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風力發電設備范文1
關鍵詞：風力發電；電氣設備；設備安裝；電纜工程
國外對風力發電方面的研究在20世紀就已經開始了，而我國是在近些年來才開始形成風力發電系統，才解決了部分地區的供電問題。風力發電系統具有清潔、無污染、可再生、建設周期短等特點。但是，因為風能的開發和利用是全新的技術形式，而且技術方面也不夠成熟，系統也缺乏穩定性，成本較高，其在投入工作之后的可行性和安全性會受到施工質量的影響。為此，就要對風力發電電氣設備安裝期間的工作進行研究與分析。
1風力發電系統施工的特點
從實際情況來看，風力發電系統在運用的過程中要遵循一定的原則，而且具有局限性。由于風力發電系統在惡劣的環境中工作，而且風機間的距離相對較遠，系統的作業面較廣，其中隱藏著許多隱蔽工程。在對風力發電系統進行建設的期間，要確保工程的使用功能及工程完工之后正式投入工作中的運行情況穩定和安全，這對于電力工程而言是非常關鍵的。因此，電氣工程的施工質量情況與風力發電系統的工程質量之間有著不可分割的親密聯系，而且對施工的安全性及施工單位的經濟效益也有著一定的影響，尤其是施工階段的工作，要多加注意。在此過程中，還要提升電力工程管理人員的綜合素質，這樣才能夠確保施工的質量和可靠性。
2風力發電電氣設備安裝中的注意事項
2.1制訂科學合理的施工方案和設計圖紙
在制作風力發電電氣施工圖紙的過程中，要充分做好準備工作，對施工現場的風力情況和風量情況進行調查和分析，也要對施工地區的地形和地貌進行勘察，這樣根據當地的各方面情況，就能夠對施工質量和施工進度的影響因素進行強化研究，結合調查和分析的結果來進行設計圖紙的初級規劃。當設計圖紙的草樣設計完成之后，就要將其交給施工部門。施工部門要對圖紙的設計情況進行檢查和核實，若發現其中存在問題，就要及時解決，制訂切實可行的解決對策，并與設計部門一同協商修改，這樣不僅能夠滿足實際需求，還能夠避免在實際施工中發現問題之后對施工進度和施工質量造成嚴重影響。在施工圖紙制作期間，也要制訂可行的施工方案，只有這樣，才能夠進一步確保施工的質量，在施工之前做好控制工作。鑒于此，在施工組織設計的編制中就要小心嚴謹，這樣才能夠保證在實際運用中的可操作性。
2.2切實做好電纜工程的施工操作
在電力系統中，電纜工程占有十分重要的地位，風電工程中的電纜工程施工同樣也是非常關鍵的。在風電工程中，電纜是變電站連接的主線，其作用可想而知。在實際工作中，電纜主要的功能就是完成匯流和傳輸，幾乎每一個出線電源都能夠與風力發電機相連接。但是，因為風力發電機之間的距離較遠，這樣在對電纜進行設計時更多采用的是直埋的方式，加之電纜的電壓等級較高，對電纜的施工要求也就更高一些。從風險系統角度來分析，電纜之間會連接2個或者3個電纜頭，而電纜制作和電纜安裝也總是會出現交叉的問題。若是遇到多變的天氣，在交叉位置上就非常容易出現放電和爬電的問題，導致擊穿絕緣現場的發生，使得接頭出現爆炸，造成不利的影響。因此，在電纜高壓纜頭施工工作中，要嚴格按照施工工藝的標準要求來進行，相關部門也要提高對高壓電纜的施工質量檢查工作的重視程度，確保施工技術的先進性和有效性，這樣才能夠保證施工的質量和進度。與此同時，也要切實做好電纜預熱等相關的保護工作。
2.3注意電氣施工的渦流問題和光纜工程
風電工程發電機引出線的設計，正常情況下都是利用數根單芯電纜來完成的，通過預埋的方式在風機的基礎上將電纜管接地連接到變電站。從電纜的情況來看，三相電纜和單項電纜的單芯電纜會在電纜的周圍產生強烈的變電磁場，其中，變電磁場的主要作用就是保護鋼管。鋼管是閉合的載體，因此會產生強大的感應電流，也就是渦流。渦流的出現可能會給電能帶來巨大的消耗，使得鋼管出現發熱的情況。但是，若鋼管發熱的情況較為嚴重，就極有可能會對電纜造成破壞。因此，在電纜鋪設時，要將一個交流回路的電纜貫穿在金屬保護管中，這樣在實際的鋪設過程中，就可以采用“品”字形來穩固電纜。風機的控制和信號的傳遞需要電纜的支持，因此，電纜的敷設質量對施工進度及施工后電纜的正常工作有一定的影響。在電纜敷設工作中，首先要強化對光纜外皮的檢查，若出現破損現象，就要及時進行更換和修復。待電纜敷設工作完成后，要對電纜的保護層進行絕緣電阻的安裝。
