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淺析水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展趨勢(圖表)

2014-08-02 來源:重慶望江工業(yè)有限公司作者:趙坤 柏厚義 趙波 瀏覽數(shù):1707

目前水平軸式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為并網(wǎng)發(fā)電的主流機(jī)組,其應(yīng)用歷程經(jīng)歷了“恒速恒頻”到“變速恒頻”的技術(shù)變革。本文簡要回顧了水平軸風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)發(fā)展歷程,對(duì)比分析了幾種典型的機(jī)組技術(shù),并藉此提出了今后“同步級(jí)并網(wǎng)”的風(fēng)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展趨勢。

前 言
  在能源和環(huán)境雙重危機(jī)的巨大壓力下,基于無污染、可再生的風(fēng)能而發(fā)展起來的風(fēng)力發(fā)電成為世界各國積極倡導(dǎo)和支持的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。特別是在最近十幾年的時(shí)間里,并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(以下簡稱機(jī)組)得到了大規(guī)模的開發(fā)和應(yīng)用。在全球風(fēng)電裝機(jī)容量逐年遞增的大浪潮中,風(fēng)力發(fā)電在我國電力系統(tǒng)中的比重也呈逐年增長的趨勢,據(jù)統(tǒng)計(jì),2013 年我國風(fēng)電發(fā)電量達(dá)1349 億千瓦時(shí),占全年國內(nèi)發(fā)電總量的2.63%(如圖1 所示),僅次于火電和水電,自2012 年以來繼續(xù)保持我國第三大電源的地位。

在目前的并網(wǎng)型機(jī)組中,水平軸風(fēng)電機(jī)組占據(jù)著主導(dǎo)地位。從早期的定槳距恒速恒頻到現(xiàn)在普遍應(yīng)用的變槳距變速恒頻,風(fēng)電機(jī)組技術(shù)經(jīng)歷了從第一代到第二代的革新。目前,水平軸機(jī)組的主要代表是雙饋型機(jī)組(帶增速齒輪箱的)和直驅(qū)型機(jī)組(不帶增速齒輪箱),這兩類機(jī)組在2011 年我國新增風(fēng)電機(jī)組中的總占有率高達(dá)97% 以上,其余還有以半直驅(qū)、混合驅(qū)動(dòng)或緊湊型為代表的中速全功率變流機(jī)組,以采用高速同步發(fā)電機(jī)和高速籠型異步發(fā)電機(jī)為代表的高速全功率變流機(jī)組等。常見的水平軸機(jī)組可按發(fā)電機(jī)的不同轉(zhuǎn)速范圍分類,如圖2 所示。

  1. 從“恒速”到“變速”的變革
  直到20 世紀(jì)90 年代末,恒速機(jī)組的概念仍然支配著市場,約30% 的實(shí)際在運(yùn)的機(jī)組都屬于這類機(jī)型[3]。國內(nèi)應(yīng)用最廣泛的恒速機(jī)組為恒速恒頻籠型異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng),該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單可靠、成本低,但由于槳葉不可調(diào)節(jié),無法跟蹤最大Cp 值,所以對(duì)風(fēng)能的利用并不充分。

閱讀上文 >> 風(fēng)電場升壓站的選擇
閱讀下文 >> 1.5MW雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組異常響聲分析(圖)

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