IEC61400-1风力发电机设计要求(中文版)

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风力发电机的设计及风力发电系统的研究毕业设计论文

毕 业 论 文 题 目: 风力发电机的设计及风力发电系统的研究

诚信声明 本人声明: 1、本人所呈交的毕业设计(论文)是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果; 2、据查证,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,毕业设计(论文)中不包含其他人已经公开发表过的研究成果,也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料; 3、我承诺,本人提交的毕业设计(论文)中的所有内容均真实、可信。 作者签名:日期:年月日

毕业设计(论文)任务书 题目: 风力发电机的设计及风力发电系统的研究 一、基本任务及要求: 1)基本数据:额定功率 600=N P KW 连接方式 Y 额定电压 V U N 690= 额定转速 min /1512r n N = 相数 m=3 功率因数 88.00=?s c 效率 96.0=η 绝缘等级 F 极对数 P=2 2、本毕业设计课题主要完成以下设计内容: (1) 风力发电机的电磁设计方案; (2) 风力发电系统的研究; (3) 电机主要零部件图的绘制; (4) 说明书。 进度安排及完成时间: 2月20日——3月10日:查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告 3月13日——4月25日:毕业实习、撰写实习报告 3月27日——5月30日:毕业设计 4月中旬:毕业设计中期抽查 6月1日——6月14日:撰写毕业设计说明书(论文) 6月15日——6月17日:修改、装订毕业设计说明书(论文),并将电子文档上传FTP 6月17日——6月20日:毕业设计答辩

目录 摘要 ..............................................................................................I ABSTRACT ......................................................................................II 第1章绪论 .. (1) 1.1 开发利用风能的动因 (1) 1.1.1 经济驱动力 (1) 1.1.2 环境驱动力 (2) 1.1.3 社会驱动力 (2) 1.1.4 技术驱动力 (2) 1.2 风力发电的现状 (2) 1.2.1 世界风力发电现状 (2) 1.2.2 中国风力发电现状[13] (3) 1.3风力发电展望 (3) 第2章风力发电系统的研究 (5) 2.1 风力发电系统 (5) 2.1.1 恒速恒频发电系统 (5) 2.1.2 变速恒频发电机系统 (6) 2.2 变速恒频风力发电系统的总体设计 (10) 2.2.1 变速恒频风力发电系统的特点 (10) 2.2.2 变速恒频风力发电系统的结构 (10) 2.2.3 变速恒频风力发电系统运行控制的总体方案 (20) 第3章风力发电机的设计 (27) 3.1 概述[11] (27) 3.2 风力发电机 (28) 3.2.1 风力发电机的结构 (28) 3.2.2 风力发电机的原理 (29) 3.3 三相异步发电机的电磁设计 (29) 3.3.1 三相异步发电机电磁设计的特点 (30) 3.3.2 三相异步发电机和三相异步电动机的差异[2] (30) 3.3.3 三相异步发电机的电磁设计方案 (31) 3.3.4 三相异步发电机电磁计算程序 (32)

风力发电机设计与制造课程设计

一.总体参数设计 总体参数是设计风力发电机组总体结构和功能的基本参数,主要包括额定功率、发电机额定转速、风轮转速、设计寿命等。 1. 额定功率、设计寿命 根据《设计任务书》选定额定功率P r =3.5MW ;一般风力机组设计寿命至少为20年,这里选20年设计寿命。 2. 切出风速、切入风速、额定风速 切入风速 取 V in = 3m/s 切出风速 取 V out = 25m/s 额定风速 V r = 12m/s (对于一般变桨距风力发电机组(选 3.5MW )的额定风速与平均风速之比为1.70左右,V r =1.70V ave =1.70×7.0≈12m/s ) 3. 重要几何尺寸 (1) 风轮直径和扫掠面积 由风力发电机组输出功率得叶片直径: m C V P D p r r 10495.096.095.045.012225.13500000 883 3 213≈???????==πηηηπρ 其中: P r ——风力发电机组额定输出功率,取3.5MW ; 错误!未找到引用源。——空气密度(一般取标准大气状态),取1.225kg/m 3; V r ——额定风速,取12m/s ; D ——风轮直径; 1η——传动系统效率,取0.95; 2η——发电机效率,取0.96; 错误!未找到引用源。3η——变流器效率,取0.95; C p ——额定功率下风能利用系数,取0.45。 由直径计算可得扫掠面积: 22 2 84824 1044 m D A =?= = ππ错误!未找到引用源。错误!未找到引用源。 综上可得风轮直径D=104m ,扫掠面积A=84822 m