3變壓器安裝過程中的注意事項分析
3.1安裝前的注意事項
在變壓器的安裝中，關鍵的工作就是變壓器室內基礎型鋼底座的制作和安裝。在實際的施工過程中，要將基礎型鋼的制作長度控制為距離變壓器室門內側50mm。在選擇變壓器基礎型鋼的安裝材料時，要對變壓器的重量進行考量，之后再對變壓器外觀及工藝上槽鋼規格的選擇進行分析。接著，要制訂技術措施和安全措施。正常情況下，變壓器的安裝是電氣安裝的主要工序，因此，在進行安裝技術措施的編制過程中，要根據施工現場的情況及變壓器參數來進行，在安裝過程中要避免人員、環境等因素造成影響，也要防止變壓器附件出現破損。在需要的情況下，還要對重要部位予以保護，這樣就能夠避免變壓器傾斜。在此基礎上，也要對吊裝期間的相關要求予以充分的思考，制訂切實可行的安全施工預案，防止火災的發生。在安裝期間，要避免人員觸電事故發生，在安裝工作正式開始前，要做好技術的交底。
3.2安裝期間的注意事項
在變壓器的安裝過程中，吊裝工作中要注重對變壓器搭接樁頭的保護，避免設備出現破損。待變壓器就位時，吊車要緩慢地下降，相關負責人要對變壓器中心線是否與基礎中心線重合進行審核。受力之后，要對吊鉤與設備中心是否保持一致進行檢查，若不一致，就要做好調整。設備托運過程中，要將變壓器室內的手拉葫蘆掛在千斤繩上，再緩慢地沿著軌道將變壓器拉進變壓器室內。之后，要根據施工圖紙的順序來進行散熱器的安裝。在安裝之前，要對密封程度進行檢查，使用一定的變壓器油來沖洗。在安裝散熱器之前，要先安裝底部的油管和油泵，將法蘭連接螺栓固定好。在支架安裝工作完成后，就可以將散熱器移動到要求的位置處，待變壓器就位之后要對高壓絕緣子是否有損傷等情況進行仔細的檢查，保證濕控裝置的完整。在施工過程中，要避免雜物掉落在變壓器的位置處，要水平放置變壓器，并要將誤差控制在標準規定的范圍內。
4結束語
綜上所述，本文著重討論了風力發電設備施工的特點、風力發電設備安裝過程中的注意事項以及變壓器安裝需要注意的事項。風能是可再生資源，而且風能在實際的運用中無污染、不會對環境等造成影響，能夠滿足我國可持續發展的戰略規劃要求，也能夠滿足人們生活生產的實際需求，解決供電和用電問題。所以，在風力發電設備的安裝過程中，要確保施工質量、施工安全和施工進度，這樣才能夠促進風力發電效率的提升，為社會經濟的發展奠定基礎。
參考文獻：
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［2］楊健，杜銀昌，姜海濱，等.渤海海上風力發電示范工程的電氣設計［C］//中國造船工程學會近海工程學術委員會，2007.
風力發電設備范文2
關鍵詞：風力發電行業 發展現狀 設備 維護
中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（a）-0134-01
在社會的發展之下，整個社會的運轉消耗的能源也越來越多，為了實現可持續發展，必須改變傳統發展模式，增加可再生資源，減少溫室氣體排放量，風力發電正是基于此發展而來，風能資源具有可預測、可再生的特征，因此，逐漸成為新能源領域的一枝新秀。但是，就現階段而言，我國風力發電行業的興起時間還較短，技術水平還不夠成熟，在建設的過程中還存在著一系列尚未解決的問題，下面就針對風力發電行業的發展現狀與設備維護工作進行深入的分析。
1 風力發電機的原理與組成
實際上風力發電機的原理就是利用葉輪的旋轉實現風能與機械能之間的轉換，風力發電機由機艙與葉輪組成，葉輪與機艙的齒輪箱之間采用的是傳動軸形式，近幾年來，風力發電機在我國得到了迅速的發展，其單機功率已經從250 kW達到了3 MW，很多單機功率已經可以達到5 MW，從某種層面而言，風力發電機已經逐漸成為復雜控制系統、空氣動力學設計與高性能材料的結合系統。
在風力發電行業的發展之下，出現了大批的風力發電機制造商，截止到目前為止，已經出現了Vestas、GE Wind、GAMESA、ENERCON、SUZLON等幾家大型制造商，近年來，國內也涌現出一批風力發電機制造商，這在一定程度上促進了我國風力發電行業的快速發展。
風力發電機有水平軸式風力發電機與垂直軸式風力發電機等類型，其中，水平軸式風力發電機的應用范圍最為廣泛，該種類型的發電機主要由葉輪、塔筒、發電機、控制系統、增速齒輪箱、偏航裝置等設備組成。
