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风力发电设备范文1
关键词：风力发电；电气设备；设备安装；电缆工程
国外对风力发电方面的研究在20世纪就已经开始了，而我国是在近些年来才开始形成风力发电系统，才解决了部分地区的供电问题。风力发电系统具有清洁、无污染、可再生、建设周期短等特点。但是，因为风能的开发和利用是全新的技术形式，而且技术方面也不够成熟，系统也缺乏稳定性，成本较高，其在投入工作之后的可行性和安全性会受到施工质量的影响。为此，就要对风力发电电气设备安装期间的工作进行研究与分析。
1风力发电系统施工的特点
从实际情况来看，风力发电系统在运用的过程中要遵循一定的原则，而且具有局限性。由于风力发电系统在恶劣的环境中工作，而且风机间的距离相对较远，系统的作业面较广，其中隐藏着许多隐蔽工程。在对风力发电系统进行建设的期间，要确保工程的使用功能及工程完工之后正式投入工作中的运行情况稳定和安全，这对于电力工程而言是非常关键的。因此，电气工程的施工质量情况与风力发电系统的工程质量之间有着不可分割的亲密联系，而且对施工的安全性及施工单位的经济效益也有着一定的影响，尤其是施工阶段的工作，要多加注意。在此过程中，还要提升电力工程管理人员的综合素质，这样才能够确保施工的质量和可靠性。
2风力发电电气设备安装中的注意事项
2.1制订科学合理的施工方案和设计图纸
在制作风力发电电气施工图纸的过程中，要充分做好准备工作，对施工现场的风力情况和风量情况进行调查和分析，也要对施工地区的地形和地貌进行勘察，这样根据当地的各方面情况，就能够对施工质量和施工进度的影响因素进行强化研究，结合调查和分析的结果来进行设计图纸的初级规划。当设计图纸的草样设计完成之后，就要将其交给施工部门。施工部门要对图纸的设计情况进行检查和核实，若发现其中存在问题，就要及时解决，制订切实可行的解决对策，并与设计部门一同协商修改，这样不仅能够满足实际需求，还能够避免在实际施工中发现问题之后对施工进度和施工质量造成严重影响。在施工图纸制作期间，也要制订可行的施工方案，只有这样，才能够进一步确保施工的质量，在施工之前做好控制工作。鉴于此，在施工组织设计的编制中就要小心严谨，这样才能够保证在实际运用中的可操作性。
2.2切实做好电缆工程的施工操作
在电力系统中，电缆工程占有十分重要的地位，风电工程中的电缆工程施工同样也是非常关键的。在风电工程中，电缆是变电站连接的主线，其作用可想而知。在实际工作中，电缆主要的功能就是完成汇流和传输，几乎每一个出线电源都能够与风力发电机相连接。但是，因为风力发电机之间的距离较远，这样在对电缆进行设计时更多采用的是直埋的方式，加之电缆的电压等级较高，对电缆的施工要求也就更高一些。从风险系统角度来分析，电缆之间会连接2个或者3个电缆头，而电缆制作和电缆安装也总是会出现交叉的问题。若是遇到多变的天气，在交叉位置上就非常容易出现放电和爬电的问题，导致击穿绝缘现场的发生，使得接头出现爆炸，造成不利的影响。因此，在电缆高压缆头施工工作中，要严格按照施工工艺的标准要求来进行，相关部门也要提高对高压电缆的施工质量检查工作的重视程度，确保施工技术的先进性和有效性，这样才能够保证施工的质量和进度。与此同时，也要切实做好电缆预热等相关的保护工作。
2.3注意电气施工的涡流问题和光缆工程
风电工程发电机引出线的设计，正常情况下都是利用数根单芯电缆来完成的，通过预埋的方式在风机的基础上将电缆管接地连接到变电站。从电缆的情况来看，三相电缆和单项电缆的单芯电缆会在电缆的周围产生强烈的变电磁场，其中，变电磁场的主要作用就是保护钢管。钢管是闭合的载体，因此会产生强大的感应电流，也就是涡流。涡流的出现可能会给电能带来巨大的消耗，使得钢管出现发热的情况。但是，若钢管发热的情况较为严重，就极有可能会对电缆造成破坏。因此，在电缆铺设时，要将一个交流回路的电缆贯穿在金属保护管中，这样在实际的铺设过程中，就可以采用“品”字形来稳固电缆。风机的控制和信号的传递需要电缆的支持，因此，电缆的敷设质量对施工进度及施工后电缆的正常工作有一定的影响。在电缆敷设工作中，首先要强化对光缆外皮的检查，若出现破损现象，就要及时进行更换和修复。待电缆敷设工作完成后，要对电缆的保护层进行绝缘电阻的安装。