4. 功率曲线 自然界风速的变化是随机的, 符合马尔可夫过程的特征, 下一时刻的风速和上一时刻的结果没什么可预测的规律。由于风速的这种特性, 可以把风力发电机组的功率随风速的变化用如下的模型来表示: )()()(△t P t P t P sta t += )(t P ——在真实湍流风作用下每一时刻产生的功率, 它由t 时刻的V(t)决定; )(t P stat ——在给定时间段内V(t)的平均值所对应的功率; )(△t P ——表示t 时刻由于风湍流引起的功率波动。 对功率曲线的绘制, 主要在于对风速模型的处理。若假定上式表示的风模型中P stat (t)的始终为零, 即视风速为不随时间变化的稳定值, 在切入风速到切出风速的范围内按照设定的风速步长, 得到对应风速下的最佳叶尖速比和功率系数,带入式: 32123 8 1ηηπηρD V C P r P = 1η——传动系统效率,取0.95; 2η——发电机效率,取0.96; 错误!未找到引用源。3η——变流器效率,取0.95; 错误!未找到引用源。——空气密度(一般取标准大气状态),取1.225kg/m 3; V r ——额定风速,取12m/s ; D ——风轮直径; C p ——额定功率下风能利用系数,取0.45。

小型风力发电机动力结构设计毕业设计论文

第一章概述 1.1课题研究的目的和意义 数千年来,风能技术发展缓慢,也没有引起人们足够的重视。但自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,风能作为新能源的一部分才重新有了长足的发展。风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力,特别是对沿海岛屿,交通不便的边远山区,地广人稀的草原牧场,以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆,作为解决生产和生活能源的一种可靠途径,有着十分重要的意义。 当前,全球都面临着能源枯竭、环境恶化、气温升高等问题,日益增长的能源需求、能源安全问题受到世界各国广泛关注。风能是一种可再生能源,它资源丰富,是一种永久性的本地资源,可为人类提供长期稳定的能源供应;她安全、清洁,没有燃料风险,更不会在使用中破坏环境。为此,世界各国都在加快风力发电技术的研究,以缓解越来越重的能源与环境压力,中国也不例外。 中国是世界上最大的煤炭生产国和消费国,能源利用以煤炭为主。在当前以石化能源为主体的能源结构中,煤炭占73.8%,石油占18.6%,天然气占2%,其余为水电等其它资源。在电力的能源消费中,也是以煤炭为主,燃煤发电量占总发电量的80%。但是,能为人类所用的石化资源是有限的,据第二届环太平洋煤炭会议资料介绍,按目前的技术水平和采掘速度计算,全球煤炭资源还可开采200年。此外,石油探明储量预测仅能开采34年,天然气约能开采60年。随着人口的增长和经济的发展,能源供需矛盾加剧,如果不趁早调整以石化能源为主体的能源结构,势必形成对数亿年来地球积累的生物石化遗产更大规模的挖掘、消耗,由此将导致有限的石化能源趋于枯竭,人类生态环境质量下降的恶性循环,不利于经济、能源、环境的协调发展。电力部己制定“大力发展水电,继续发展火电,适当发展核电,积极发展新能源发电”的基本原则,把风力发电作为优化我国电力工业结构跨世纪的战略发展目标①。 表1-1 1996-2005年世界风电市场增长 从表1-1可以看出,世界上的风电能源增长的非常迅速,10年平均增长率达到了29.77。截止2005年底,全世界并网运行的风力发电机总装机容量达到59237 MW ,是1996年装机容量的9.76倍②。

