登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
20 世纪80——90年代,风力发电技术得到了飞速的发展并且逐渐成熟。风力发电凭借它自身的优点,已经延伸到了电网难以达到的地方,给他们带来了很多方便。据全球风能理事(GWEC)发布的全球风电市场装机数据显示,全球风电产业 2011年新增风电装机容量达四万一千兆瓦。这一新增容量使全球累计风电装机达到二十三万八千兆瓦。这一数据表明全球累计装机实现了两成多的年增长, 新增装机增长达到6%。到目前为止, 全球七十多个国家有商业运营的风电装机,其中22个国家的装机容量超过 1GW。据估计到 2030 年,欧洲风电装机可达三百亿瓦,可满足欧洲百分之二十的电力需求。
国内风力发电发展现状
我国风力资源储量丰富,分布广泛。陆上可开发的储量为2.53亿kW,海上可开发的储量为7.5亿kW。大规模、高集中开发,远距离和高电压输送是我国风电发展的重要特征。近年来,我国风电发展迅猛,2006-2010 年风电总装机容量从260万kW增长到4182.7万kW,2010年新增风电装机1600万kW,累计装机容量和新增装机容量均居世界第一。预计2020年我国风电累计装机可以达到2.3亿kW。这意味着未来十年中,风电总装机容量平均每年需新增1800万kW。预计每年需新增机组及其配套变流器约9000台。
风电系统的控制技术
风力发电系统的运行方式有三种:独立型、并网型和联合型。并网型风力发电系统由风力机控制器、风力机、传动装置、励磁调节器、发动机、变频器和变压器等组成。
风力发电机组包括风力机、 发电机、变速传动装置及相应的控制器等,用来实现风能与电能的能量转换。风力发电的关键问题是风力机和发电机的功率和速度控制。
风电机组中将风能转换成机械能的能量转换装置是风力机,它由风轮、迎风装置和塔架等组成。按结构不同,风力机可分为水平轴式和立轴式两种;按功率调节方式不同,风力机可分为定桨距失速、变桨距和主动失速 3 种。
风电机组中的发电机将机械能转化为电能,发电机在并入电网时必须输出恒定频率(一般为50Hz)的电能。按照发电机转速的不同,发电机可分为恒速和变速两类,其中变速需要通过变频器来实现。变频器采用电力电子变流技术和控制技术,将发电机发出的频率变化交流电转换为与电网频率相同、能与电网柔性连接的交流电,并且能实现最大风能跟踪控制。按照拓扑结构的不同,变频器可分为交-交型、交-直-交型和矩阵型三种;按照变频器容量的不同可将变频器分为部分容量和全部容量(全额)两种。变速传动装置可将风轮的低转速转换为发电机的较高转速,按传动链类型将其分为齿轮箱驱动和直接驱动两种,其中前者包括单级和多级两种齿轮箱驱动。
风力发电机及其风电系统
实现恒速或变速风力发电系统有许多种方案,所选发电机的类型主要取决于风电系统的形式。传统的恒速/变速风电系统共有四种:基于SCIG 的恒速风电系统、基于WRIG 的受限变速风电系统、基于ESC-SCIG 的变速风电系统和基于MMG的变速风电系统。
现代风电系统一般采用变速恒频技术,这种技术通过变流装置或改造发电机结构来实现。现代变速恒频风电系统共有六种:基于SCIG的风电系统、基于DFIG的风电系统、基于直驱式EESG的风电系统、基于直驱式PMSG的风电系统、基于半直驱PMSG的风电系统和基于PMBDCG的风电系统。
近年来,一些具有商业化潜力的新型风力发电机及其风力发电系统不断涌现。新型变速恒频风电系统主要有以下八种:基于 SRG的风电系统、基于BDFIG的风电系统、基于CPG的风电系统、基于HVG的风电系统、基于DWIG的风电系统、基于TFPMG的风电系统、基于DSPMG的风电系统和基于EVT的风电系统。
风力发电中的关键技术
并网技术的研究和最大风能的捕获
并网技术是通过对全功率电力变换器的控制算法来实现控制目的。并网控制方面,部分文献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。
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。
