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风电机组地基基础设计规定介绍

热心的灰狼
英俊的白昼
2023-03-03 09:28:20

60千瓦风力发电机需要多大推力

最佳答案
危机的长颈鹿
谦让的宝马
2025-08-21 19:25:05

1、风力发电机的理论最大风能利用系数Cp为0593 ,对实际使用的风力发电机来说,Cp越大,表示风力发电机的效率越高Cp不是一个常数,它随风速风力发电机转速以及风力发电机叶片参数如攻角桨距角等而变化风力发电机的。

2、2000 2000700 00691 左边风速中间功率,右边推力系数。

3、这个跟海拔没有直接关系,主要是看当地风速还有推力系数,如果风电机组设计参数能够适应这个海拔的推力系数和出力,那么就可以建风力发电站一般针对高海拔地区,风机会有特别设计,比如加大叶片,调整功率曲线等。

4、另外,风力发电机的风能利用系数,也就是风轮从自然风能中收集能力的大小程度的表示,根据贝兹Betz理论可以推得风力发电机的理论最大利用系数为0593 由于目前技术原因风能利用系数一般在0405之间,它是衡量叶片。

5、运行时受到的推力要大得多所以要得到所用的风轮叶片的推力系数,得到风机的载荷再计算具体的计算公式在这时三言两语是说不清的,基础载荷的计算有标准FD_0032007风电机组地基基础设计规定,你用标准来计算和校核基础。

6、一般情况下, 50kW的风力发电机组,叶轮直径1314米之间,3ms切入风速, 在一定的工作范围内,发电量的多少是跟风速成正比的。

7、主导的风力发电机组一般为水平轴式风力发电机,它由叶片轮毂增速齿轮箱发电机主轴偏航装置控制系统塔架等部件所组成风轮的作用是将风能转换为机械能,它由气动性能优异的叶片装在轮毂上所组成,低速转动的风轮。

8、最大的是5MW,在丹麦有,中国有一台一般国内都在用2MW,15MW,或者更小的08MW电功率计算公式P=Wt =UI在纯电阻电路中,根据欧姆定律U=IR代入P=UI中还可以得到P=I2R=U2R在动力学中功率。

9、2现在不同的风力发电机组的利用率不同,大型水平轴3叶片风力发电机组的利用率根据风力的大小都有所不一以15MW大型风力发电机组为例,额定风速在13~16ms风轮直径在6070M,Cp值也就是风能利用系数在045左右。

最新回答
伶俐的小蝴蝶
愤怒的树叶
2025-08-21 19:25:05

漂浮式风电设计施工难度

漂浮式风电设计施工难度

漂浮式风电设计施工难度较大,主要是由于其独特的海上安装环境和结构特点。

首先,漂浮式风电地处海上,安装环境恶劣,受到海浪、风、潮汐等海洋环境的影响,安装时需要考虑到海洋环境的变化,并采取相应的防范措施,确保安装过程的安全。

其次,漂浮式风电的结构特点也是一大难题,它的结构非常复杂,需要考虑到海洋环境的变化,以及漂浮物体的物理特性,确保漂浮物体的稳定性和安全性。

此外,漂浮式风电还需要考虑到海洋生态环境,确保施工过程中不会对海洋生态环境造成污染。

总之,漂浮式风电的设计施工难度较大,需要考虑到复杂的海洋环境和结构特点,以及海洋生态环境的变化,确保施工过程的安全、稳定性和可持续性。

大意的路人
迷人的机器猫
2025-08-21 19:25:05
变桨距风力发电机组是指整个叶片绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角在一定范围(一般0°~90°)内变化,以便调节输出功率不超过设计容许值。在机组出现故障时,需要紧急停机,一般应先使叶片顺桨,这样机组结构中受力小,可以保证机组运行的安全可靠性。变桨距叶片一般叶宽小,叶片轻,机头质量比失速机组小,不需很大的刹车,启动性能好。在低空气密度地区仍可达到额定功率,在额定风速之后,输出功率可保持相对稳定,保证较高的发电量。但由于增加了一套变桨距机构,增加了故障发生的机率,而且处理变距机构叶片轴承故障难度大。变距机组比较适于高原空气密度低的地区运行,避免了当失速机安装角确定后,有可能夏季发电低,而冬季又超发的问题。变桨距机组适合于额定风速以上风速较多的地区,这样发电量的提高比较明显。