永磁同步风力发电机的设计说明

哈尔滨工业大学 《交流永磁同步电机理论》课程报告题目:永磁同步风力发电机的设计 院 (系) 电气工程及其自动化 学科电气工程 授课教师 学号 研究生 二〇一四年六月

第1章小型永磁发电机的基本结构 小型风力发电机因其功率低,体积小,一般没有减速机构,多为直驱型。发电机型式多种多样,有直流发电机、电励磁交流发电机、永磁电机、开关磁阻电机等。其中永磁电机因其诸多优点而被广泛采用。 1.1小型永磁风力发电机的基本结构 按照永磁体磁化方向与转子旋转方向的相互关系,永磁发电机可分为径向式、切向式和轴向式。 (1)径向式永磁发电机径向式转子磁路结构中永磁体磁化方向与气隙磁通轴线一致且离气隙较近,漏磁系数较切向结构小,径向磁化结构中的永磁体工作于串联状态,只有一块永磁体的面积提供发电机每极气隙磁通,因此气隙磁密相对较低。这种结构具有简单、制造方便、漏磁小等优点。 径向磁场永磁发电机可分为两种:永磁体表贴式和永磁体内置式。表贴式转子结构简单、极数增加容易、永磁体都粘在转子表面上,但是,这需要高磁积能的永磁体(如钕铁硼等)来提供足够的气隙磁密。考虑到永磁体的机械强度,此种结构永磁电机高转速运行时还需转子护套。内置式转子机械强度较高,但制造工艺相对复杂,制造费用较高。 径向磁场电机用作直驱风力发电机,大多为传统的内转子设计。风力机和永磁体内转子同轴安装,这种结构的发电机定子绕组和铁心通风散热好,温度低,定子外形尺寸小;也有一些外转子设计。风力机与发电机的永磁体外转子直接耦合,定子电枢安装在静止轴上,这种结构有永磁体安装固定、转子可靠性好和转动惯量大的优点,缺点是对电枢铁心和绕组通风冷却不利,永磁体转子直径大,不易密封防护、安装和运输[1]。表贴式和径向式的结构如图1-1 a)所示。 a)径向式结构 b)切向式结构

最新风力发电标准大全

风力发电标准大全 本文从国家标准、电力行业标准、机械行业标准、农业标准、IEC标准、AGMA美国齿轮制造商协会标准、ARINC美国航空无线电设备公司标准、ASTM 美国材料和实验协会标准等几个方面总结风力发电标准大全。1、风力发电国家标准 GB/T 2900.53-2001电工术语风力发电机组 GB 8116—1987风力发电机组型式与基本参数 GB/T 10760.1-2003离网型风力发电机组用发电机第1部分:技术条件 GB/T 10760.2-2003离网型风力发电机组用发电机第2部分:试验方法 GB/T 13981—1992风力设计通用要求 GB/T 16437—1996小型风力发电机组结构安全要求GB 17646-1998小型风力发电机组安全要求 GB 18451.1-2001风力发电机组安全要求 GB/T 18451.2-2003风力发电机组功率特性试验 GB/T 18709—2002风电场风能资源测量方法 GB/T 18710—2002风电场风能资源评估方法 GB/T 19068.1-2003离网型风力发电机组第1部分技术条件 GB/T 19068.2-2003离网型风力发电机组第2部分试验方法 GB/T 19068.3-2003离网型风力发电机组第3部分风洞试验方法 GB/T 19069-2003风力发电机组控制器技术条件 GB/T 19070-2003风力发电机组控制器试验方法 GB/T 19071.1-2003风力发电机组异步发电机第1部分技术条件