2 風力發電機部位
大型風力發電機塔筒高度多為50～100 m，葉片長度多在30～50 m，風力發電場也多建立在風能資源豐富的海邊以及海拔較高的地區與荒漠地區，風力發電機的造價高昂，設備有一定的高度，工作環境十分的惡劣，因此，維修與保養起來有著較大的難度，為了保障風機可以正常的運轉，因此需要定期進行維護，其中基礎的工作就是維護工作。風力發電機的位置較多，包括主軸、發電機軸承、變槳軸承、增速齒輪箱、偏航軸承、液壓剎車系統等等。
2.1 主軸的方式
風力發電機對于軸承的運行有著較高的要求，由于主軸的長度很長，需要承受較大的荷載，因此，其轉動速度較慢，很容易出現變形的情況，因此，在選擇滾動軸承時，比需要選擇調心性能理想的軸承。根據軸承布置差異，主軸包括油以及脂兩種形式，為了保障主軸的防腐性與承載效果，目前多使用美孚、嘉實多、長城、克魯伯、殼牌、SKF等品牌的油。
2.2 發電機軸承的方式
風力發電機在運行過程中需要承受較多的振動荷載，這些振動荷載均會影響軸承的穩定性，就現階段來看，風力發電機發電機軸承主要使用圓柱滾子軸承與深溝球軸承兩種方式，定期可以有效降低軸承的噪聲。此外，考慮到軸承需要在高溫、高速的條件下進行運行，因此，需要盡量選擇壽命較長的合成型油脂，目前常用的性油脂有美孚脂、長城脂與克魯伯脂。
2.3 偏航系統和變槳系統的方式
風力發電機組多使用偏航系統進行調節，偏航系統主要由偏航電機、風向標、回轉體大齒輪、偏航行星齒輪減速器等組成，雖然偏航系統電機運行速度不高，但是卻需要承受較大的負荷，也容易受到外界環境因素的影響，這就要求油具備良好的低溫性能、防腐蝕性能、抗磨性能與黏附性能，在國外發達國家，多使用低溫油，這種油即使是在零下40℃的環境下依然可以起到良好的效果。
2.4 液壓剎車系統的方式
風力發電機組在運行的過程中總是會出現暫停、停機與緊急狀態，因此，就需要設置好液壓剎車系統來保證系統的運行安全，從某種意義而言，液壓剎車系統對于降低事故發生率，保障發電機組正常運行有著十分重要的意義。
液壓剎車系統主要包括氣動剎車與機械剎車兩種形式，從工作環境來分析，剎車系統要求液壓油有良好的過濾性能、黏溫性能、防腐性能，這樣才能夠適應沿海的潮濕環境與高原的寒冷環境。就現階段來看，應用在風力發電機液壓剎車系統的油主要有殼牌、美孚、長城、加德士、道達爾幾個品牌。
例如，在新疆某風力發電廠，由于植被覆蓋率低、空氣質量差，因此，發電機對于油的黏度也提出了很高的要求，如果黏度過大，就會導致機件阻力增加，有效功率降低；如果黏度過小，就會導致機件表面油膜厚度低，機件不能得到足夠的。為了防止這種情況的發生，就選擇磁流變體進行，取得了良好的效益。
3 結語
總而言之，風力發電行業近年來在我國得到了一定程度的發展，也取得了一定的成效，但是，由于各種因素的發展，風力發電行業在我國的發展也遇到一些阻滯，為了保障這一行業可以得到穩定、健康的發展，必須要為其提供良好的運行環境，做好設備的與維護工作，這樣不僅能夠延長設備使用壽命，也可以提升風力發電企業的經濟效益與社會效益。
參考文獻
風力發電設備范文3
【關鍵詞】風力發電 功率控制 有效策略
早在二十世紀初，人們就嘗試利用風力發電。二十世紀三十年代，一些發達國家已經應用航空工業的旋翼技術，成功地研制了小型風力發電裝置，并廣泛在多風的海島和鄉村使用，風力發電逐步推廣。
1 風力發電技術的基本原理
風力發電的基本原理是把風的動能轉變成機械動能，再把機械能轉化為電力動能，即利用風力帶動風車葉片旋轉，再通過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電。風力發電所需要的裝置，稱作風力發電機組。這種風力發電機組，大體上可分風輪、發電機和塔架三部分。
風輪是把風的動能轉變為機械能的重要部件，它由兩只或兩只以上的螺旋槳形的槳葉組成。當風吹向槳葉時，槳葉上產生氣動力驅動風輪轉動。為保持風輪始終對準風向以獲得最大的功率，還需在風輪的后面裝一個類似風向標的尾舵。
塔架是支承風輪、尾舵和發電機的構架。鐵塔高度視地面障礙物對風速影響的情況，以及風輪的直徑大小而定。發電機的作用，是把由風輪得到的恒定轉速，通過升速傳遞給發電機構均勻運轉，因而把機械能轉變為電能。