畅快的苗条
微笑的太阳
2025-08-21 19:25:05
你说的到底是电机额定转速还是轮毂转速??

轮毂设计转速还跟风场类型有关,一般是30RPM左右,电机转速要看你的是什么电机,双馈发电机应该是1500RPM,永磁直驱发电机的转速跟轮毂转速一样

激动的耳机
忧虑的香水
2025-08-21 19:25:05
风力发电机的原理是风能通过叶轮转化为机械扭矩(风轮的转动惯量),发电机的定子电能经主轴传动链和齿轮箱提高到异步发电机的转速后,由励磁变换器并入电网。如果超过发电机的同步转速,转子也会处于发电状态,通过变流器向电网馈电。最简单的风力发电机可以由叶轮和发电机组成,站在一定高度的塔轴上,就是小型离网风机。原风力发电机产生的电能随风时变,电压和频率不稳定,没有实际应用价值。为了解决这些问题,现代风机增加了齿轮箱、偏航系统、液压系统、制动系统和控制系统等。详细介绍风扇有很多旋转部件,机舱在水平面上旋转,随时偏航对准风向;风轮沿着水平轴旋转,以产生动态扭矩。对于变桨距风机来说,组成风轮的叶片要绕着叶根的中轴线旋转,以适应不同的风况,改变桨距。当机器停止时,叶片应该顺桨以形成阻尼制动。早期,液压系统用于调节叶片桨距(同时,用于减震、停止、制动等。),现在电动变桨控制系统逐渐取代液压变桨控制。就1,500kW风机而言,一般在风速为4m/s左右时自动启动,13m/s左右发出额定功率,然后随着风速的增大,一直控制在额定功率附近发电,直到风速达到25m/s时自动停止。现代风力发电机的设计极限风速为60-70m/s,这意味着在如此高的风速下,风力发电机不会立即遭到破坏。理论上12级飓风的风速范围只有32.7-36.9米/秒。风机控制系统应根据风速和风向控制系统,以稳定的电压和频率运行,自动接通和断开电网;同时,变速箱和发电机的工作温度以及液压系统的油压会对任何异常发出警报,并在必要时自动停机,属于无人值守的独立发电系统机组。

糟糕的斑马
闪闪的小馒头
2025-08-21 19:25:05
把风的动能转变成机械动能,再把机械动能转化为电力动能,这就是风能发电。依据目前的风车技术,大约是3m/s的微风速度便可以开始发电。风能发电不需要使用燃料,也不会产生辐射或空气污染,正逐步在世界上形成一股热潮。

1.国内外风能发电的利用情况

据有关资料显示,到2003年年底,全球风能发电装机容量已突破4000×104kW,风能发电占全球电力供应的0.5%。到2013年底,全球风电累计装机容量达到31800×104kW。在2009—2013年,全球风电市场规模扩大了几乎20000×104kW。然而,2013年新增风电装机3550×104kW,比2012年的增量下降了约1000×104kW。2014年全球风电累计装机容量已达到36540×104kW,同比增长14.9%;新增装机容量4730×104kW,新增装机增长率达到34%。