GB/T 19071.2-2003风力发电机组异步发电机第2部分试验方法 GB/T 19072-2003风力发电机组塔架 GB/T 19073-2003风力发电机组齿轮箱 GB/T 19115.1-2003离网型户用风光互补发电系统第1部分:技术条件 GB/T 19115.2-2003离网型户用风光互补发电系统第2部分:试验方法 GB/T 19568-2004风力发电机组装配和安装规范 GB/T 19960.1-2005风力发电机组第1部分:通用技术条件 GB/T 19960.2-2005风力发电机组第2部分:通用试验方法 GB/T 20319-2006风力发电机组验收规范 GB/T 20320-2006风力发电机组电能质量测量和评估方法GB/T 20321.1-2006离网型风能、太阳能发电系统用逆变器第1部分:技术条件 GB/T 21150-2007失速型风力发电机组 GB/T 21407-2008双馈式变速恒频风力发电机组 2、风力发电电力行业标准 DL/T 666-1999风力发电场运行规程 DL 796-2001风力发电场安全规程 DL/T 797—2001风力发电厂检修规程 DL/T 5067—1996风力发电场项目可行性研究报告编制规程 DL/T 5191—2004风力发电场项目建设工程验收规程DL/T 5383-2007风力发电场设计技术规范3、风力发电机械行业标准 JB/T 6939.1—2004离网型风力发电机组用控制器第1部分:技术条件

小型家用风力发电机毕业设计

小型家用风力发电机毕 业设计 Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】

摘要风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到人们的重视,风力发电也逐渐成为了时下的朝阳产业。本论文详细阐明了小型独立风力发电系统的设计方案,对风力发电机组的结构和电能的变换及继电控制电路做了深入的研究。 本文提出的解决方案为,风力发电机组带动单相交流发电机,然后通过AC—DC—AC 变换为用户需要的标准交流电,并且考虑到风力的不稳定性,在系统中并入蓄电池组,通过控制电路的监控实现系统的控制,保证系统在风能充足时可蓄能,在风能不充足时亦可为负载供电。系统的运行状况采用继电控制电路监控和切换。 本论文的重点在于继点控制电路的设计,并对各种不同风力情况下系统的运行状况进行了全面而严谨的分析,最后电气控制部分进行了系统仿真。 关键词:风力发电机组;整流——逆变;继电控制 目录

引言 随着世界工业化进程的不断加快,使得能源消耗逐渐增加,全球工业有害物质的排放量与日俱增,从而造成气候异常、灾害增多、恶性疾病的多发,因此,能源和环境问题成为当今世界所面临的两大重要课题。由能源问题引发的危机以及日益突出的环境问题,使人们认识到开发清洁的可再生能源是保护生态环境和可持续发展的客观需要。可以说,对风力发电的研究和进行这方面的毕业设计对我们从事风力发电事业的同学是有着十分重大的理论和现实意义的,也是十分有必要的

第一章绪论 风能是一种清洁的、储量极为丰富的可再生能源,它和存在于自然界的矿物质燃料能源,如煤、石油、天然气等不同,它不会随着其本身的转化和利用而减少,因此可以说是一种取之不尽、用之不竭的能源。而矿物质燃料储量有限,正在日趋减少,况且其带来的严重的污染问题和温室效应正越来越困扰着人们。因此风力发电正越来越引起人们的关注。 风力发电概述 1.1.1风力发电现状与展望 全球风能资源极为丰富,技术上可以利用的资源总量估计约53×106亿kWh /年。作为可再生的清洁能源,受到世界各国的高度重视。近20年来风电技术有了巨大的进步,发展速度惊人。而风能售价也已能为电力用户所承受:一些美国的电力公司提供给客户的风电优惠售价已达到2~美分/kWh,此售价使得美国家庭有25%的电力可以通过购买风电获得。 2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12——关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告,“风力12%”的蓝图展示出风力发电已经成为解决世界能源问题的不可或缺的重要力量。按照风电目前的发展趋势,预计2008~2012年期间装机容量增长率为20%,以后到2015年期间为15%,2017~2020年期间为10%。其推算的结果2010年风电装机亿KW,风电电量×104亿kWh,2020年风电装机亿KW,风电电量×104亿kWh,占当时世界总电消费量×104亿kWh的%。 世界风电发展有如下特点:

风力发电机设计

高等教育自学考试毕业设计(论文) 风力发电机设计题目 级机电一体化工程09专业班级 姓名高级工程师指导教师姓名、职称

所属助学单位 2011年 4月1 日 目录 1 绪论………………………………………………………………………………… 1 1.1 风力发电机简介 (1) 1.2 风力发电机的发展史简介 (1) 1.3 我国现阶段风电技术发展状况 (2) 1.4 我国现阶段风电技术发展前景和未来发展 (2) 2 风力发电机结构设计……………………………………………………………… 3 2.1 单一风力发电机组成 (3) 2.2 叶片数目 (3) 2.3 机舱 (4) 2.4 转子叶片 (5) 3 风力发电机的回转体结构设计和参数计算 (5) 3.1联轴器的型号及主要参数 (5) 3.2 初步估计回转体危险轴颈的大小 (5) 3.3 叶片扫描半径单元叶尖速比 (6) 4 风轮桨叶的结构设计……………………………………………………………… 6 4.1桨叶轴复位斜板设计 (6) 4.2托架的基本结构设计 (6) 5 风力发电机的其他元件的设计 (6) 5.1 刹车装置的设计 (6) 6 风力发电机在设计中的3个关键技术问题 (7) 6.1空气动力学问题 (7) 6.2结构动力学问题 (7) 6.3控制技术问题 (7)

7 风力发电机的分类………………………………………………………………… 7 8 风力发电机的选取标准 (8) 9 风力发电机对风能以及其它的技术要求………………………………………… 8 9.1风力发电机对风能技术要求 (8) 9.2风力发电机建模的技术是暂态稳定系统 (9) 9.3风力电动机技术之间的能量转换 (10) 10 风力发电机在现实中的使用范例 (10) 结论 (12) 致谢 (13) 参考文献 (14) 摘要 随着世界工业化进程不断加快,能源消耗不断增加,全球工业有害物质排放量与日俱增,造成了能源短缺和恶性疾病的多发,致使能源和环境成为当今世界两大问题。因此,风力发电的研究显得尤为重要。 我国风电场内无功补偿的方式是在风电场汇集站内装设集中无功补偿装置,这造成风电场无功补偿的投资很大。文章结合实例,通过对不同发电量下风电场的无功损耗和电压波动情况进行计算,提出利用风力发电机的无功功率可基本实现风电场的无功平衡,风电场母线电压的变化是无功补偿设备选型的依据,对于发电量变化引起的母线电压变化不超出电网要求的风电场,应利用风力发电机的无功功率减小汇集站内无功补偿装置的容量,降低无功补偿的投资。 关键词:风力发电、风电场、无功补偿、电压波动