3变压器安装过程中的注意事项分析
3.1安装前的注意事项
在变压器的安装中，关键的工作就是变压器室内基础型钢底座的制作和安装。在实际的施工过程中，要将基础型钢的制作长度控制为距离变压器室门内侧50mm。在选择变压器基础型钢的安装材料时，要对变压器的重量进行考量，之后再对变压器外观及工艺上槽钢规格的选择进行分析。接着，要制订技术措施和安全措施。正常情况下，变压器的安装是电气安装的主要工序，因此，在进行安装技术措施的编制过程中，要根据施工现场的情况及变压器参数来进行，在安装过程中要避免人员、环境等因素造成影响，也要防止变压器附件出现破损。在需要的情况下，还要对重要部位予以保护，这样就能够避免变压器倾斜。在此基础上，也要对吊装期间的相关要求予以充分的思考，制订切实可行的安全施工预案，防止火灾的发生。在安装期间，要避免人员触电事故发生，在安装工作正式开始前，要做好技术的交底。
3.2安装期间的注意事项
在变压器的安装过程中，吊装工作中要注重对变压器搭接桩头的保护，避免设备出现破损。待变压器就位时，吊车要缓慢地下降，相关负责人要对变压器中心线是否与基础中心线重合进行审核。受力之后，要对吊钩与设备中心是否保持一致进行检查，若不一致，就要做好调整。设备托运过程中，要将变压器室内的手拉葫芦挂在千斤绳上，再缓慢地沿着轨道将变压器拉进变压器室内。之后，要根据施工图纸的顺序来进行散热器的安装。在安装之前，要对密封程度进行检查，使用一定的变压器油来冲洗。在安装散热器之前，要先安装底部的油管和油泵，将法兰连接螺栓固定好。在支架安装工作完成后，就可以将散热器移动到要求的位置处，待变压器就位之后要对高压绝缘子是否有损伤等情况进行仔细的检查，保证湿控装置的完整。在施工过程中，要避免杂物掉落在变压器的位置处，要水平放置变压器，并要将误差控制在标准规定的范围内。
4结束语
综上所述，本文着重讨论了风力发电设备施工的特点、风力发电设备安装过程中的注意事项以及变压器安装需要注意的事项。风能是可再生资源，而且风能在实际的运用中无污染、不会对环境等造成影响，能够满足我国可持续发展的战略规划要求，也能够满足人们生活生产的实际需求，解决供电和用电问题。所以，在风力发电设备的安装过程中，要确保施工质量、施工安全和施工进度，这样才能够促进风力发电效率的提升，为社会经济的发展奠定基础。
参考文献：
［1］李伟.风电机组状态监测与故障诊断系统的设计与实现［D］.广州：华南理工大学，2014.
［2］杨健，杜银昌，姜海滨，等.渤海海上风力发电示范工程的电气设计［C］//中国造船工程学会近海工程学术委员会，2007.
风力发电设备范文2
关键词：风力发电行业 发展现状 设备 维护
中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0134-01
在社会的发展之下，整个社会的运转消耗的能源也越来越多，为了实现可持续发展，必须改变传统发展模式，增加可再生资源，减少温室气体排放量，风力发电正是基于此发展而来，风能资源具有可预测、可再生的特征，因此，逐渐成为新能源领域的一枝新秀。但是，就现阶段而言，我国风力发电行业的兴起时间还较短，技术水平还不够成熟，在建设的过程中还存在着一系列尚未解决的问题，下面就针对风力发电行业的发展现状与设备维护工作进行深入的分析。
1 风力发电机的原理与组成
实际上风力发电机的原理就是利用叶轮的旋转实现风能与机械能之间的转换，风力发电机由机舱与叶轮组成，叶轮与机舱的齿轮箱之间采用的是传动轴形式，近几年来，风力发电机在我国得到了迅速的发展，其单机功率已经从250 kW达到了3 MW，很多单机功率已经可以达到5 MW，从某种层面而言，风力发电机已经逐渐成为复杂控制系统、空气动力学设计与高性能材料的结合系统。