由于我国所处的地理位置及绵长的海岸线,为风能的产生提供了便利条件,沿海、岛屿及西北内陆是风能丰富的地区。据统计,2014年1—9月,风电新增并网容量较多的是新疆维吾尔自治区(192×104kW)、山东省(82×104kW)、山西省(75×104kW)、宁夏回族自治区(67×104kW)和云南省(52×104kW)。风电平均利用小时数较高的是云南省(1893h)、天津市(1669h)、四川省(1598h),平均利用小时数较低的是西藏自治区(823h)、吉林省(1066h)、海南省(1120h)和广东省(1126h)。

2.风能发电的运行方式

利用风能发电已越来越成为风能利用的主要形式,受到各国的高度重视,而且发展速度最快。风能发电通常有以下三种运行方式:

(1)独立运行方式,通常是一台小型发电机向一户或几户提供电力,它用蓄电池蓄能,以保证无风时的用电。

(2)风能发电与其他发电方式(如柴油机发电)相结合,向一个单位或一个村庄或一个海岛供电。

(3)风能发电并入常规电网运行,向大电网提供电力。常常是一处风场安装几十台甚至几百台风力发电机,这是风能发电的主要发展方向。

3.风能发电机系统

目前,风电系统主要有三大风力发电机型:恒速恒频异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机。变速恒频双馈异步发电机因桨距角可调,能在较宽的风速范围内保持最佳叶尖速比、最大功率点运行等优良特性,已成为当今的主流机型。直驱永磁同步发电机加上全功率变流器后,将会拥有更加广阔的发展前景。

4.陆上风能发电与海上风能发电

在风能发电技术不断发展的过程中,世界各国明显存在着从陆上风能发电到海上风能发电的转变。海上风能发电主要是指沿海风能发电,欧洲一般采用这种能发电方式。海上风能发电具有占地较少、风力较强、风期周期长、资源利用率高、噪声污染较少等优点。我国沿海地带广阔,风能资源丰富,因此海上风能资源开发是新能源开发的一个重要方向趋势。图7.12是海上风能发电站。

图7.12 海上风能发电站

海上风能发电与陆上风能发电相比,具有以下几个特点:

(1)海上风能资源较大。同高度的风速,海上一般比陆上大20%,发电量高70%,而且海上少有静风期,风电机组利用效率较高。目前,海上风电机组的平均单机容量在3MW左右,最大已达6MW。

(2)海水表面粗糙度低,海平面摩擦力小,因而风速随高度的变化小,不需要很高的塔架,可降低风电机组成本。

(3)海上风的湍流强度低。海面与海上的空气温差比陆地表面与陆上的空气温差小,且没有复杂地形对气流的影响,因此作用在风电机组上的疲劳负荷减少,可延长其使用寿命。陆上风电机组一般设计寿命为20年,海上风电机组设计寿命可达25年以上。

(4)海上风电不占用陆上土地。对于人口比较集中、陆地面积相对较小、濒临海洋的国家或地区较适合。

(5)海上发电的开发利用不会造成大气污染和产生有害物质,可减少温室效应气体的排放,对环境及景观负面影响小。

(6)海上风电机组受噪声制约小,转速一般比陆上高10%,风机利用效率相应提高5%~6%。

然而,海上风能发电也存在不足之处。海上风电技术要求比较高,风险频率高,建造成本大,要充分考虑到水力与动力的双重负荷,做好基础深度勘察、支撑材料选择、海床结构分析与研究。海上风电基础设计与施工时,要根据不同的海底地质条件采用不同的地基模式,还要考虑基础防冻、防腐、防震。风能发电机组要采用整体式安装与分体式安装相结合的方法,达到准确定位和快速安装的效果。我国风能发电主要集中在陆地上,海上风电技术还处于初步水平,海上风电技术的全面应用还需要很长一段时间。

总之,海上丰富的风能资源和当今技术的不断进步,预示着海上风电将成为一个迅速发展的市场,海上风电产业将成为一个新的经济增长点。

搞怪的台灯
儒雅的朋友
2025-08-21 19:25:05

风力发电是一种清洁的、可再生的能源。下面我整理了风力发电技术论文,欢迎阅读!

