阶段没有得到足够的重视, 防雷、接地就是其中重要的环节。 2 风电接地, 设计之忧 风力发电机组的接地可以说是个老大难问题, 因为其处于各种环节的边缘。电力勘察设计单位对于接地电阻的设计往往过于简单, 不能根据实际的地质情况提出有效的解决方案, 而这个接地电阻的大小就落在了土建施工的头上, 而实际的土建施工单位紧紧按照基础设计图纸进行基础的浇筑施工, 并不管其接地电阻的大小, 导致风力发电机组在安装调试后常年在接地电阻的高位运行。由于风力发电机组的特点, 高接地电阻往往造成的后果是, 地电位漂移、抬升导致相地电压抬升使电控设备烧毁、甚至烧毁箱变。而接地电阻过高导致的另一个问题就是, 雷击发生时造成的地电位反击事故, 造成主控柜内设备的烧毁等事故。 2.1 土壤电阻率对接地电阻的影响风电材料设备 土壤电阻率的大小直接影响达到目标接地电阻的成本, 目前国际国内的风力发电企业对接地电阻的要求一般为2、4或者10欧姆, 从成本上讲;相同的土壤电阻率条件下, 达到2欧姆的成本最高, 达到10欧姆的成本最低。由于电力勘察设计单位对接地网的设计过于单一, 所以往往无法达到设计的接地电阻要求, 而需要重新对基础的接地电阻进行整改施工。不同机位下不同深度的土壤电阻率有着很大的区别, 根据不同的接地电阻分布情况制定不同机位的防雷接地设计方案是控制防雷接地成本的有效措施。 2.2 多机联合接地的问题 曾有不少防雷专家提出应该将整个风场的风机进行联合接地, 这一提法实质说明防雷专家对接地工程中的误解。任何两台机组的间距至少在300米以上, 为了避免尾流的影响甚至距离会更远, 那么按照雷电冲击电阻的极限半径考虑, 100米是雷击冲击电阻的最大半径, 也就是说雷电流在大地的传播过程中, 最长也就是200米。所以, 把整个风场进行联合接地的提法显然是不合适的, 从成本控制的角度也不符合经济原则。笔者, 2010年曾到过某风场, A号风机的接地电阻小于B号机组, 但A号机组遭雷击后, B号相邻的机组缺由于地电位反击事故造成了SVC柜的烧毁, 这也从侧面说明了多机联合时, 不同机组的接地电阻不同会造成相邻机组的地电位反击事故。 2.3. 接地电阻的波动变化 工程的初设通过后, 就是进场的施工。对于接地工程而言, 很多公司认为很简单、很容易, 有些公司就是边设计边施工边测量, 只要达到设计接地电阻往往就草率收工这就是由于不懂接地工程的特点, 往往会留下隐患。接地工程的特点一般接地电阻在施工完毕后短期内会呈现一个较低的状态, 而经过一个周期的低阻态后会迅速向高攀升, 主要的原因在于施工后的土壤酸碱度与原土壤的酸碱度存在浓度差异, 当接地施工结束后, 地网中会因为接地电流的注入形成原电池电化学反应, 加速原土与回填土之间的电化学渗透, 之后经过一个高阻态周期后接地电阻才会达到长时间的稳定。 3 施工组织设计与管理 完善周密的施工组织计划是保障工程顺利竣工的前提。对于风力发电厂的接地而言, 如果工程队伍一台一台的进行施工, 很难想象其如何保证工期的计划时间。一般而言, 应针对不同机位的特点进行划分。例如, 某风场中33台机组的分布:7台处于沙漠环境、15台处于山顶, 并且是天然承台基础、11台处于山麓位置, 基本属于风化岩条件;施工单位完全可以根据不同地质条件有序的分配工程机械, 对于较难施工的山顶, 重点分配工程机械和人手, 对于较容易施工的沙漠条件, 酌情调配人力和设备, 这样分成三个工程组, 既可以保障同步施工, 提高时间利用率, 又可以灵活调度工程设备, 使工程机具得到最大的发挥。 4 工程的验收与测量方法 风场接地的工程验收一般是由业主或总承包方来组织的, 由于防雷的行政管理权属于气象部门, 所以很多地方的风电场防雷接地验收都是由当地的气象局防雷中心进行验收;但也有一些地方风场是由电力勘察设计院组织接地工程的验收。