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文檔簡介
1、更多企業學院:中小企業管理全能版183套講座+89700份資料總經理、高層管理49套講座+16388份資料中層管理學院46套講座+6020份資料國學智慧、易經46套講座人力資源學院56套講座+27123份資料各階段員工培訓學院77套講座+ 324份資料員工管理企業學院67套講座+ 8720份資料工廠生產管理學院52套講座+ 13920份資料財務管理學院53套講座+ 17945份資料銷售經理學院56套講座+ 14350份資料銷售人員培訓學院72套講座+ 4879份資料、風力發電行業的發展現狀1.世界風力發電行業的發展現狀根據全球風能理事會的統計數據,截至2008年底,世界風電總裝機容量達到120
2、79 萬千瓦,這意味著每年發電 2600 億千瓦時,減少二氧化碳排放 1.58 億噸??傃b機容量排 在前五位的國家依次是美國、德國、 西班牙、中國和印度, 他們的裝機容量總和占世界裝機 容量的 72.6% ,即 8768 萬千瓦。美國的累計裝機容量達到 2517 萬千瓦,占世界裝機總量 的 20.8 ,超過德國,成為世界第一。2008 年,全球新增裝機容量 2706 萬千瓦,新增裝機容量排在前五位的國家是美國、中國、 印度、德國和西班牙。中國在 2008 年世界新增裝機容量中所占比例為 23% 。2.中國風力發電行業的發展現狀自 1986 年建設山東榮成第一個示范風電場至今,經過近 23 年的
3、努力,風電場裝機規模不 斷擴大。根據中國風能協會的統計數據,截止 2008 年底,全國累計安裝風電機組 11600 多臺, 裝機規模約 1215.3 萬千瓦,裝機增長率為 106% 。裝機分布在 24 個?。ㄊ?、自治區),比 20 08 年增加了重慶、江西和云南三個省市。累計裝機容量排名前五位的省依次是內蒙古、遼寧、 河北、吉林和黑龍江。在累計裝機中,中國內資與合資企業產品占 61.8% ,金風科技的份額最大,占累計總裝機 的 21.6% 。外資企業產品占 38.2% ,西班牙歌美颯( Gamesa )的份額最大,占累計總裝機的 1 2.8% 。2008 年內資(合資)企業新增裝機容量排名前十
4、位的依次是華銳、金風、東汽、運達、上海電氣、明陽、航天安迅能、湘電、常牽新譽和北重。前三位華銳、金風和東汽的新增裝機容量總和約為 359 萬千瓦,占 2008 年新增裝機比例為 57.43%數據來源:中國風能協會二、風力發電機1.風力發電機的組成風力發電機主要部件有葉片、齒輪箱、發電機、控制系統、變流器、塔架、偏航系統、輪轂、變槳系統和主軸等幾部分組成。風力發電機組中各部分零部件占總裝機成本的比例如表1所示。表1:風力發電機組中各部分零部件占總裝機成本的比例部件名稱占總成本比例部件名稱占總成本比例部件名稱|占總成本比例1葉片|23.3%塔筒18.9%|齒輪箱|(16.2%變流器(7.3%控制器
5、5.0%|變槳系統卜.9%變壓器3.59%發電機3.4%輪轂卜.0%機架2.8%主軸2.2%偏航|2.0%機艙罩1.9%熱交換系統1.3%|軸承”.22%螺栓1.04%電纜0.96%|制動系統|0.6%2.風力發電機的分類和技術特點根據葉輪驅動發電機的方式, 風力發電機組有三個類型:第一種為雙饋式, 即葉輪輪轂通過多級齒輪增速箱驅動雙饋異步發電機;第二種為直驅式,由葉輪直接驅動多極同步發電機;第三種為半直驅式,由葉輪通過單級增速裝置驅動多極同步發電機,是直驅式和傳統型風力發電機的混合。它的發電機的雙饋式風力發電機組的特點是采用了多級齒輪箱驅動有刷雙饋式異步發電機。轉速高,轉矩小,重量輕,體積小
6、,變流器容量小,但齒輪箱的運行維護成本高且存在機械運行 損耗。直驅式風力發電機組在傳動鏈中省掉了齒輪箱,將風輪與低速同步發電機直接連接,然后通過變流器全變流上網,降低了機械故障的概率和定期維護的成本,同時提高了風電轉換效率和運行可靠性,但是電機體積大、 價格高。根據勵磁方式的不同, 這種低速同步發電機可分為永磁式、 電勵磁和混合勵磁式三類。半直驅式風力發電機組也要求全功率逆變器?,F多采用一級增速加雙饋異步發電機或永磁同步發電機,一般均為中速機。這種機組與直驅式比較減小了發電機的體積,與雙饋式比較減小了齒輪箱的體積、降低齒輪箱的制造成本和運行維護成本。圖1:清能華福1.5MW變流器在風電場并網目
7、前應用最廣泛的風力發電機組為雙饋異步式風力發電機和永磁直驅同步風力發電機。表2是對這兩個機型的比較。表2 :雙饋異步式風力發電機和永磁直驅同步風力發電機的比較雙饋式風電機組永磁直驅式風電機組結構1有齒輪箱,維護成本高無齒輪箱,機組機械結構簡單1變流器容量全功率的1/3全功率逆變電機造價/尺寸/重量低/小/輕高/大 /重電機滑環一般每一年更換滑環一次無滑環電網電壓突然降 低的影響電機端電流迅速升高,電機扭 矩迅速增大電流維持穩定,扭矩保持不便控制控制回路多,控制復雜些,但 控制靈活控制回路少,控制簡單電機種類勵磁永磁,設計時要考慮永磁體退磁 問題三、1.5MW雙饋異步風力發電機變流器1. 變流器
8、的系統構成雙饋異步風力發電機變流器由主電路系統、配電路系統及控制系統構成(1)主回路轉子側逆變器(Rotor Inverter)直流母線單元(DC Bus)電網側整流器(Grid Rectifier)(2)配電系統及控制系統配電系統由并網接觸器、主斷路器、繼電器、變壓器等組成,自身集成有并網控制系統,用戶無須再配置并網柜,提高了系統集成度,節約了機艙空間,柜中還提供供調試的220V電源控制器由高速數字信號處理器(DSP )、人機操作界面和 PLC共同構成。整個控制系統配備UPS,便于電壓跌落時系統具有不間斷運行能力1.52. 以清能華福自主研制的 QHVERT-DFIG 型 1.5MW 雙饋異
9、步風電機變流器(以下簡稱MW 變流器)為例( 1) 1.5MW 變流器的系統功能和技術特征QHVERT-DFIG 變流器采用了擁有自主知識產權的 “基于雙 DSP 的全數字化矢量控制策略 ” 的核心技術, 采用該技術可以優化風力發電系統的運行, 實現寬風速范圍內的變速恒頻發電, 改 善風機效率和傳輸鏈的工作狀況,減少發電機損耗,提高運行效率,提升風能利用率。QHVERT-DFIG 變流器具有以下一些特點:優異的控制性能;完備的保護功能;良好的電網適應能力; 具備高可靠性,適應高低溫、高海拔等惡劣地區運行; 提供多種通信接口,如Profibus, CANopen等(可根據用戶要求擴展),用戶可通過這些接口方便的實現變流器與系統控制器及風場遠程監控系統
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