风力发电技术论文篇一

风力发电技术

摘要:随着世界能源的日趋匮乏和科学技术的飞速发展,加之人们对环境保护的要求,人们在努力寻找一种能替代石油、天然气等能源的可再生、环保、洁净的绿色能源。风能是当前最有发展前景的一种新型能源,它是取之不尽用之不竭的能源,还是一种洁净、无污染、可再生的绿色能源。风能的利用,从风车到风力发电,证明了文明和科学进步。绿色和平组织和欧洲风能协会2002年提出了《风力2012》报告,报告中指出到2020年,世界风力发电将达到世界电力总需求量的12%,我国电力发展“十一五”发展纲要中也指出,中国的风力发电将占世界风力发电总量的14%。风力发电与火力发电和水力发电比较,具有单机容量小、可分散建设等优点。随着国家对能源需求和环保要求力度的不断加大,风力发电的优势和经济性、实用性等优点也必将显现出来。

关键词:风力发电技术

一、风力发电国内外发展现状

1、 国外风力发电发展现状

2012 年新增风电装机容量最多的10 个国家占世界风电装机的87%。与2007 年相比,美国保持第1 名,中国超过西班牙从第3 名上升到第2 名,印度超过德国和西班牙从第5名升至第3 名,前3 名的国家合计新增装机容量占全世界的60%。根据世界风能协会的统计,2012 年全世界风电装机容量新增约2726 万kW,增长率约为29%。累计达到1.21 亿kW,增长率为42%,突破1 亿kW 大关。风电总量为2600 亿kWh,占全世界总电量的比例从2000 年的0.25%增加到2012 年的1.5%。尽管风电的发展仍然存在着很多困难,如电网适应能力、风能资源、海上风电发展等,但相比于常规能源,经济性优势逐步凸显,世界各国都对风电发展充满了信心。

2、 我国风力发电的现状

我国的风力发电始于20世纪50年代后期,在吉林、辽宁、新疆等省建立了单台容量在10kW以下的小型风力发电场,但其后就处于停滞状态。直到1986年,在山东荣城建成了我国第一座并网运行的风电场后,从此并网运行的风电场建设进入了探索和示范阶段,但其特点是规模和单机容量均较小。到1990年已建成4座并网型风电场,总装机容量为4.215MW,其最大单机容量为200kW。在此基础上,风力发电从1991年起开始步入了逐步推广阶段,到1995年,全国共建成了5座并网型风电场,装机总容量为36.1MW,最大单机容量为500kW。1996年后,风力发电进入了扩大建设规模的阶段,其特点是风电场规模和装机容量均较大,最大单机容量为1500kW。据中国风能协会最新统计,2007年中国除台湾省外新增风电机组3,144 台。与2006 年相比,2007年当年新增装机增长率为145.8%,累计装机增长率为126.6%。2007年中国除台湾省外累计风电机组6,458台,装机容量5,890MW。

各种风力发电机的优缺点

风力发电机组主要由两大部分组成:

风力机部分它将风能转换为机械能

发电机部分它将机械能转换为电能。

根据风机这两大部分采用的不同结构类型、以及它们分别采用的技术方案的不同特征,再加上它们的不同组合,风力发电机组可以有多种多样的分类。

(1) 按照功率传递的机械连接方式的不同,可分为“有齿轮箱型风机”和无齿轮箱的“直驱型风机”。

有齿轮箱型风机的桨叶通过齿轮箱及其高速轴及万能弹性联轴节将转矩传递到发电机的传动轴,联轴节具有很好的吸收阻尼和震动的特性,可吸收适量的径向、轴向和一定角度的偏移,并且联轴器可阻止机械装置的过载。

而直驱型风机则另辟蹊径,配合采用了多项先进技术,桨叶的转矩可以不通过齿轮箱增速而直接传递到发电机的传动轴,使风机发出的电能同样能并网输出。这样的设计简化了装置的结构,减少了故障几率,优点很多,现多用于大型机组上。