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。
结论
风电作为我国今后大力重点发展的3类新能源之一,在今后将具有广阔的发展和应用前景,风力发电在摆脱对化石能源的过度依赖、缓解中国能源紧缺、改善生态环境和扩大社会效益等方面将做出较大的贡献。本文对风力发电的发展状况,如传统的恒速/变速风电系统、现代变速恒频风电系统和新型变速恒频风电系统进行了简单介绍。随着风电技术的不断变革以及机组制造工艺的持续改进,将来风力发电的竞争力必定逐渐提升,其发展前景广阔。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近年来,在“四个革命、一个合作”能源安全新战略科学指引下,我国可再生能源发展取得了举世瞩目的成绩。2025年5月28日,水电水利规划设计总院在京隆重发布《中国可再生能源发展报告2024年度》《抽水蓄能产业发展报告2024年度》《中国可再生能源工程造价管理报告2024年度》《中国可再生能源工程建设质
北极星风力发电网获悉,近日,由上海电建所属一公司承建的陕武直流外送新能源重点配套项目——吴起五谷城100兆瓦风电项目实现全容量并网发电。该项目位于陕西省延安市吴起县五谷城镇,是陕武直流外送新能源重点配套项目,安装22台4.55兆瓦风力发电机组,总装机容量100兆瓦。项目地处黄土高原,海拔高度
北极星风力发电网获悉,5月27日,国家能源集团发布“2024年第四批1800MW风力发电机组集团级集中采购公开招标项目(第2次)”与“2024年第五批1799.3MW风力发电机组集团级集中采购公开招标项目(第2次)”招标公告。第四批招标公告显示,本标段包含两个风电项目,分别是龙源电力内蒙古赤峰宁城县项目与
北极星风力发电网获悉,5月27日,华润新能源吐鲁番托克逊100万千瓦风电项目工程勘察设计技术服务招标启动。招标公告显示,该项目位于吐鲁番市托克逊县克尔碱镇以北25公里处,距托克逊县约60公里。招标范围:主要包括地形图复核、风电场微观选址、风功率预测测风塔选址、风电场地质复核、风电场初步设计
北极星风力发电网获悉,2025年5月25日,由内蒙古二连浩特市蒙能易达新能源有限公司投资建设的蒙能150万千瓦保障性并网风电项目实现了全容量并网,这是近年来二连浩特市在新能源领域取得的重大成果,直接推动该市新能源装机突破207.9万千瓦,实现近三倍增长。10兆瓦风机是目前国内陆上商业化运行的单机
北极星风力发电网获悉,5月27日,中国电建华东院华东咨询河北建投祥云岛250MW海上风电项目风力发电机组及附属设备(含塔筒)采购项目中标公示,三一重能中标,中标价:75378万元。项目概况:建设规模:河北建投祥云岛250MW海上风电项目(以下简称“建投祥云岛项目”)拟建风场总容量250MW,单机容量8.5
北极星风力发电网获悉,5月26日,湖南湘潭县发展和改革局发布关于开展湘潭县“十五五”风电项目投资主体竞争性谈判的邀请公告。公告显示,本次风电项目建设分两个片区即以湘潭县中路铺镇为核心,涉及茶恩寺镇、白石镇、花石镇等区域,集中建设风机15至20台,总建设规模约150兆瓦(以审批为准);以湘潭
5月27日,大金重工股份有限公司(简称“公司”)下属子公司建设的250MW渔光互补光伏项目(简称“本项目”)于全容量并网发电。本项目包含大金重工十里海125MW渔光互补保障性光伏项目、大金重工十里海125MW渔光互补市场化光伏项目两个子项目,是公司在唐山曹妃甸地区清洁能源布局的重要举措。本项目正式
北极星风力发电网获悉,近日,河南省发改委发布《关于实施第九批源网荷储一体化项目的通知》。根据《通知》,本次共53个项目纳入实施范围涉及新能源规模335.28MW,其中风电116.2MW。点击查看全部清单:合计53个项目!河南公示第九批源网荷储一体化项目名单
北极星风力发电网获悉,5月26日,楚雄州发改委发布《2025年第一批新能源项目竞争性配置评审结果公示》。《公示》显示,本次新能源项目竞配中包含5个风电场项目,中选企业包含中广核在内的3家国企单位。根据配置公告显示,楚雄州2025年第一批风电项目共5个(总装机容量35.36万千瓦),包括草海资风电场