小型風力發電系統效率很高，但它不是只由一個發電機頭組成的，而是一個有一定科技含量的小系統，包括發電機和變流器。風力發電機由機頭、轉體、尾翼、葉片組成。每一部分都很重要，葉片用來接受風力并通過機頭轉為電能；尾翼使葉片始終對著來風的方向從而獲得最大的風能；轉體能使機頭靈活地轉動以實現尾翼調整方向的功能；機頭的轉子是永磁或勵磁體，定子繞組切割磁力線產生電能。
2 風力發電技術的基本趨勢
2.1 風力發電容量逐漸增大
目前風力發電首要趨勢就是發電的容量逐漸增大，目前風力發電基本都在1兆瓦以上，其中最大的容量已經達到了5兆瓦。目前一些發達國家，例如德國、日本，已經研制出7兆瓦以上的風力發電機組，而美國正在研制10兆瓦的發電機。從世界各國家風力發電的研究趨勢顯示，未來五十年，風力發電的容量最高將達到50兆瓦。
2.2 逐步發展海上風電
現在大多數的風力發電為陸上的風力發電，而海上的風力發電較少，但是目前風力發電技術發達的國家已經逐步開始進行海上的風力發電。海上風力發電的基本原理與陸上風力發電的基本原理趨同，但是優勢更加明顯。在海上建造風力發電設備可以節約陸上的土地資源，而且海洋上的風量要遠遠大于陸地上的風量，可以充分利用風能。目前我國的海上風力發電還處于研制開發階段。
2.3 不斷提高發電效率
近些年，隨著科技的不斷進步，風力發電技術有了明顯的進步，但是從經濟效益的角度來看，風力發電設備機組的使用壽命較短，使用年限往往不超過二十年，而風力發電設備比較昂貴，加上日常的維護，整體費用較高。因此風力發電技術正向一個高效發電的趨勢發展，通過不斷優化技術設計，減輕風力發電設備的負荷，并通過風力發電技術的改進，提升發電的效率。
3 功率控制的有效策略
3.1 功率控制的基本原理
風力發電功率控制的基本原理并不復雜，主要內容就是在一定的風速下，對風力機組輸出功率進行有效控制。當風速的變化控制在一定數值范圍內的時候，利用變速控制的方式，通過建立模型分析函數曲線，確定一個最優的功率曲線，因此獲得最大的功率數值。當風速在限定的風速與輸出的風速之間來化的時候，則利用變槳距調節的方式，改變槳葉與槳距角的位置，使額定的功率保持不斷。這種功率控制方法的優點在于可以根據風速的大小，采用不用的功率控制方法，最終目的是實現風力發電機輸出最大功率的電力，并保證風力發電機的穩定性。
3.2 功率控制的運作流程
在風力發電功率控制的方法中，變槳控制是使用最為廣泛也是最為有效的方式，其實施的具體流程是通過優化風力發電機組的控制系統，并通過槳距來判斷風速的大小。當風速小于切入的風速的時候，風力發電機組不做任何的變化，但是當風速在切入的風速與額定風速之間變化的時候，變速裝置向傳感器發出信號，進而來調節變化功率，反之亦然。總而言之就是構建一個內部控制系統，并通過額定功率作為一個定值來調節發電的功率?；镜牧鞒炭梢杂蓤D1來表示。
4 結束語
隨著風能的廣泛應用，風力發電技術不斷發展，主要趨勢是發電成本不斷降低，發電功率不斷給上升，并且逐步從陸地風力發電向海上風力發電發展。為實現風力發電的規?；?，要不斷創新發電技術，實現風力發電的高效性，同時在功率控制方面，要結合實際，不斷優化發電機組內部機構，使風力發電的電量更加穩定、高效。
參考文獻
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風力發電設備范文4
1973年的石油危機之前，風力發電技術仍處于科學研究階段，主要在高校和科研單位開發研究，政府從技術儲備的角度提供少量科研費。1973年以后，風力發電作為能源多樣化措施之一，列入能源規劃，一些國家對風力發電以工業化試點應用給予政策扶持，以減稅、抵稅和價格補貼等經濟手段給予激勵，推進了風力發電工業化的發展。進入90年代，風力發電技術日趨成熟，風場規模式建設；另一方面全球環境保護嚴重惡化，發達國家開始征收能源和碳稅，環保對常規發電提出新的、嚴格的要求。情況變化縮短了風力發電與常規發電價格競爭的差距，風力發電正進入商業化發展的前夜。
近年，世界風力發電如雨后春筍，逐年以二位數速度迅猛增長，截至1998年，全球裝機9689 MW。裝機容量前10名的國家是：德國2874 MW、美國1890 MW、丹麥1400 MW、印度968 MW、西班牙834 MW、荷蘭364 MW、英國331 MW、中國223 MW、意大利180 MW和瑞典174 MW。