高原型风力发电机组技术规范

认证技术规范《高原型风力发电机组技术规范》编制说明(一)制订技术规范的必要性; 随着我国风电产业的快速发展,高原地区风力资源得以大量开发,适用于高原地区的风力发电机组开始广泛应用,但仅限于整机制造企业对机组要求的一些研究和企业自发的内部设计。在国家标准和行业标准中仅仅考虑了主要的风资源条件,对高原型风力发电机组的设计和要求未作相关的规定。为了规范高原型风力发电机组的设计、制造、使用、维护以及检测认证,由北京鉴衡认证中心牵头,南车株洲电力机车研究所有限公司、东方汽轮机有限公司、新疆金风科技股份有限公司、天津瑞能电气有限公司、北车风电有限公司、中国明阳风电集团有限公司、华锐风电科技(集团)股份有限公司、国电联合动力技术有限公司、北京国华电力有限责任公司、龙源电力集团股份有限公司、华能新能源股份有限公司共同编写了此技术规范。 (二)与相关法律法规的关系; 本标准符合我国相关法律、法规,与有关现行法律、法规和强制性标准不抵触、不矛盾。 (三)与现行标准的关系,以及存在的差异及理由; 至今我国还没有高原型风力发电机组的国家标准和行业标准,有关风力发电机组的标准有GB 18451.1《风力发电机组安全要求》,这个标准规定了适用于一般环境条件下的风力发电机组的安全要求,而高原地区的环境条件不满足该标准的使用条件。由于高原型气候条件(比如空气密度小、太阳辐射强度高)会对机组的运行和安全产生严重影响,在满足GB 18451.1《风力发电机组安全要求》之外,还需对机组提出更高的设计要求。为此,标准起草小组参考了国外先进产品及有关标准制定了此认证技术规范。 (四)参与修订认证技术规范的主要单位情况; 北京鉴衡认证中心是经国家认证认可监督管理委员会批准,由中国计量科学

小型风力发电机毕业设计论文

小型风力发电机毕业设计 摘要 基于开发风能资源在改善能源结构中的重要意义,本论文对风力发电机的特性作了简要的介绍,且对风力发电机的各种参数和风力机类型作了必要的说明。在此基础上,对风力发电机的原理和结构作了细致的分析。首先,对风力发电机的总体机械结构进行了设计,并且设计了限速控制系统。本课题设计的是一种新型的立式垂直轴小型风力发电机,由风机叶轮、立柱、横梁、变速机构、离合装置和发电机组成。这种发电机有体积小、噪音小、使用寿命长、价格低的特点,适合在有风能资源地区的楼房顶部,供应家庭用电,例如照明:灯泡,节能灯;家用电器:电视机、收音机、电风扇、洗衣机、电冰箱。 关键词:风力发电限速控制系统小型风力发电机

Abstract Exploiting wind energy resources is of great significance in improving energy structure. In the discourse,the characters of wind generator are introduced briefly,while parameters and types of wind generators are also narrated. Base on these,the theory and constitution of the wind generator are meticulously analyzed. Firstly,Has carried on the design to wind-driven generator's overall mechanism, And has designed the regulating control system. What I design is one kind of new vertical axis small wind-driven generator, by the air blower impeller, the column, the crossbeam, the gearshift mechanism, the engaging and disengaging gear and the generator is composed. This kind of generator has the volume to be small, the noise is small, the service life is long, the price low characteristic, suits in has the wind energy resources area building crown, the supply family uses electricity, For example illumination: The light bulb, conserves energy the lamp; Domestic electric appliances: Television, radio, electric fan, washer, electric refrigerator. Key words:Wind power generation, Regulating control system, Small wind-driven generator