在风力发电行业的发展之下，出现了大批的风力发电机制造商，截止到目前为止，已经出现了Vestas、GE Wind、GAMESA、ENERCON、SUZLON等几家大型制造商，近年来，国内也涌现出一批风力发电机制造商，这在一定程度上促进了我国风力发电行业的快速发展。
风力发电机有水平轴式风力发电机与垂直轴式风力发电机等类型，其中，水平轴式风力发电机的应用范围最为广泛，该种类型的发电机主要由叶轮、塔筒、发电机、控制系统、增速齿轮箱、偏航装置等设备组成。
2 风力发电机部位
大型风力发电机塔筒高度多为50～100 m，叶片长度多在30～50 m，风力发电场也多建立在风能资源丰富的海边以及海拔较高的地区与荒漠地区，风力发电机的造价高昂，设备有一定的高度，工作环境十分的恶劣，因此，维修与保养起来有着较大的难度，为了保障风机可以正常的运转，因此需要定期进行维护，其中基础的工作就是维护工作。风力发电机的位置较多，包括主轴、发电机轴承、变桨轴承、增速齿轮箱、偏航轴承、液压刹车系统等等。
2.1 主轴的方式
风力发电机对于轴承的运行有着较高的要求，由于主轴的长度很长，需要承受较大的荷载，因此，其转动速度较慢，很容易出现变形的情况，因此，在选择滚动轴承时，比需要选择调心性能理想的轴承。根据轴承布置差异，主轴包括油以及脂两种形式，为了保障主轴的防腐性与承载效果，目前多使用美孚、嘉实多、长城、克鲁伯、壳牌、SKF等品牌的油。
2.2 发电机轴承的方式
风力发电机在运行过程中需要承受较多的振动荷载，这些振动荷载均会影响轴承的稳定性，就现阶段来看，风力发电机发电机轴承主要使用圆柱滚子轴承与深沟球轴承两种方式，定期可以有效降低轴承的噪声。此外，考虑到轴承需要在高温、高速的条件下进行运行，因此，需要尽量选择寿命较长的合成型油脂，目前常用的性油脂有美孚脂、长城脂与克鲁伯脂。
2.3 偏航系统和变桨系统的方式
风力发电机组多使用偏航系统进行调节，偏航系统主要由偏航电机、风向标、回转体大齿轮、偏航行星齿轮减速器等组成，虽然偏航系统电机运行速度不高，但是却需要承受较大的负荷，也容易受到外界环境因素的影响，这就要求油具备良好的低温性能、防腐蚀性能、抗磨性能与黏附性能，在国外发达国家，多使用低温油，这种油即使是在零下40℃的环境下依然可以起到良好的效果。
2.4 液压刹车系统的方式
风力发电机组在运行的过程中总是会出现暂停、停机与紧急状态，因此，就需要设置好液压刹车系统来保证系统的运行安全，从某种意义而言，液压刹车系统对于降低事故发生率，保障发电机组正常运行有着十分重要的意义。
液压刹车系统主要包括气动刹车与机械刹车两种形式，从工作环境来分析，刹车系统要求液压油有良好的过滤性能、黏温性能、防腐性能，这样才能够适应沿海的潮湿环境与高原的寒冷环境。就现阶段来看，应用在风力发电机液压刹车系统的油主要有壳牌、美孚、长城、加德士、道达尔几个品牌。
例如，在新疆某风力发电厂，由于植被覆盖率低、空气质量差，因此，发电机对于油的黏度也提出了很高的要求，如果黏度过大，就会导致机件阻力增加，有效功率降低；如果黏度过小，就会导致机件表面油膜厚度低，机件不能得到足够的。为了防止这种情况的发生，就选择磁流变体进行，取得了良好的效益。
3 结语
总而言之，风力发电行业近年来在我国得到了一定程度的发展，也取得了一定的成效，但是，由于各种因素的发展，风力发电行业在我国的发展也遇到一些阻滞，为了保障这一行业可以得到稳定、健康的发展，必须要为其提供良好的运行环境，做好设备的与维护工作，这样不仅能够延长设备使用寿命，也可以提升风力发电企业的经济效益与社会效益。
参考文献
风力发电设备范文3
【关键词】风力发电 功率控制 有效策略
早在二十世纪初，人们就尝试利用风力发电。二十世纪三十年代，一些发达国家已经应用航空工业的旋翼技术，成功地研制了小型风力发电装置，并广泛在多风的海岛和乡村使用，风力发电逐步推广。
1 风力发电技术的基本原理
风力发电的基本原理是把风的动能转变成机械动能，再把机械能转化为电力动能，即利用风力带动风车叶片旋转，再通过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电。风力发电所需要的装置，称作风力发电机组。这种风力发电机组，大体上可分风轮、发电机和塔架三部分。