(2) 根据按桨叶接受风能的功率调节方式可分为:

“定桨距(失速型)机组”桨叶与轮毂的连接是固定的。当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。由于定桨距(失速型)机组结构简单、性能可靠,在20 年来的风能开发利用中一直占据主导地位。

“变桨距机组”叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片攻角可在一定范围内(一般0-90度)调节变化,其性能比定桨距型提高许多,但结构也趋于复杂,现多用于大型机组上。

(3) 按照叶轮转速是否恒定可分为:

“恒速风力发电机组”设计简单可靠,造价低,维护量少,直接并网缺点是:气动效率低,结构载荷高,给电网造成电网波动,从电网吸收无功功率。

“变速风力发电机组”气动效率高,机械应力小,功率波动小,成本效率高,支撑结构轻。缺点是:功率对电压降敏感,电气设备的价格较高,维护量大。现常用于大容量的主力机型。

(4) 根据风力发电机组的发电机类型分类,可分为两大类:

“异步发电机型” “同步发电机型”

只要选用适当的变流装置,它们都可以用于变速运行风机。

异步发电机按其转子结构不同又可分为:

(a) 笼型异步发电机转子为笼型。由于结构简单可靠、廉价、易于接入电网,而在小、中型机组中得到大量的使用

(b) 绕线式双馈异步发电机转子为线绕型。定子与电网直接连接输送电能,同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率。

同步发电机型按其产生旋转磁场的磁极的类型又可分为:

(a) 电励磁同步发电机转子为线绕凸极式磁极,由外接直流电流激磁来产生磁场。

(b) 永磁同步发电机转子为铁氧体材料制造的永磁体磁极,通常为低速多极式,不用外界激磁,简化了发电机结构,因而具有多种优势。 二、相关风力发电控制技术

随着经济节约型社会的逐步推进,风能作为清洁的可再生能源,实现风力发电也越来越受到人们关注。然而面对风况的可变性(锋速的大小、方向的随机性)以及风电场中风力发电机组布置的分散性,要实现风电低成本、超大规模开发利用,作为其可靠、高效运行的关键技术,控制技术需要进行不断地改进,并具有广阔的研究前景。

三、风力发电机组控制系统构成

风力发电机组控制系统由本体系统和电控(总体控制)系统组成,本体系统包括空气动力学系统、发电机系统、变流系统及其附属结构电控系统由不同的模块构成,主模块包括变桨控制、偏航控制、变流控制等,辅助模块则包括通讯、监控、健康管理控制等。而且,在本体系统与电控系统间实现系统的联系及信号的变换。例如,空气动力系统的桨距由变桨控制系统控制,保证了风能转化的最大化,功率输出的稳定等作用。风轮的自动对风及连续跟踪风向引起电缆缠绕的自动解缆受偏航控制系统控制,分为主、被动迎风两种模式,目前大型并网风电系统多采用主动偏航模式。变流控制常和变桨距系统结合,对变速恒频的运行及最大额定功率进行控制。

根据风电机组不同的分类标准,可将机组控制系统分为不同种类。目前风力发电的主流机型主要是依据桨距特性,发电机类型等分类,通过技术不断改进,控制系统由最先的定桨距恒速恒频控制到变桨距恒速恒频控制,随之发展为变桨距变速恒频控制。此外,据连接电网类型可将风电控制系统分为离网型和并网型,前者已步入大规模稳定发展阶段。后者则成为现阶段控制系统的主要发展方向。

1.变桨控制

变桨控制是风电机组控制系统的研究重点,其实际上即对功率的控制。相对于定桨距控制无法解决桨叶自动失速,功率不稳的问题,该系统通过改变桨距角,使得在低风速(即低于额定风速)时,风机处于最优的风能捕获状态,桨距保持为零,实现风能的最大利用率在高风速(即高于额定风速)时,改变攻角变化,降低叶片空气动力转矩,又能达到调节速度、限制功率的目的。减小风速、风向可变性对机组的影响。因相应的风轮特性的不同,变桨控制分为主动和被动控制。