从行政管辖权及验收的第三方单位来讲, 风力发电场的接地验收目前较为混乱, 只要表现为两个问题: 4.1 责权不清 风力发电场的接地项目究竟是防雷项目还是土建接地施工项目, 这一点在设计与验收时不明确, 如果属于防雷项目, 则由气象主管部门验收, 但如果不属于防雷项目则不应由气象主管部门验收, 因为在电力建设工程中也有接地工程项目。 4.2 验收的标准与测量方法 气象主管部门的接地测量一般采用德国美翠接地电阻测试仪, 或者采用要表式接地电阻测试仪 (也有用4012等电子表) 。这两种测试仪器只适合测量小型接地网络, 而对于风力发电机组的接地, 地网半径一般都大于30米, 所以从测量方法上气象主管部门所使用的测量仪器无法满足实际的测量要求;对于风力发电机组接地的测量标准应按照DL471中规定的测试方法进行测量, 所以, 应对风力发电机组的接地应划为电力接地项目。 对于电力系统的防雷与接地项目的检测验收2010年4月1日开始实施的《气象灾害防御条例》中已经明确, 电力系统的防雷与接地属于特殊行业, 其工程项目的检测验收由电力主管部门与气象主管部门共同颁发防雷检测资质, 由专业的检测单位按照电力行业的相关标准进行检测。 结束语 德国的风力发电技术在世界上处于领先地位,而在德国处于领先地位的是位于奥利希市的Enercon公司。2002年9月,Enercon公司在德国马格德堡附近架设E112型风力发电装置,其装机功率为4.5兆瓦。这是世界上最大的风力发电装置,特别适用于海上。装置的风轮上有3个叶片,系用玻璃纤维增强塑料制成。每一叶片长52米,宽6米,重20吨。风轮的转子与机舱的传动轴相连接。风轮与机舱架设在离地120米的塔上。装置的工作原理是:叶片受风力驱动,旋转,通过转子带动机舱内传动轴旋转,每分钟旋转30—50次;通过变速,其又带动传动机构,使传动机构的另一端以7500转/分速度旋转,驱动发电机工作,产出电能,通过塔杆内的电缆输出并入电网。 德国政府规划在海上大建风力发电场,也许,海上的风力发电场更新奇、更壮观:浩淼的海面上,耸起排排风轮,齐旋转,齐轰鸣,多么使人惊叹!但建在海上的重要原因是:海上的风力强,风速均匀,采获能量大。然而在海上建造难度大:巨大的基座必须固定人海底30米深度,才能使装置经受得住狂风恶浪的冲击;水下的驱动装置和电子部件必须能防止高盐度海水的腐蚀;与陆地连接需要几公里长的海底电缆。按照规划,到2020年,在德国北海和波罗的海的2500平方公里的海域所建的风力发电场将有20000到25000兆瓦的装机功率,每年产出700—870亿千瓦时电力,占德国电力供应总量的15%。 20世纪90年代,L.Xu, Bhowink, Machromoum, R.Pena等学者对双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用进行了理论、仿真分析和试验研究,为双馈电机在风力发电系统中的应用打下了理论基础。同时,电力电子技术和计算机技术的高速发展,使得采用电力电子元件(IGBT等)和脉宽调制(PWM)控制的变流技术在双馈电机控制系统中得到了应用,这大大促进了双馈电机控制技术在风电系统中的应用。八十年代以后,功率半导体器件发展的主要方向是高频化、大功率、低损耗和良好的可控性,并在交流调速领域内得到广泛应用,使其控制性能可以和直流电机媲美。九十年代微机控制技术的发展,加速了双馈电机在工业领域的应用步伐。近十年来是双馈电机最重要的发展阶段,变速恒频双馈风力发电机组已由基本控制技术向优化控制策略方向发展。