风轮是把风的动能转变为机械能的重要部件，它由两只或两只以上的螺旋桨形的桨叶组成。当风吹向桨叶时，桨叶上产生气动力驱动风轮转动。为保持风轮始终对准风向以获得最大的功率，还需在风轮的后面装一个类似风向标的尾舵。
塔架是支承风轮、尾舵和发电机的构架。铁塔高度视地面障碍物对风速影响的情况，以及风轮的直径大小而定。发电机的作用，是把由风轮得到的恒定转速，通过升速传递给发电机构均匀运转，因而把机械能转变为电能。
小型风力发电系统效率很高，但它不是只由一个发电机头组成的，而是一个有一定科技含量的小系统，包括发电机和变流器。风力发电机由机头、转体、尾翼、叶片组成。每一部分都很重要，叶片用来接受风力并通过机头转为电能；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；机头的转子是永磁或励磁体，定子绕组切割磁力线产生电能。
2 风力发电技术的基本趋势
2.1 风力发电容量逐渐增大
目前风力发电首要趋势就是发电的容量逐渐增大，目前风力发电基本都在1兆瓦以上，其中最大的容量已经达到了5兆瓦。目前一些发达国家，例如德国、日本，已经研制出7兆瓦以上的风力发电机组，而美国正在研制10兆瓦的发电机。从世界各国家风力发电的研究趋势显示，未来五十年，风力发电的容量最高将达到50兆瓦。
2.2 逐步发展海上风电
现在大多数的风力发电为陆上的风力发电，而海上的风力发电较少，但是目前风力发电技术发达的国家已经逐步开始进行海上的风力发电。海上风力发电的基本原理与陆上风力发电的基本原理趋同，但是优势更加明显。在海上建造风力发电设备可以节约陆上的土地资源，而且海洋上的风量要远远大于陆地上的风量，可以充分利用风能。目前我国的海上风力发电还处于研制开发阶段。
2.3 不断提高发电效率
近些年，随着科技的不断进步，风力发电技术有了明显的进步，但是从经济效益的角度来看，风力发电设备机组的使用寿命较短，使用年限往往不超过二十年，而风力发电设备比较昂贵，加上日常的维护，整体费用较高。因此风力发电技术正向一个高效发电的趋势发展，通过不断优化技术设计，减轻风力发电设备的负荷，并通过风力发电技术的改进，提升发电的效率。
3 功率控制的有效策略
3.1 功率控制的基本原理
风力发电功率控制的基本原理并不复杂，主要内容就是在一定的风速下，对风力机组输出功率进行有效控制。当风速的变化控制在一定数值范围内的时候，利用变速控制的方式，通过建立模型分析函数曲线，确定一个最优的功率曲线，因此获得最大的功率数值。当风速在限定的风速与输出的风速之间来化的时候，则利用变桨距调节的方式，改变桨叶与桨距角的位置，使额定的功率保持不断。这种功率控制方法的优点在于可以根据风速的大小，采用不用的功率控制方法，最终目的是实现风力发电机输出最大功率的电力，并保证风力发电机的稳定性。
3.2 功率控制的运作流程
在风力发电功率控制的方法中，变桨控制是使用最为广泛也是最为有效的方式，其实施的具体流程是通过优化风力发电机组的控制系统，并通过桨距来判断风速的大小。当风速小于切入的风速的时候，风力发电机组不做任何的变化，但是当风速在切入的风速与额定风速之间变化的时候，变速装置向传感器发出信号，进而来调节变化功率，反之亦然。总而言之就是构建一个内部控制系统，并通过额定功率作为一个定值来调节发电的功率。基本的流程可以由图1来表示。
4 结束语
随着风能的广泛应用，风力发电技术不断发展，主要趋势是发电成本不断降低，发电功率不断给上升，并且逐步从陆地风力发电向海上风力发电发展。为实现风力发电的规模化，要不断创新发电技术，实现风力发电的高效性，同时在功率控制方面，要结合实际，不断优化发电机组内部机构，使风力发电的电量更加稳定、高效。
参考文献
[1]王志新,张华强.风力发电技术与功率控制策略研究[J].自动化仪表,2008(11).
[2]张超.风力发电技术与功率控制策略研究[J].电子制作,2013(07).
[3]王志新,张华强.风力发电及其控制技术新进展[J].低压电器,2009(10).
