第26卷6期第2010年3月甘肃科技GansuScienceandTechnologyVol26No6..Mar2010.浅议风力发电晋社民(兰州兰电电机有限公司,甘肃兰州730050)摘:大规模利用可再生能源已成为世界各国的重要选择。风能是可再生能源中发展最快的清洁能源,也是最具要有大规模开发和商业化发展前景的发电方式,前景十分看好。重点描述了目前风力发电系统的结构形式和性能特点,并对世界风力发电的趋势进行了必要的阐述,同时针对我国大型风电机组的发展状况,指出了大规模发展风电面临的主要问题与挑战。明确了我国风力发电事业发展的主要措施和途径。关键词:风力发电;调节技术;发展趋势中图分类号:TM315风力发电系统按接入公共电网型式。可分为离网型和并网型两种型式,其中,离网型风力发电系统是指独立于公共电网之外运行的小型风电机组,主要用于解决在公共电网无法覆盖的无电地区农牧渔民的日常生活用电问题;并网型风力发电系统,一般是指能够与公共电网并联运行的大型风电机组,是公共电网电源供应的一种新型能源。由于风力发电是新能源中技术最成熟的、最具规模开发条件和商业化发展前景的发电方式,在世界范围内得到了迅速发展。在国家宏观政策引导和市场需求的拉动下,近年来,我国的风力发电得到了迅速发展,已经成为全球发展速度最快的风力发电市场。子没有滑环,运转时更安全可靠,电机重量轻,体积小,工艺简便,因此在离网型风电机组中被广泛应用。离网型风电机组主要山耙?、轮毂、发电机、桨叶同步电动变矩机构、转向偏航驱动机构、风向、风速传感器、塔架、电动保护机构、控制系统、蓄电池组、逆变电源等部分组成。机组工作范围较宽(风速范围为3～25m/s)、运行平稳、质量可靠,使用寿命长(在15年以上)、成本较低,价格便宜,非常适合于中国的偏远农牧地区的消费水平。我国的离网型风电机组产业总体上是在向好的方向发展,离网型风电机组与太阳能的互补系统在解决边远地区无电问题上作出了不可磨灭的贡献。它的功率比同类太阳能系统来得大,能为更多的负载甚至小型生产性负载提供电力,其价位更易为广大农牧民所接受,如果政府采用小风电或风光互补系统来解决农牧地区无电问题,则政府的投入将比相同功率的太阳能系统少得多。1.2并网型风力发电系统1风力发电系统概述1.1离网型风力发电系统离网型风力发电系统,也称作离网型风电机组或小型风电机组,是指在常规电网外,推广独立供电的风力发电机组,主要用于解决常规电网外无电地区农牧渔民的日常生活用电问题。通常离网型风电机组容量较小,均属小型发电机组,其发电容量从几百瓦至几十千瓦不等。离网型风电机组按照发电类型的不同,可分为直流发电机型、交流发电机型两大类。直流发电机型在早期的离网型风力发电机组采用,主要包括永磁及电励磁两种类型。随着离网型风力发电机组的发展,发电机类型逐渐由直流发电机转变为交流发电机,交流发电机型主要包括永磁、硅整流自励及电容自励三种类型,由于永磁交流发电机在结构上转子无励磁绕组,不存在励磁绕组损耗,效率高于同容量的励磁式发电机,由于发电机转并网型风力发电系统,也称作并网型风电机组,一般指能够与公共电网并联运行的大型风力发电系统。并网型风电机组一般由桨叶、、轮毂增速传动机构、偏航机构、风力发电机、塔架和控制系统等部分组成。在风力发电中,当风力发电机与电网并联运行时,要求风电频率和电网频率保持一致,即风电频率保持恒定。并网型风力发电系统分为恒速恒频发电系统(CSCF系统)和变速恒频发电系统(VSCF系统)。其中,单机容量为750kW以下的风电机组多采用恒速恒频运行方式;容量范围1MW以上的风电机组一般采用变速恒频运行方式。7226卷甘肃科技第向调节,限制风力机获取能量,将功率调整在额定值以下,限制机组最大功率输出。采用该调节方式的机组,既有失速特性,又可变桨距调节,不但提高了机组的运行效率,并且控制容易,输出平稳。1.2.2变速恒频发电系统变速恒频发电机系统是指在风力发电过程中,发电机的转速可以随风速变化而变化,并通过其他的控制方式来得到和电网频率一致的恒频电能的风力发电技术。采用变速恒频发电技术的风电机组,风力机根据风速不同而变速运行,使风力机的风能利用系数在额定风速以下的整个运行范围内都处于最大值,从而获得更多的能量。与恒速恒频发电系统相比,变速恒频发电系统通过变桨距控制风力机,不但可以最大限度地捕捉风能,减小风力机的机械应力,使风力机在很大的速度范围内按最佳效率运行,而且还可以减少风电机组向电网输送功率的波动。变速恒频风力发电系统通过变桨距控制风轮使整个系统在很大的速度范围内按照最佳的效率运行,这是当前风力发电发展的一个趋势。变速恒频发电系统主要分为双馈式变速恒频风力发电系统、直奖渌俸闫捣缌Ψ⒌缦低澈突旌