我國風力發電起步于80年代末，集中在沿海和新疆、內蒙風能帶。1986～1994年試點，1994年新疆達坂城2號風場首次突破裝機10 MW(當年全國裝機25 MW)，4年后，全國裝機223 MW，增長9倍，占全球風力發電裝機的2.3%。
2 各國政府的激勵政策
2.1 美國
a)1978年通過“公共事業管理法”規定電力公司必須收購獨立發電系統電力，以“可避免成本”作為上網電價的基礎，對包括風力發電等可再生能源的投資實行抵稅政策，即風力發電投資總額15%可以從當年聯邦所得稅中抵扣(通常投資抵稅為10%，由此風力發電投資抵稅率為25%)，同時，其形成的固定資產免交財產稅。在此基礎上，加利福尼亞州能源委出臺“第4號特殊條款”，要求電力公司以當時天然氣發電電價趨勢作為“可避免成本”計入上網電價，簽訂10年不變購電合同(每千瓦時11～13美分)。這段時間加利福尼亞州風力發電發展迅猛，出現該州風力發電占全國風力發電的 80%，1986年取消優惠政策，發展速度立即下降。
b)1992年頒布“能源法”，政府從鼓勵裝機轉到鼓勵多發電，由投資抵稅變為發電量抵稅，每千瓦時風力發電量抵稅1.5美分，從投產之日起享受10年。
c)1996年美國能源部“888號指令”，發電、輸電和供電分離，鼓勵競爭。
d)美國能源部圍繞2002年風電電價降到2.5美分／kWh、2005年風力發電設備世界市場占有率25%、2010年裝機10 GW等目標，拔?？钪С挚蒲泻椭圃靻挝贿M行科學研究。
e)推行“綠色電價”，即居民自愿以高出正常電價10%的費用，使用可再生能源的電量。
2.2 德國
1990年議會批準“電力供應法案”，規定電力公司必須讓可再生能源上網，全部收購，以當地售電價90%作上網價，與常規發電成本的差價由當地電網承擔。政府對風力發電投資進行直接補貼，450～2 000 kW的機組，每千瓦補貼120美元；對風力發電開發商提供優惠的低息貸款；扶持風力發電設備制造業，規定制造商在發展中開發風力發電，最多可獲得裝備出口價格70%的出口信貸補貼。
在政府激勵政策推動下，1995年德國投產風力發電495 MW，1996年364 MW，躍居世界之首。但是，實施風力發電差價完全由當地電網承擔的政策，引發一些電力公司上訴到聯邦議會。
2.3 印度
a)設立非常規能源部，管理可再生能源的發展，為可再生能源項目提供低息貸款和項目融資。
b)政府提供10%～15%裝備投資補貼，將風力發電的投資計入其它經營產業的成本，用抵扣所得稅補貼開發商。5年免稅。整機進口關稅稅率25%，散件進口為零稅率。有些邦還減免銷售稅。
c)電力電量轉移和電量貯存政策：開發商可以在任何電網使用自己風機發出的電力電量。電力公司只收2%手續費。風機發出電量貯存使用長達8個月。開發商也可以通過電網賣給第三方。
d)為風力發電及其他可再生能源提供聯網方便。
e)設最低保護價，一般為每千瓦時5.8～7.4美分。
印度扶持政策是在嚴重缺電的情況下形成的。1995年印度風力發電投產430 MW，1996年投產251 MW，是發展中國家風力發電發展最快的國家。
2.4 中國
起步晚，發展快，但扶持風力發電尚未形成統一規范的政策。
a)政府積極組織國外政府和金融機構的優惠貸款；可再生能源發電項目的貸款，在一定條件下給予2%貼息；風力發電項目在還款期內，實行“還本付息＋合理利潤”電價，高出電網平均電價的部分由電網分攤；還本付息期結束后，按電網平均電價確定。
b)1998年實行大型風力發電設備免進口關稅，發電環節增值稅暫為6%。
c)地方對征地及電力部門在聯網上給予優惠。
世界各國扶持力度各異，進程不一，見圖1。
圖1 世界風力發電情況對比
3 影響中國風電商業化的因素
當前，風力發電商業化的突出問題是：單位造價偏高(國內“雙加”工程9800～10500元／kW)，風資源特點決定設備年利用小時僅 2500～3400 h，再加上其它原因，使上網電價偏高。影響上網電價有以下幾個主要因素。
3.1 工程費用
以某一實施中的工程為例，各項工程的費用所占百分比為：機組61.1%，塔架6.4%，土地3.0%，勘測設計1.8%，風場配套24.0%，輸電工程3.2%。其中機組占極大的比例，如果降低其成本，能大幅度減少工程造價。