风力发电设备范文4
1973年的石油危机之前，风力发电技术仍处于科学研究阶段，主要在高校和科研单位开发研究，政府从技术储备的角度提供少量科研费。1973年以后，风力发电作为能源多样化措施之一，列入能源规划，一些国家对风力发电以工业化试点应用给予政策扶持，以减税、抵税和价格补贴等经济手段给予激励，推进了风力发电工业化的发展。进入90年代，风力发电技术日趋成熟，风场规模式建设；另一方面全球环境保护严重恶化，发达国家开始征收能源和碳税，环保对常规发电提出新的、严格的要求。情况变化缩短了风力发电与常规发电价格竞争的差距，风力发电正进入商业化发展的前夜。
近年，世界风力发电如雨后春笋，逐年以二位数速度迅猛增长，截至1998年，全球装机9689 MW。装机容量前10名的国家是：德国2874 MW、美国1890 MW、丹麦1400 MW、印度968 MW、西班牙834 MW、荷兰364 MW、英国331 MW、中国223 MW、意大利180 MW和瑞典174 MW。
我国风力发电起步于80年代末，集中在沿海和新疆、内蒙风能带。1986～1994年试点，1994年新疆达坂城2号风场首次突破装机10 MW(当年全国装机25 MW)，4年后，全国装机223 MW，增长9倍，占全球风力发电装机的2.3%。
2 各国政府的激励政策
2.1 美国
a)1978年通过“公共事业管理法”规定电力公司必须收购独立发电系统电力，以“可避免成本”作为上网电价的基础，对包括风力发电等可再生能源的投资实行抵税政策，即风力发电投资总额15%可以从当年联邦所得税中抵扣(通常投资抵税为10%，由此风力发电投资抵税率为25%)，同时，其形成的固定资产免交财产税。在此基础上，加利福尼亚州能源委出台“第4号特殊条款”，要求电力公司以当时天然气发电电价趋势作为“可避免成本”计入上网电价，签订10年不变购电合同(每千瓦时11～13美分)。这段时间加利福尼亚州风力发电发展迅猛，出现该州风力发电占全国风力发电的 80%，1986年取消优惠政策，发展速度立即下降。
b)1992年颁布“能源法”，政府从鼓励装机转到鼓励多发电，由投资抵税变为发电量抵税，每千瓦时风力发电量抵税1.5美分，从投产之日起享受10年。
c)1996年美国能源部“888号指令”，发电、输电和供电分离，鼓励竞争。
d)美国能源部围绕2002年风电电价降到2.5美分／kWh、2005年风力发电设备世界市场占有率25%、2010年装机10 GW等目标，拔专款支持科研和制造单位进行科学研究。
e)推行“绿色电价”，即居民自愿以高出正常电价10%的费用，使用可再生能源的电量。
2.2 德国
1990年议会批准“电力供应法案”，规定电力公司必须让可再生能源上网，全部收购，以当地售电价90%作上网价，与常规发电成本的差价由当地电网承担。政府对风力发电投资进行直接补贴，450～2 000 kW的机组，每千瓦补贴120美元；对风力发电开发商提供优惠的低息贷款；扶持风力发电设备制造业，规定制造商在发展中开发风力发电，最多可获得装备出口价格70%的出口信贷补贴。
在政府激励政策推动下，1995年德国投产风力发电495 MW，1996年364 MW，跃居世界之首。但是，实施风力发电差价完全由当地电网承担的政策，引发一些电力公司上诉到联邦议会。
2.3 印度
a)设立非常规能源部，管理可再生能源的发展，为可再生能源项目提供低息贷款和项目融资。
b)政府提供10%～15%装备投资补贴，将风力发电的投资计入其它经营产业的成本，用抵扣所得税补贴开发商。5年免税。整机进口关税税率25%，散件进口为零税率。有些邦还减免销售税。
c)电力电量转移和电量贮存政策：开发商可以在任何电网使用自己风机发出的电力电量。电力公司只收2%手续费。风机发出电量贮存使用长达8个月。开发商也可以通过电网卖给第三方。
d)为风力发电及其他可再生能源提供联网方便。
e)设最低保护价，一般为每千瓦时5.8～7.4美分。
印度扶持政策是在严重缺电的情况下形成的。1995年印度风力发电投产430 MW，1996年投产251 MW，是发展中国家风力发电发展最快的国家。
2.4 中国
起步晚，发展快，但扶持风力发电尚未形成统一规范的政策。
a)政府积极组织国外政府和金融机构的优惠贷款；可再生能源发电项目的贷款，在一定条件下给予2%贴息；风力发电项目在还款期内，实行“还本付息＋合理利润”电价，高出电网平均电价的部分由电网分摊；还本付息期结束后，按电网平均电价确定。