其励磁控制系统所用变流装置主要有交交变流器和交直交变流器两种结构形式:(1)交交变流器的特点是容量大,但是输出电压谐波多,输入侧功率因数低,使用功率元件数量较多。(2)采用全控电力电子器件的交直交变流器可以有效克服交交变流器的缺点,而且易于控制策略的实现和功率双向流动,非常适用于变速恒频双馈风力发电系统的励磁控制。 为了改善发电系统的性能,国内外学者对变速恒频双馈发电机组的励磁控制策略进行了较深入的研究,主要为基于各种定向方式的矢量控制策略和直接转矩控制策略。我国科研机构从上世纪九十年代开始了对变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究,但大多数研究还仅限于实验室,只有部分研究成果在中,在小型风力发电机的励磁控制系统中得到应用。因此,加快双馈机组的励磁控制技术的研究进度对提高我国风电机组自主化进程具有重要意义。 除了上面提到的双馈风力发电系统励磁控制技术研究以外,变速恒频双馈风力发电系统还有许多研究热点包括: (I)风力发电系统的软并网软解列研究 软并网和软解列是目前风力发电系统的一个重要部分。一般的,当电网容量比发电机的容量大得多的时候,可以不考虑发电机并网的冲击电流,鉴于目前并网运行的发电机组已经发展到兆瓦级水平,所以必须要限制发电机在并网和解列时候的冲击电流,做到对电网无冲击或者冲击最小。 (2)无速度传感器技术在双馈异步风力发电系统应用的研究 近年,双馈电机的无位置以及无速度传感器控制成了风力发电领域的一个重要研究方向,在双馈异步风力发电系统中需要知道电机转速以及位置信息,但是速度以及位置传感器的采用提高了成本并且带来了一些不便。理论上可以通过电机的电压和电流实时计算出电机的转速,从而实现无速度传感器控制。如果采用无传感器控就可以使发电机和逆变器之间连线消除,降低了系统成本,增强了控制系统的抗干扰性和可靠性。 (3)电网故障状态下风力发电系统不间断运行等方面 并网型双馈风力发电机系统的定子绕组连接电网上,在运行过程中,各种原因引起的电网电压波动、跌落甚至短路故障会影响发电机的不间断运行。电网发生突然跌落时,发电机将产生较高的瞬时电磁转矩和电磁功率,可能造成发电机系统的机械损坏或热损坏,所以三相电网电压突然跌落时的系统持续运行控制策略的研究是目前研究焦点问题之一。 此外,双馈风力发电系统的频率稳定以及无功极限方面也是目前研究的热点。 在大型风力发电系统运行过程中,经常需要把风力发电机组接入电力系统并列运行。发电机并网是风力发电系统正常运行的“起点”,也是整个风力发电系统能够良好运行的前提。其主要要求是限制发电机在并网时的瞬变电流,避免对电网造成过大的冲击,并网过程是否平稳直接关系到含风电电网的稳定性和发电机的安全性。当电网的容量比发电机的容量大的多(大于25倍)的时候,发电机并网时的冲击电流可以不考虑。但风力发电机组的单机容量越来越大,目前己经发展到兆瓦级水平,机组并网对电网的冲击已经不能忽视。比较严重的后果不但会引起电网电压的大幅下降,而且还会对发电机组各部件造成损害;而且,长时间的并网冲击,甚至还会造成电力系统的解列以及威胁其它发电机组的正常运行。 因此必须通过合适的发电机并网方式来抑制并网冲击电流。 目前,实现发电机并网的方式主要有两种,一种被称为准同期方式,另一种被称为自同期方式。准同期方式是将已经励磁的发电机在达到同期条件后并入电网;自同期方式则是将没有被励磁的发电机在达到额定转速时并入电网,随即给发电机加上励磁,接着转子被拉入同步。自同期方式由于当发电机合闸时,冲击电流较大,母线电压跌落较多而很少采用。因此,现在发电机的主要并网方式为准同期方式,它能控制发电机快速满足准同期条件,从而实现准确、安全并网。 