3.2 資金渠道
風力發電成本中85%取決于建設工程費用。工程投資中除了法定資本金外，大部分由各種信貸解決，貸款條件(利率、還款期和手續費等)對項目財務評價影響很大。外國政府優惠貸款，還款期長，利率較優惠；國際金融貸款，中長期，利率較優惠；國家政策性貸款，在滿足一定條件下貼息2%；商業銀行貸款，還款期短，利率高。
目前，政府對風力發電沒有投資補貼，優惠資金渠道不多，如果政府不采取扶待政策，恐怕風力發電建設資金渠道會較長時間影響風力發電的規模發展。
3.3 稅收
1998年起免征大型風機進口關稅，這對風力發電建設是很大的扶持。(在未免征之前，關稅率24.02%，提高整個工程造價15%)。
發電環節增值稅：風力發電成本電價本來就高，又沒有進項稅扣減，不論征收6%或17%，都會使上網電價按比例上升。
對于所得稅，可再生能源項目目前沒有任何優惠，不論對經營者收益或上網電價核算都有很大的影響。
風力發電設備范文5
關鍵詞：風力 發電技術 發展趨勢
中圖分類號：TM761 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（c）-0087-01
1 國內外風力發電發展現狀和趨勢
自20世紀70年代起，世界主要發達國家為解決對石油天然氣以及其他化石能源的過度依賴，開始對以風能、光伏等可再生能源的開發利用研究。到20世紀90年代，在世界范圍內已經形成以歐盟、北美和亞洲為代表的多極發展趨勢；通過規?；?、產業化以及標準化的形成，以及電壓型換流器（VSC）和絕緣柵極雙極晶體管（IGBT）等電力電子設備技術的成熟，風力發電設備成本、系統運維成本不斷下降，為風力發電廣泛推廣提供了技術保障。
根據世界能源署《2013年世界能源展望》所描述，“到2035年，可再生能源將近占全球發電能力增長的一半，其中間歇式供電占比45%。中國將是可再生能源發電絕對量增幅最大的國家，超過歐盟、美國和日本增長的總和?！倍?014年9月召開的中國能源革命高峰論壇提出，“十三五”期間，全國風電裝機容量將達到“十二五”目標的一倍，在2020年達到2億千瓦以上。
2 典型風力發電端系統
在發電端，在國際上比較主流的幾類典型的風力發電機系統有：定速籠型異步風力發電機系統、轉子電流受控的異步風力發電機系統、雙饋異步風力發電機系統、轉子電流混合控制的異步風力發電機系統、變速籠型異步風力發電機系統、電勵磁直驅同步風力發電機系統、永磁直驅同步風力發電機系統、混合勵磁直驅同步風力發電機系統、橫向磁通永磁同步風力發電機系統。
總的來說，可以根據分為恒速恒頻風電系統和變速恒頻風電系統，根據有無齒輪組分為傳統驅動和直驅同步系統，而根據發電機類型又可以分為異步、同步發電機兩種。與其他發電機組一樣，風力發電機組與電網并聯運行時，也頻率與電網相等并保持恒定，當前在大型風力發電設備中應用較多的，是采用雙饋異步發電機的變速恒頻風力發電系統，該系統相比傳統異步恒速恒頻發電系統相比，對風能的利用效率更高，有效可發電時間更長。隨著電壓型換流器和絕緣柵極雙極晶體管等電力電子設備技術的成熟，電力變頻技術日益成熟，雙饋異步發電機和永磁多極同步電機的變速恒頻風力發電系統逐漸成為主流風力發電系統。
為解決風力發電機齒輪箱傳動磨損和漏油所造成的機械故障多、機組維護工作量大、噪聲污染嚴重、機組的可靠性和使用壽命受齒輪箱影響大等問題，風力機與發電機轉子直接耦合的無齒輪箱直驅式風電機組研究開始受到人們重視，其產品市場份額迅速擴大。這種結構取消了齒輪箱傳動軸，機組水平方向長度大大縮短，增加風電機組運行狀態中的穩定性。這種結構由于不需勵磁創造磁場，而提高了發電效率。
3 典型風力發電專用輸電線路
由于風力資源豐富地區一般遠離用電稠密地區，因此采用適當的風力發電專用輸電線路傳送電能也是重要的研究課題?，F在主要采用的是傳統交流輸電方式，但由于風力發電存在豐枯不穩定、風力不可控等特點，交流輸電線路存在很多缺點。目前主要通過以下技術進行改善：
3.1 高壓直流輸電
高壓直流輸電基于GTO、IGBT等可關斷器件電力電子元件，并采用脈寬調制技術實現異步聯網，充分利用直流電無感抗、可抵御容抗影響的特點，有效降低線路造價和運行費用。更重要的是由于直流輸電通過可控硅換流器調整功率，調節速度快，在系統穩態下可保證穩定輸出，在暫態下可實現潮流翻轉。