b)1998年实行大型风力发电设备免进口关税，发电环节增值税暂为6%。
c)地方对征地及电力部门在联网上给予优惠。
世界各国扶持力度各异，进程不一，见图1。
图1 世界风力发电情况对比
3 影响中国风电商业化的因素
当前，风力发电商业化的突出问题是：单位造价偏高(国内“双加”工程9800～10500元／kW)，风资源特点决定设备年利用小时仅 2500～3400 h，再加上其它原因，使上网电价偏高。影响上网电价有以下几个主要因素。
3.1 工程费用
以某一实施中的工程为例，各项工程的费用所占百分比为：机组61.1%，塔架6.4%，土地3.0%，勘测设计1.8%，风场配套24.0%，输电工程3.2%。其中机组占极大的比例，如果降低其成本，能大幅度减少工程造价。
3.2 资金渠道
风力发电成本中85%取决于建设工程费用。工程投资中除了法定资本金外，大部分由各种信贷解决，贷款条件(利率、还款期和手续费等)对项目财务评价影响很大。外国政府优惠贷款，还款期长，利率较优惠；国际金融贷款，中长期，利率较优惠；国家政策性贷款，在满足一定条件下贴息2%；商业银行贷款，还款期短，利率高。
目前，政府对风力发电没有投资补贴，优惠资金渠道不多，如果政府不采取扶待政策，恐怕风力发电建设资金渠道会较长时间影响风力发电的规模发展。
3.3 税收
1998年起免征大型风机进口关税，这对风力发电建设是很大的扶持。(在未免征之前，关税率24.02%，提高整个工程造价15%)。
发电环节增值税：风力发电成本电价本来就高，又没有进项税扣减，不论征收6%或17%，都会使上网电价按比例上升。
对于所得税，可再生能源项目目前没有任何优惠，不论对经营者收益或上网电价核算都有很大的影响。
风力发电设备范文5
关键词：风力 发电技术 发展趋势
中图分类号：TM761 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（c）-0087-01
1 国内外风力发电发展现状和趋势
自20世纪70年代起，世界主要发达国家为解决对石油天然气以及其他化石能源的过度依赖，开始对以风能、光伏等可再生能源的开发利用研究。到20世纪90年代，在世界范围内已经形成以欧盟、北美和亚洲为代表的多极发展趋势；通过规模化、产业化以及标准化的形成，以及电压型换流器（VSC）和绝缘栅极双极晶体管（IGBT）等电力电子设备技术的成熟，风力发电设备成本、系统运维成本不断下降，为风力发电广泛推广提供了技术保障。
根据世界能源署《2013年世界能源展望》所描述，“到2035年，可再生能源将近占全球发电能力增长的一半，其中间歇式供电占比45%。中国将是可再生能源发电绝对量增幅最大的国家，超过欧盟、美国和日本增长的总和。”而2014年9月召开的中国能源革命高峰论坛提出，“十三五”期间，全国风电装机容量将达到“十二五”目标的一倍，在2020年达到2亿千瓦以上。
2 典型风力发电端系统
在发电端，在国际上比较主流的几类典型的风力发电机系统有：定速笼型异步风力发电机系统、转子电流受控的异步风力发电机系统、双馈异步风力发电机系统、转子电流混合控制的异步风力发电机系统、变速笼型异步风力发电机系统、电励磁直驱同步风力发电机系统、永磁直驱同步风力发电机系统、混合励磁直驱同步风力发电机系统、横向磁通永磁同步风力发电机系统。
总的来说，可以根据分为恒速恒频风电系统和变速恒频风电系统，根据有无齿轮组分为传统驱动和直驱同步系统，而根据发电机类型又可以分为异步、同步发电机两种。与其他发电机组一样，风力发电机组与电网并联运行时，也频率与电网相等并保持恒定，当前在大型风力发电设备中应用较多的，是采用双馈异步发电机的变速恒频风力发电系统，该系统相比传统异步恒速恒频发电系统相比，对风能的利用效率更高，有效可发电时间更长。随着电压型换流器和绝缘栅极双极晶体管等电力电子设备技术的成熟，电力变频技术日益成熟，双馈异步发电机和永磁多极同步电机的变速恒频风力发电系统逐渐成为主流风力发电系统。
为解决风力发电机齿轮箱传动磨损和漏油所造成的机械故障多、机组维护工作量大、噪声污染严重、机组的可靠性和使用寿命受齿轮箱影响大等问题，风力机与发电机转子直接耦合的无齿轮箱直驱式风电机组研究开始受到人们重视，其产品市场份额迅速扩大。这种结构取消了齿轮箱传动轴，机组水平方向长度大大缩短，增加风电机组运行状态中的稳定性。这种结构由于不需励磁创造磁场，而提高了发电效率。
3 典型风力发电专用输电线路