2.偏航控制

偏航系统又称对风装置,是风电机组特有的伺服控制系统,将风向改变的信号经过一系列的控制系统程序,调整风轮与风向一致,保证了风电机组的平稳运转,使得风能高效利用,进而大大降低发电成本并有效保护电机。作为随动系统,连续跟踪风向很可能造成电缆缠绕,偏航系统也具有自动解缆的功能。同样对应不同的风电机组,应用不同的偏航装置,分为尾舵对风、侧风轮对风、伺服电机或调向电机调向,前两者为被动迎风,后者为主动迎风。

3.变流系统

变流系统采用全功率变流,完成风电机组输出功率的变换与并网。现今并网系统包括直接并网、降压并网、准同步并网、软并网,而软并网目前使用最普遍。

风电机组启动时,变流控制原件实现风电机的并网,在正常工作中,变流控制单元又要接受主控器的命令,控制输出功率,实现了电网有功功率与无功功率的灵活控制。

四、风力发电技术发展趋势的展望

在我国大力发展以风能太阳能新发电方式为代表的电力系统成为长期的国策,新能源电力不远将来成为我国电力建设不可缺少的部分,随着洋品牌不断降价,整机厂介入,新一轮竞争越来越激烈,要和国内整机厂结合起来大家要做。电网友好耗型的故障穿越式的技术是国产变流器必须解决的问题,国产化使我们国家整个技术水平上一个台阶。

五、风力发电前景的建议

1 做好风能资源的勘察

风资源的测定是发挥风电作用的前提基础,因此将来应该在这方面增大投入,对我国实际的风资源在总体上有细致准确的了解,为政府和风电的决策者合理地规划风电提供正确的指导。为进一步摸清风能资源状况,必须加快开展风能资源的普查工作。这方面,不仅需要有关部门筹集一定资金用于加大风力资源勘测工作的投入,各地也要自筹资金开展本地区风力资源的勘察,认真调查确定可开发风电场的分布和规模。

2 提高风电机组的制造技术

要提高我国风力发电应用的技术水平,需要不断增进与发达国家的交流,学习其先进技术,只有清楚彼此差距,才能不断提升我国的风电技术水平。我国提出,到2010年风电装机要有80%的国产化率,必须在技术上占领竞争制高点。《可再生能源法》规定:“国家将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域,纳入国家科技发展规划和高技术产业发展规划,并安排资金支持可再生能源开发利用的科学技术研究、应用示范和产业化发展,促进可再生能源开发利用的技术进步”。这一规定为风电技术进步创造了良好的契机。提高风电技术也是降低风电成本和上网电价的关键所在。

3 依托政策发展风电

2006年国家正式实施了《可再生能源法》,2008年,国家发改委印发了《可再生能源发展“十一五”规划》。这些政策法规的出台为风力发电的发展提供了制度上的支持,在具体的措施和规则上还要细化、规范、便于操作,使风电的发展稳步,快速的发展起来。

中国的风电发展迄今已经有30多年,取得了显著进步。但由于基础薄弱,风电发展的过程中面临的技术落后、政策扶持不够及上网电价高等诸多困难。随着政府和民众对风电的逐步认识、《可再生能源法》正式实施和《可再生能源发展“十一五”规划》的出台,以及风电设备的设计、制造技术方面不断提高,风能利用必将为我国的环保事业、能源结构的调整做出巨大的贡献。风电产业和相关的科研机构应该抓住这一契机,为风电的全面发展作一个系统可行的规划,逐步解决风电发展中的困难,完善风电机制,在提高风电战略地位的同时,早日使风电普及惠民。

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