异步风力发电机组并网 异步发电机投入运行时,由于靠转差率来调整负荷,其输出的功率与转速近乎成线性关系,因此对机组的调速要求不像同步发电机那么严格精确,不需要同步设备和整步操作,只要转速接近同步转速时就可并网。但异步发电机的并网也存在一些问题。例如直接并网时会产生过大的冲击电流(约为异步发电机额定电流的4~7倍),并使电网电压瞬时下降。随着风力发电机组电机容量的不断增大,这种冲击电流对发电机自身部件的安全以及对电网的影响也愈加严重。过大的冲击电流,有可能使发电机与电网连接的主回路中自动开关断开;而电网电压的较大幅度下降;则可能会使低压保护动作,从而导致异步发电机根本不能并网。另外,异步发电机还存在着本身不能输出无功功率、需要无功补偿、过高的系统电压会造成发电机磁路饱和等问题。 目前,国内外采用异步发电机的风力发电机组并网方式主要有以下几种。 (1)直接并网方式 这种并网方法要求并网时发电机的相序与电网的相序相同,当风力机驱动的异步发电机转速接近同步转速(90%一100%)时即可完成自动并网,见图(2-6)所示,自动并网的信号由测速装置给出,然后通过自动空气开关合闸完成并网过程。这种并网方式比同步发电机的准同步并网简单,但并网瞬间存在三相短路现象,并网冲击电流达到4~5倍额定电流,会引起电力系统电压的瞬时下降。这种并网方式只适合用于发电机组容量较小或与大电网相并的场合。 (2)准同期并网方式 与同步发电机准同步并网方式相同,在转速接近同步转速时,先用电容励磁,建立额定电压,然后对已励磁建立的发电机电压和频率进行调节和校正,使其与系统同步。当发电机的电压、频率、相位与系统一致时,将发电机投入电网运行,见图(2-7)所示。采用这种方式,若按传统的步骤经整步到同步并网,则仍须要高精度的调速器和整步、同期设备,不仅要增加机组的造价,而且从整步达到准同步并网所花费的时间很长,这是我们所不希望的。该并网方式合闸瞬间尽管冲击电流很小,但必须控制在最大允许的转矩范围内运行,以免造成网上飞车。 (3)降压并网方式 降压并网是在异步发电机和电网之间串接电阻或电抗器或者接入自祸变压器,以便达到降低并网合闸瞬间冲击电流幅值及电网电压下降的幅度。因为电阻、电抗器等元件要消耗功率,在发电机进入稳态运行后必须将其迅速切除。显然这种并网方法的经济性较差。 (4)晶闸管软并网方式 这种并网方式是在异步发电机定子与电网之间通过每相串入一只双向晶闸管连接起来,来对发电机的输入电压进行调节。双向晶闸管的两端与并网自动开关K2的动合触头并联,如图2-9所示。 接入双向晶闸管的目的是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。图(2-9)示出软并网装置的原理。通过采集US和IS的幅值和相位,对晶闸管的导通角进行控制。具体的并网过程是:当风力发电机组接收到由控制系统微处理机发出的启动命令后,先检查发电机的相序与电网的相序是否一致,若相序正确,则发出松闸命令,风力发电机组开始启动;当发电机转速接近同步转速时(约为99 %-100%同步转速),双向晶闸管的控制角同时由180度到0度逐渐同步打开,与此同时,双向晶闸管的导通角则同时由0度到180度逐渐增大,此时并网自动开关K2未动作,动合触点未闭合,异步发电机即通过晶闸管平稳地并入电网,随着发电机转速的继续升高,电机的转差率趋于零,当转差率为零时,双向晶闸管已全部导通,并网自动开关K2动作,短接双向晶闸管,异步发电机的输出电流将不再经双向晶闸管,而是通过已闭合的自动开关K2流入电网。在发电机并网后,应立即在发电机端并入补偿电容,将发电机的功率因数(cos }p)提高到0.95以上。