由于风力资源丰富地区一般远离用电稠密地区，因此采用适当的风力发电专用输电线路传送电能也是重要的研究课题。现在主要采用的是传统交流输电方式，但由于风力发电存在丰枯不稳定、风力不可控等特点，交流输电线路存在很多缺点。目前主要通过以下技术进行改善：
3.1 高压直流输电
高压直流输电基于GTO、IGBT等可关断器件电力电子元件，并采用脉宽调制技术实现异步联网，充分利用直流电无感抗、可抵御容抗影响的特点，有效降低线路造价和运行费用。更重要的是由于直流输电通过可控硅换流器调整功率，调节速度快，在系统稳态下可保证稳定输出，在暂态下可实现潮流翻转。
3.2 轻型直流输电
轻型直流输电以电压源型换流器VSC为核心，通过大量采用电力电子元件以及电力电子技术进行高可控性直流输电。与高压直流输电相比，轻型直流输电技术可通过VSC可同时且独立控制有功、无功功率，受端系统可以使无源网络，潮流翻转时直流电压极性不变等突出优点。因此对于风电场的长距离功率输送来说，优势非常明显。
3.3 柔流输电
柔流输电技术通过综合应用电力电子技术与微处理、微电子、通信技术和现代控制技术，通过对电压、相位角、阻抗、功率、潮流的连续快速调节控制而形成的快速控制交流输电技术，从而大幅度提高输电线路输送能力和提高电力系统稳定水平，降低输电损耗。
4 典型风力发电系统滤波与补偿系统
风力资源应用的最大困难就是其强度、方向的不稳定性，而风电机组由于处于供电网络的末端，其本身的运行特征会直接影响电能质量。如何提高风电机组抗冲击能力、消除谐波污染、电源波动以及闪变，就成为风力发电系统应用的重要研究课题。通过使用滤波与补偿系统，可有效解决以上问题，目前主要应用以下技术：
4.1 静止无功补偿器
静止无功补偿器在电压变化时能够快速、平滑地动态补偿无功功率，还能进行分享补偿，因此对三相不平衡符合及冲击负荷有较强的适应性，通过加装滤波器，还可抑制晶闸管设备对电抗器投切过程中产生的高次谐波。对于需要快速跟踪负荷变化，动态进行无功补偿的风力发电厂而言，SVC的应用可以有效稳定由于风速引起的电压波动，提高电能质量。
4.2 有源电力滤波器
相对于只能被动吸收固定频率、固定大小谐波的无源LC滤波器，有源电力滤波器APF通过DSP计算提取谐波成分，然后有针对的通过逆变器产生一个和负载谐波电流大小相等、方向相反的谐波电流与之进行抵消，从而消除谐波达到滤波目的。随着风力发电系统中变频设备的大量应用，APF将体现出更大优势。
参考文献
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风力发电设备范文6
【关键字】风电设备；电缆防护；对策
中图分类号： TM925 文献标识码： A 文章编号：
随着经济的日益发展，人们对保护环境、节约能源的意识在逐步增强着。加快对能源的高效建设和环境友好型社会已经成为我国的基本国策。而风能作为我国最为重视的清洁能源，一直处于举足轻重的地位。但是由于风能设备的不适当使用往往会导致风电设备的效率降低，而电缆防护系统的合理利用会使风电设备的效率大大提高。
风能作为一种清洁能源，已逐步被人们所重视，风电产业已经成为了研究的焦点。20 多年来，我国风电的发展十分迅速，从 1986 年第一个风电场在山东省荣成建成。到2008年，风电总装机容量已达1 221万kW，跃居世界第 4 位，位列美、德和西班牙之后；新增装机容量仅次于美国而居世界第二，增长率超过 100%，增长速度为世界第一。随之而来的是对风力发电设备的大量需求，从而带动风力发电装备的电缆防护系统的发展。许多企业已将电缆防护系统的开发纳入议事日程。本文拟对风电设备的电缆防护系统进行分析，为风电设备的发展提供参考。
风力设备面临的主要问题。
1、资源评价问题
资源探明程度低,缺乏足够可靠的基础数据是当前我国风能开发中遭遇最普遍也是最突出的问题之一。我国迄今尚未进行过全国性风能资源的详查工作。现有的资料来源于中国气象科学研究院现有的900多个气象台站,完成了全国10m高程风能资源的初步评估。毫无疑问,这一成果对推动风能资源的开发利用和战略规划具有指导意义,但是,对工程建设而言,就显得很不够了。由于缺乏翔实的数据,致使风电场开发项目立项、场址选择、规划设计都遇到一系列难以克服的障碍,造成开发时间上的延误,以致一些风电场建设不得不先立项,后评估,甚至草率上马,造成不必要的损失。
2.设备制造问题