3.2 輕型直流輸電
輕型直流輸電以電壓源型換流器VSC為核心，通過大量采用電力電子元件以及電力電子技術進行高可控性直流輸電。與高壓直流輸電相比，輕型直流輸電技術可通過VSC可同時且獨立控制有功、無功功率，受端系統可以使無源網絡，潮流翻轉時直流電壓極性不變等突出優點。因此對于風電場的長距離功率輸送來說，優勢非常明顯。
3.3 柔流輸電
柔流輸電技術通過綜合應用電力電子技術與微處理、微電子、通信技術和現代控制技術，通過對電壓、相位角、阻抗、功率、潮流的連續快速調節控制而形成的快速控制交流輸電技術，從而大幅度提高輸電線路輸送能力和提高電力系統穩定水平，降低輸電損耗。
4 典型風力發電系統濾波與補償系統
風力資源應用的最大困難就是其強度、方向的不穩定性，而風電機組由于處于供電網絡的末端，其本身的運行特征會直接影響電能質量。如何提高風電機組抗沖擊能力、消除諧波污染、電源波動以及閃變，就成為風力發電系統應用的重要研究課題。通過使用濾波與補償系統，可有效解決以上問題，目前主要應用以下技術：
4.1 靜止無功補償器
靜止無功補償器在電壓變化時能夠快速、平滑地動態補償無功功率，還能進行分享補償，因此對三相不平衡符合及沖擊負荷有較強的適應性，通過加裝濾波器，還可抑制晶閘管設備對電抗器投切過程中產生的高次諧波。對于需要快速跟蹤負荷變化，動態進行無功補償的風力發電廠而言，SVC的應用可以有效穩定由于風速引起的電壓波動，提高電能質量。
4.2 有源電力濾波器
相對于只能被動吸收固定頻率、固定大小諧波的無源LC濾波器，有源電力濾波器APF通過DSP計算提取諧波成分，然后有針對的通過逆變器產生一個和負載諧波電流大小相等、方向相反的諧波電流與之進行抵消，從而消除諧波達到濾波目的。隨著風力發電系統中變頻設備的大量應用，APF將體現出更大優勢。
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風力發電設備范文6
【關鍵字】風電設備；電纜防護；對策
中圖分類號： TM925 文獻標識碼： A 文章編號：
隨著經濟的日益發展，人們對保護環境、節約能源的意識在逐步增強著。加快對能源的高效建設和環境友好型社會已經成為我國的基本國策。而風能作為我國最為重視的清潔能源，一直處于舉足輕重的地位。但是由于風能設備的不適當使用往往會導致風電設備的效率降低，而電纜防護系統的合理利用會使風電設備的效率大大提高。
風能作為一種清潔能源，已逐步被人們所重視，風電產業已經成為了研究的焦點。20 多年來，我國風電的發展十分迅速，從 1986 年第一個風電場在山東省榮成建成。到2008年，風電總裝機容量已達1 221萬kW，躍居世界第 4 位，位列美、德和西班牙之后；新增裝機容量僅次于美國而居世界第二，增長率超過 100%，增長速度為世界第一。隨之而來的是對風力發電設備的大量需求，從而帶動風力發電裝備的電纜防護系統的發展。許多企業已將電纜防護系統的開發納入議事日程。本文擬對風電設備的電纜防護系統進行分析，為風電設備的發展提供參考。
風力設備面臨的主要問題。
1、資源評價問題
資源探明程度低,缺乏足夠可靠的基礎數據是當前我國風能開發中遭遇最普遍也是最突出的問題之一。我國迄今尚未進行過全國性風能資源的詳查工作。現有的資料來源于中國氣象科學研究院現有的900多個氣象臺站,完成了全國10m高程風能資源的初步評估。毫無疑問,這一成果對推動風能資源的開發利用和戰略規劃具有指導意義,但是,對工程建設而言,就顯得很不夠了。由于缺乏翔實的數據,致使風電場開發項目立項、場址選擇、規劃設計都遇到一系列難以克服的障礙,造成開發時間上的延誤,以致一些風電場建設不得不先立項,后評估,甚至草率上馬,造成不必要的損失。
2.設備制造問題
現有95%以上的大型風力發電機組都是進口機組,國產風力發電機組的市場份額很小。盡管我國已初步掌握大型風電設備的系統設計和關鍵設備的制造技術,國產的600kw風力發電機組也已投入運行,但本地化風力發電機組面臨著技術可靠性和經濟可行性的雙重挑戰。由于我國風力發電機組制造業剛剛起步,產品缺乏足夠的現場考驗,用戶對國產風電機組技術可靠性存在疑慮,信心不足。