北极星风力发电网获悉,5月26日,辽宁华电丹东东港一期100万千瓦海上风电项目EPC总承包中标公示,中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司预中标,投标报价:107.6969亿元。项目概况:辽宁华电丹东东港一期100万千瓦海上风电项目EPC总承包项目业主为华电(丹东)海上风电有限公司项目地址:辽宁省丹东东
近日,中国能建中电工程江苏院中标国家级近零碳排炼钢示范项目,靖江特殊钢有限公司绿色低碳能源介质供给总承包,打造电炉短流程炼钢第一个国家级示范项目。该项目是国家低碳冶金技术攻关试点项目——“近零碳排电炉示范项目”的有机组成,位于江苏省泰州市靖江市,涵盖57.97兆瓦分布式光伏系统、37.5
近日,高空风电技术创新企业北京临一云川能源技术有限公司(简称临一云川)宣布完成数千万元种子+轮融资,由中科创星独家投资。融资资金将用于设备采购、产能提升、研发推进和团队扩充等。随着传统陆风和海风的边际收益递减,高空风力发电迎来了战略机遇期。目前,世界上的高空风能发电技术可分为空基
11月26日,中山日立能源变压器有限公司成立25周年活动在广东省中山市成功举办。此次活动聚集了100余位来自海内外的客户与合作伙伴,通过开幕论坛及研讨会等环节,回顾了中山变压器制造基地25年来的创新之旅,并就变压器的可持续、数字化和全球化发展进行了探讨。日立能源于1999年在中山投建了变压器制
“中国在全球能源转型中是毋庸置疑的引领者”——专访国际可再生能源署总干事弗朗西斯科·拉·卡梅拉加强能源安全并加速能源绿色低碳转型已成为国际社会普遍共识。作为在全球范围内为积极推动可再生能源向广泛普及和可持续利用的快速转变而成立的国际组织,国际可再生能源署(以下简称“IRENA”)如何
Part.1行业风电行业的快速发展根据国家能源局公开数据显示,截至2023年底,全国发电装机总量291965万千瓦。其中风电累计装机容量为44134万千瓦,占比全国发电总装机量的15.11%。2023年全年,风电装机新增7590万千瓦,创历史新高。随着全球能源转型的加速推进,风能作为重要清洁能源之一,其在全球电源
10月17日,中国(北京)国际风能大会暨展览会进行到第二日,湖南兴蓝风电有限公司(原哈电风能有限公司,以下简称“兴蓝风电”)带来了多场精彩的技术报告,内容涵盖未来发展趋势、定制化机型开发及市场解决方案。“双碳”战略支撑助力行业发展自2006年成立以来,兴蓝风电一直致力于前沿技术探索,并把
根据CNESADataLink全球储能数据库统计显示,近期河南郑州、浙江杭州、重庆、江苏常州、安徽六安、山东青岛、福建漳州、甘肃兰州等多地发布了微电网、充电桩项目招标,其中多个项目要求配置储能系统。随着双碳目标推进,储能在独立储能、新能源配储、工商业储能之外,多元化场景应用需求逐渐显现。第十
10月16日,2024北京国际风能大会暨展览会在京拉开帷幕。日立能源携近20项全球创新技术和解决方案参展,旨在携手客户与合作伙伴共同推动海上风电技术的部署,进一步挖掘海上风电的发展潜力。在全球能源结构重塑的进程中,海上能源的开发利用在其中发挥重要作用。当前,随着海上风电装机容量的持续增长,
近日,国家工业和信息化部正式公布了备受瞩目的第六批专精特新“小巨人”企业名单。专精特新企业是国家解决“卡脖子”问题的利器,专精特新“小巨人”企业更是其中的佼佼者。在这场激烈的评选中,永固集团凭借其在专业化运营、精细化产出、特色化工艺和新颖化产品等方面的突出表现,脱颖而出,荣耀上榜
9月24日,备受瞩目的2024年欧洲(德国)汉堡国际风能展览会(WindEnergyHamburg2024)在德国汉堡国际会展中心拉开帷幕。向世界分享集前瞻布局、前沿技术、智慧方案等为一体的“运达经验”,首度亮相这一全球最具权威性和影响力的风能产业博览会,运达股份便凭实力“圈粉”无数。运达股份副总经理魏敏致
近日,中共中央、国务院印发《关于加快经济社会发展全面绿色转型的意见》,提出到2030年,重点领域绿色转型取得积极进展,绿色生产方式和生活方式基本形成。中国电力企业联合会数据显示,今年上半年,全国新增发电装机容量1.53亿千瓦,其中,新增并网风电和太阳能发电装机占新增装机总容量的84%。截至6