现有95%以上的大型风力发电机组都是进口机组,国产风力发电机组的市场份额很小。尽管我国已初步掌握大型风电设备的系统设计和关键设备的制造技术,国产的600kw风力发电机组也已投入运行,但本地化风力发电机组面临着技术可靠性和经济可行性的双重挑战。由于我国风力发电机组制造业刚刚起步,产品缺乏足够的现场考验,用户对国产风电机组技术可靠性存在疑虑,信心不足。
3、风电场建设问题
首先是布局分散,单个风电场规模过小。在全国现有27个风电场中,大于IOMW装机容量的风电场只有n个,装机容量平均每个只有1.5万kw,远达不到规模经济的生产规模。由于风电场的规模过小,设备的批量采购数额小,无法得到优惠的价格;风电场附属设施费用和管理成本在电价中的比例较高,不利于降低发电成本。其次是缺乏有经验的开发商。国外的经验表明,一支训练有素的开发商队伍对风电的发展是十分重要的。
风电设备的电缆防护系统的介绍
随着新能源的发展,世界各 国都对风力发电兴趣十足,对风力发电设备、部件和技术服务的需求也与日俱增。如今,德国机床设备制造企业凭借其在传统领域的技术优势,在该领域中占据了很重要的位置,例如距德国Borkum岛45 km远的“alphaventus”风力发电厂就是如此。本身风电设备就带有一定的危险性，经常接触风电设备的人会引发一些疾病，电缆防护设备可以很好的控制这一点，它通过独特的结构建造对风电设备进行很好的保护，这样既保证了风电设备正常的运行又保证工作时的安全。
风电设备的电缆防护系统的要求。
大电流电力电缆引发的涡流问题
风电设备的电力电缆在施工中，有采用钢支架的，有采用钢质保护管的，有采用电缆卡与架空敷设的，凡是在电力电缆周围形成钢(铁)性闭合回路的，均有可能形成涡流，特别是在大电流电力电缆系统中，涡流更大。在电力电缆施工时，必须采取措施，使电缆周围不能形成钢(铁)性闭合回路，防止电缆引起涡流现象发生。2、电力电缆的转弯引起的机械性损伤问题 由于风力设备的电力电缆外径较大，运输、敷设较为困难，电力电缆对转弯半径的要求也比较严格。电力电缆在施工中，如果转弯角度过大，可能使导体内部受到机械损伤，而机械损伤因被电缆绝缘强度下降，直到出现故障，施工中发现一次电缆头故障，在电缆头制作时，三根电缆头长度一致，与设备连接时由于受地形限制，中相电缆头偏长而成为拱形，电缆头根部受损放电。后采取措施，在设备的连接，适当缩短中相电缆头连接长度，使三相电缆头均不受外力，实践证明运行效果良好。由此可见，电缆施工过程中，要尽可能减少电缆受到的扭力，在电缆转弯和裕留电缆时，让电缆处于自然弯曲，杜绝内部机械损伤现象。3、风电设备电力电缆防潮问题运行经验表明，中、低压电力电缆故障大部分为电缆中间接头和终端头故障，而中间接头和终端头故障则大部分是因密封不良，潮气侵入而造成绝缘强度下降，而中、低压电力电缆网多采用树枝状供电方式，电缆终端头数量较多，因此把好电缆终端头和中间接头堵漏密封关是保证电缆安全可靠运行的重要措施之一。4、中、低压电力电缆接地问题 在公用中、低压电力电缆网上，由于三相负荷不是相等的，因此，如果采用有金属护层的电缆，必须考虑金属护层的接地问题，并保证在金属护层的任一点非接地处的正常感应电压不得大于100V。我认为，在中、低压电缆网中，所有电缆接头处均应设置接地极(网)，并使金属护层可靠接地。
风力设备的电缆防护系统的进一步发展。
组建风力发电开发商
选择有丰富管理经验的风力发电公司,组建风力发电开发商队伍,对新建风力发电项目的资源评价、场址选择、风电场设计、设备选型、设备采购、设备安装调试和风电场运行管理实行系统服务,降低风力发电开发的交易费用和运行管理成本,从而降低风力发电整体成本。并逐步对现有的风电场实行社会化管理,降低经营和运行成本。
2.建立科学合理的运作机制
为了确保风电成本的降低,必须在风电场的投资建设中实行竞争机制,鼓励更多的公司或企业介入风电项目的开发。其具体工作内容和步骤应包括:l)风电项目一旦确立,即公开招标确定投资建设单位,2)以风电场建成后的上网电价为标底,开展竞标和评标,3)电价最低者中标,签署上网购电协议,4)根据中标电价确定上网差价、分摊总额和度电增收水平。
四、 结语
尽管我国的风电行业刚刚起步，各方面的技术都不成熟，电缆防护方面也面临较大的挑战，但是在深入研究和了解风电设备的运行环境、电缆防护方法的基础上，开发出能够适应本土不同类型的风力发电系统的电缆防护系统，也可以从国外引进一些先进技术，有关风电设备的电缆防护系统方面等。从而使风电系统的发展更加合理，那么风电企业、电缆防护企业将共同获益。
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