由于风速变化的随机性,在达到额定功率前,发电机的输出功率大小是随机变化的,因此对补偿电容的投入与切除也需要进行控制,一般是在控制系统中设有几组容量不同的补偿电容,根据输出无功功率的变化,控制补偿电容的分段投入或切除。这种并网方法的特点是通过控制晶闸管的导通角,来连续调节加在负载上的电压波形,进而改变负载电压的有效值。目前,采用晶闸管软切入装置((SOFT CUT-IN)已成为大型异步风力发电机组中不可缺少的组成部分,用于限制发电机并网以及大小电机切换时的瞬态冲击电流,以免对电网造成过大的冲击。 晶闸管软并网技术虽然是目前一种较为先进的并网方法,但它也对晶闸管器件以及与之相关的晶闸管触发电路提出了严格的要求,即晶闸管器件的特性要一致、稳定以及触发电路可靠,只有发电机主回路中的每相的双向晶闸管特性一致,并且控制极触发电压、触发电流一致,全开通后压降相同,才能保证可控硅导通角在0度到180度范围内同步逐渐增大,才能保证发电机三相电流平衡,否则会对发电机 不利。 适合交流励磁双馈风力发电机组的并网技术 目前,适合交流励磁双馈风力发电机组的并网方式主要是基于定子磁链定向矢量控制的准同期并网控制技术,包括空载并网方式,独立负载并网方式,以及孤岛并网方式。另外,对于垂直轴型的双馈机组,由于不能自动起动,所以必须采用“电动式”并网方式。下面对各种并网方式的实现原理分别给予了简要介绍。 (1)空载并网技术 所谓空载并网就是并网前双馈发电机空载,定子电流为零,提取电网的电压信息(幅值、频率、相位)作为依据提供给双馈发电机的控制系统,通过引入定子磁链定向技术对发电机的输出电压进行调节,使建立的双馈发电机定子空载电压与电网电压的频率、相位和幅值一致。当满足并网条件时进行并网操作,并网成功后控制策略从并网控制切换到发电控制。如图(2-10)所示。 (2)独立负载并网技术 独立负载并网技术的基本思路为:并网前双馈电机带负载运行(如电阻性负载),根据电网信息和定子电压、电流对双馈电机和负载的值进行控制,在满足并网条件时进行并网。独立负载并网方式的特点是并网前双馈电机已经带有独立负载,定子有电流,因此并网控制所需要的信息不仅取自于电网侧,同时还取自于双馈电机定子侧。 负载并网方式发电机具有一定的能量调节作用,可与风力机配合实现转速的控制,降低了对风力机调速能力的要求,但控制较为复杂。 (3)孤岛并网方式 孤岛并网控制方案可分为3个阶段。第一阶段为励磁阶段,见图(2-12)所示,从电网侧引入一路预充电回路接交—直—交变流器的直流侧。预充电回路由开关K1、预充电变压器和直流充电器构成。 当风机转速达到一定转速要求后,K1闭合,直流充电器通过预充电变压器给交—直—交变流器的直流侧充电。充电结束后,电机侧变流器开始工作,供给双馈电机转子侧励磁电流。此时,控制双馈电机定子侧电压逐渐上升,直至输出电压达到额定值,励磁阶段结束。 第二阶段为孤岛运行阶段。首先将Kl 断开,然后启动网侧变流器,使之开始升压运行,将直流侧 升压到所需值。此时,能量在网侧变流器,电机侧变流器以及双馈电机之间流动,它们共同组成一个孤岛运行方式。 第三阶段为并网阶段。在孤岛运行阶段,定子侧电压的幅值、频率和相位都与电网侧相同。此时闭合开关K2,电机与电网之间可以实现无冲击并网。并网后,可通过调节风机的桨距角来增加风力机输入能量,从而达到发电的目的。 (4)“由动式”并网方式 前面介绍的几种并网方式都是针对具有自起动能力的水平轴双馈风力发电机组的准同期并网方式,对于垂直轴型的双馈机组(又称达里厄型风力机)由于不具备自启动能力,风力发电机组在静止状态下的起动可由双馈电机运行于电动机工况来实现。 