5月23至24日,中国中车首届“迎着风光看未来”主题活动圆满收官,来自全国各地“天选”幸运风车迷们齐聚美丽的黄海之滨#x2014;#x2014;盐城,共同打卡中车新能源大国重器硬核科技,观摩第七届“中国中车杯”全国大学生可再生能源优秀科技作品竞赛,体验中车文化文创之美。中国中车副总裁余卫平,中国中
由中国提出的首个风力发电机国际标准提案——《风能发电系统风力发电机组发电机设计要求》近日在国际电工委员会(IEC)成功立项。该国际标准涵盖发电机设计及验证方法、运行维护指导、安全及绿色设计等内容,为通过变流器并网的发电机设计提供基本要求和指导。该国际标准的立项恰逢中国风电产业出海的关
近日,德国下萨克森州伊瑟勒斯海姆周边地区一个小型风场发生风电机组起火事故,该风场由大型能源公司EnBW投资运营,着火风机由德国SüdwindEnergyAG公司生产制造,单机容量为1.5MW。据运营商表述,这台风机起火几天之前不久刚刚进行了维修。德国SüdwindEnergyAG公司是一家曾在风电领域有过重要贡献的
近日,陕西煤业化工物资集团有限公司就600MW风电项目设备(南县青树嘴、信阳平桥、陕煤旬邑、陕钢桑树坪镇风力发电机组、塔筒及附属设备)开始集中采购。详情如下:600MW风电项目设备(南县青树嘴、信阳平桥、陕煤旬邑、陕钢桑树坪镇风力发电机组、塔筒及附属设备)集中采购项目二次招标公告一、招标条件
5月16日,国网浙江电力举办2025年履行社会责任成果发布会,现场发布了2024年度基于ESG理念的省级电网企业社会责任报告。报告显示,2024年浙江风光装机容量突破5000万千瓦、清洁能源装机占比超过50%,储能、光伏消纳率达100%,绿证交易同比增长144倍,新建新时代电气化村1064个……过去一年,国网浙江电
4月28日,西班牙电网突发重大故障。这一事件不仅是欧洲近年来最严重的停电事故,更为全球能源转型中的电网安全敲响了警钟。西班牙作为可再生能源发展的先锋,其电网暴露出的脆弱性折射出新能源高渗透率下的系统性挑战,也为中国乃至全球的能源转型发出了警示。可再生能源“成长痛”的全球共性西葡大停
北极星风力发电网获悉,5月12日,中国电建华东院机电院马山林圩风电场项目EPC总承包项目风力发电机组及附属设备采购项目成交公示。根据公示,该项目中标人为运达股份。据了解,马山林圩风电场位于广西南宁市马山县林圩镇,工程拟安装32台单机容量为6.25MW的风力发电机,总装机容量为200MW,配套建设箱
近日,新能源加储能构网型试点示范项目在内蒙古生态环境厅官网公示。据悉,该项目开发单位为该风电项目总装机容量500MW,125MW/250MWh磷酸铁锂电池构网型储能系统。文件显示,包头市正在推动实施电网关键节点大型风储构网型新型电站示范应用,为构建新型电力系统打造科技创新样板。此次公示的项目为保
4月18日,四川省经信厅关于印发《四川省新能源产业链建圈强链工作方案(2025—2027年)》的通知,通知指出,到2027年,主要承载地和协同发展地融合态势基本形成,新能源产业链关键材料、核心技术和装备自主可控水平大幅提升,市场机制、标准体系和管理体制更加健全,链主链核企业规模实力不断壮大,产
北极星售电网获悉,4月18日,四川省经济和信息化厅发布关于印发《四川省新能源产业链建圈强链工作方案(2025—2027年)》(以下简称《方案》)的通知。《方案》指出,进一步完善电力市场交易机制,促进省内发电企业充分竞争,推动电源企业和新能源制造业用户在更大范围内协商形成交易价格。鼓励“三州
2025年3月18日-19日,由北极星电力网、北极星风力发电网与中国电力设备管理协会新能源运维专委会联合主办的第四届风电运维技改研讨会,于北京盛大举行。会上,美国菲力尔公司销售经理公丽梅分享了菲力尔(FLIR)可再生能源——风力发电整体解决方案。(第四届风电运维技改大会图文直播)美国菲力尔(FL
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!