3、風電場建設問題
首先是布局分散,單個風電場規模過小。在全國現有27個風電場中,大于IOMW裝機容量的風電場只有n個,裝機容量平均每個只有1.5萬kw,遠達不到規模經濟的生產規模。由于風電場的規模過小,設備的批量采購數額小,無法得到優惠的價格;風電場附屬設施費用和管理成本在電價中的比例較高,不利于降低發電成本。其次是缺乏有經驗的開發商。國外的經驗表明,一支訓練有素的開發商隊伍對風電的發展是十分重要的。
風電設備的電纜防護系統的介紹
隨著新能源的發展,世界各 國都對風力發電興趣十足,對風力發電設備、部件和技術服務的需求也與日俱增。如今,德國機床設備制造企業憑借其在傳統領域的技術優勢,在該領域中占據了很重要的位置,例如距德國Borkum島45 km遠的“alphaventus”風力發電廠就是如此。本身風電設備就帶有一定的危險性，經常接觸風電設備的人會引發一些疾病，電纜防護設備可以很好的控制這一點，它通過獨特的結構建造對風電設備進行很好的保護，這樣既保證了風電設備正常的運行又保證工作時的安全。
風電設備的電纜防護系統的要求。
大電流電力電纜引發的渦流問題
風電設備的電力電纜在施工中，有采用鋼支架的，有采用鋼質保護管的，有采用電纜卡與架空敷設的，凡是在電力電纜周圍形成鋼(鐵)性閉合回路的，均有可能形成渦流，特別是在大電流電力電纜系統中，渦流更大。在電力電纜施工時，必須采取措施，使電纜周圍不能形成鋼(鐵)性閉合回路，防止電纜引起渦流現象發生。2、電力電纜的轉彎引起的機械性損傷問題 由于風力設備的電力電纜外徑較大，運輸、敷設較為困難，電力電纜對轉彎半徑的要求也比較嚴格。電力電纜在施工中，如果轉彎角度過大，可能使導體內部受到機械損傷，而機械損傷因被電纜絕緣強度下降，直到出現故障，施工中發現一次電纜頭故障，在電纜頭制作時，三根電纜頭長度一致，與設備連接時由于受地形限制，中相電纜頭偏長而成為拱形，電纜頭根部受損放電。后采取措施，在設備的連接，適當縮短中相電纜頭連接長度，使三相電纜頭均不受外力，實踐證明運行效果良好。由此可見，電纜施工過程中，要盡可能減少電纜受到的扭力，在電纜轉彎和裕留電纜時，讓電纜處于自然彎曲，杜絕內部機械損傷現象。3、風電設備電力電纜防潮問題運行經驗表明，中、低壓電力電纜故障大部分為電纜中間接頭和終端頭故障，而中間接頭和終端頭故障則大部分是因密封不良，潮氣侵入而造成絕緣強度下降，而中、低壓電力電纜網多采用樹枝狀供電方式，電纜終端頭數量較多，因此把好電纜終端頭和中間接頭堵漏密封關是保證電纜安全可靠運行的重要措施之一。4、中、低壓電力電纜接地問題 在公用中、低壓電力電纜網上，由于三相負荷不是相等的，因此，如果采用有金屬護層的電纜，必須考慮金屬護層的接地問題，并保證在金屬護層的任一點非接地處的正常感應電壓不得大于100V。我認為，在中、低壓電纜網中，所有電纜接頭處均應設置接地極(網)，并使金屬護層可靠接地。
風力設備的電纜防護系統的進一步發展。
組建風力發電開發商
選擇有豐富管理經驗的風力發電公司,組建風力發電開發商隊伍,對新建風力發電項目的資源評價、場址選擇、風電場設計、設備選型、設備采購、設備安裝調試和風電場運行管理實行系統服務,降低風力發電開發的交易費用和運行管理成本,從而降低風力發電整體成本。并逐步對現有的風電場實行社會化管理,降低經營和運行成本。
2.建立科學合理的運作機制
為了確保風電成本的降低,必須在風電場的投資建設中實行競爭機制,鼓勵更多的公司或企業介入風電項目的開發。其具體工作內容和步驟應包括:l)風電項目一旦確立,即公開招標確定投資建設單位,2)以風電場建成后的上網電價為標底,開展競標和評標,3)電價最低者中標,簽署上網購電協議,4)根據中標電價確定上網差價、分攤總額和度電增收水平。
四、 結語
盡管我國的風電行業剛剛起步，各方面的技術都不成熟，電纜防護方面也面臨較大的挑戰，但是在深入研究和了解風電設備的運行環境、電纜防護方法的基礎上，開發出能夠適應本土不同類型的風力發電系統的電纜防護系統，也可以從國外引進一些先進技術，有關風電設備的電纜防護系統方面等。從而使風電系統的發展更加合理，那么風電企業、電纜防護企業將共同獲益。
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