如图(2-13)所示,为实现系统起动在转子绕组与转子侧变频器之间安装一个单刀双掷开关K3,在进行并网操作时,首先操作K3将双馈发电机转子经电阻短路,然后闭合K1连接电网与定子绕组。在电网电压作用下双馈电机将以感应电动机转子串电阻方式逐渐起动。通过调节转子串电阻的大小,可以提高起动转矩减小起动电流,从而缓解机组起动过程的暂态冲击。当双馈感应发电机转速逐渐上升并接近同步转速时,转子电流将下降到零。在此条件下,操作K3断开串联电阻后将转子绕组与转子侧变频器相连接,同时触发转子侧变频器投入励磁。最后在成功投入励磁后,调节励磁使双馈发电机迅速进入定子功率或转速控制状态,完成机组起动过程。 这种并网方式实现方法简单,通过适当的顺序控制就能够实现不具备自起动能力的双馈发电机组的起动与并网的需要,如果电机转子侧安装有“CrowBarProtection”保护装置,则通过控制器投切“CrowBar Protection”就可以实现系统的起动与准同期并网。 空载并网方式并网前发电机不带负载,不参与能量和转速的控制,所以为了防止在并网前发电机的能量失衡而引起的转速失控,应由原动机来控制发电机组的转速。独立负载并网方式并网前接有负载,发电机参与原动机的能量控制,表现在一方面改变发电机的负载,调节发电机的能量输出,另一方面在负载一定的情况下,改变发电机转速的同时,改变能量在电机内部的分配关系。前一种作用实现了发电机能量的粗调,后一种实现了发电机能量的细调。可以看出,空载并网方式需要原动机具有足够的调速能力,对原动机的要求较高;独立负载并网方式,发电机具有一定的能量调节作用,可与原动机配合实现转速的控制,降低了对原动机调速能力的要求,但控制复杂,需要进行电压补偿和检测更多的电压、电流量。孤岛并网方式是一种近年来才提出的比较新颖的一种并网方式,在并网前形成能量回路,转子变换器的能量输入由定子提供,降低了并网时的能量损耗。 其中空载并网方式由于具有控制策略简单,控制效果好,而在实际机组中广泛采用,而负载并网方式、孤岛并网方式以及“电动式”并网方式由于存在控制系统较为复杂,系统稳定性差等缺点目前仍然停留在理论探索阶段。 双馈发电机并网控制与功率控制的切换 双馈风力发电系统并网控制的目的是对发电机的输出电压进行调节,使建立的DFIG的定子空载电压与电网电压的幅值、频率、和相位保持一致,当满足并网条件时进行并网操作,并网成功后进行最大风能追踪控制 .并网成功后一方面变桨距系统将桨叶节距角置于0以获得最佳风能利用系数,与此同时转子励磁系统开始进行最大功率点跟踪(Maximum Power pointTracking,MPPT)控制,以捕获最大风能。并网切换前后控制策略有较大差异,如果直接切换,则控制系统重新从零开始调节,必然引起转子电压的突变,从而造成并网瞬间系统产生振荡,这种振荡可能短时间内使系统输出有很大的偏差,致使控制量超过系统可能的最大允许范围,容易造成发电机损坏,而这在实际的并网过程中是十分不利的。为此,要达到发电机顺利、安全并网的目的还必须实现控制策略的无扰切换,使转子输出电压平稳的过渡到新的稳定状态。 双馈发电机的解列控制 【风力发电项目可行性研究报告】推荐阅读: 风力发电研究08-13 风力发电电气课程设计09-07 风力发电基础理论题库09-19 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10.风力发电项目可行性研究报告 篇十
11.风力发电项目可行性研究报告 篇十一
12.风力发电并网现状研究 篇十二
13.风力发电的好处 篇十三
14.小学科学演讲:风力发电 篇十四
15.大型风力发电场接地工程研究 篇十五
16.德国勃兴海上风力发电 篇十六
17.风力发电机组并网技术 篇十七