风力发电机组总体设计

1.总体设计 一、气动布局方案 包括对各类构形、型式和气动布局方案的比较和选择、模型吹风,性能及其他气动特性的初步计算,确定整机和各部件(系统)主要参数,各部件相对位置等。最后,绘制整机三面图,并提交有关的分析计算报告。 二、整机总体布置方案 包括整机各部件、各系统、附件和设备等布置。此时要求考虑布置得合理、协调、紧凑,保证正常工作和便于维护等要求,并考虑有效合理的重心位置。最后绘制整机总体布置图,并编写有关报告和说明书。 三、整机总体结构方案 包括对整机结构承力件的布置,传力路线的分析,主要承力构件的承力型式分析,设计分离面和对接型式的选择,和各种结构材料的选择等。整机总体结构方案可结合总体布置一起进行,并在整机总体布置图上加以反映,也可绘制一些附加的图纸。需要有相应的报告和技术说明。 四、各部件和系统的方案 应包括对各部件和系统的要求、组成、原理分析、结构型式、参数及附件的选择等工作。最后,应绘制有关部件的理论图和有关系统的原理图,并编写有关的报告和技术说明。五、整机重量计算、重量分配和重心定位 包括整机总重量的确定、各部分重量的确定、重心和惯量计算等工作。最后应提交有关重量和重心等计算报告,并绘制重心定位图。 六、配套附件 整机配套附件和备件等设备的选择和确定,新材料和新工艺的选择,对新研制的部件要确定技术要求和协作关系。最后提交协作及采购清单等有关文件。总体设计阶段将解决全局性的重大问题,必须精心和慎重地进行,要尽可能充分利用已有的经验,以求总体设计阶段中的重大决策建立在可靠的理论分析和试验基础上,避免以后出现不应有重大反复。阶段的结果是应给出风力发电机组整机三面图,整机总体布置图,重心定位图,整机重量和重心计算报告,性能计算报告,初步的外负载计算报告,整机结构承力初步分析报告,各部件和系统的初步技术要求,部件理论图,系统原理图,新工艺、新材料等协作要求和采购清单等,以及其他有关经济性和使用性能等应有明确文件。 2.总体参数 在风轮气动设计前必须先确定下列总体参数。 一、风轮叶片数B 一般风轮叶片数取决于风轮的尖速比λ。目前用于风力发电一般属于高速风力发电机组,即λ=4-7 左右,叶片数一般取2—3。用于风力提水的风力机一般属于低速风力机,叶片数较多。叶片数多的风力机在低尖速比运行时有较低的风能利用系数,即有较大的转矩,而且起动风速亦低,因此适用于提水。而叶片数少的风力发电机组的高尖速比运行时有较高的风能利用系数,且起动风速较高。另外,叶片数目确定应与实度一起考虑,既要考虑风能

DL_T_5383-2007风力发电场设计技术规范

风力发电场设计技术规范DL/T5383-2007 Technical specification of wind power plant design 1.范围本标准 规定了风力发电场设计的基本技术要求。本标准适用于 装机容量5MW及以上风力发电场设计。 2.规范性引用文件 GB5005935~110KV变电所设计规范 GB5006166KV及以下架空电力线路设计规范 DL/T5092110KV~500KV架空送电线路设计技术规程 DL/T5218220KV~500KV变电所设计技术规程 3.总则 3.0.1风力发电场的设计应执行国家的有关政策,符合安全可靠、技术先进和经济合理 的要求。 3.0.2风力发电场的设计应结合工程的中长期发展规划进行,正确处理近期建设与远期 发展的关系,考虑后期发展扩建的可能。 3.0.3风力发电场的设计,必须坚持节约用地的原则。 3.0.4风力发电场的设计应本着对场区环境保护的,减少对地面植被的破坏。 3.0.5风力发电场的设计应考虑充分利用声区已有的设施,避免重复建设。 3.0.6风力发电场的设计应本着“节能降耗"的原则,采用先进技术、先进方法,减少 损耗。 3.0.7风力发电场的设计除应执行本规范外,还应符合现行的国家有关标准和规范的规 定。 4.风力发电场总体布局 4.0.1风力发电场总体布局依据:可行性研究报告、接入系统方案、土地征占用批准 文件、地质勘测报告、环境影响评价报告、水土保持评价报告及国家、地方、 行业有关的法律、法规等技术资料、 4.0.2风力发电场总体布局设计应由以下部分组成: 1.风力发电机组的布置 2.中央监控室及场区建筑物布置 3.升压站布置。 4.场区集电线路布置 5.风力发电机组变电单元布置 6.中央监控通信系统布置 7.场区道路 8.其他防护功能设施(防洪、防雷、防火) 4.0.3风力发电场总体布局,应以下因素: 1.应避开基本农田、林地、民居、电力线路、天然气管道等限制用地的区域。 2.风力发电机组的布置应根据机组参数、场区地形与范围、风能分布方向确定,并与本声规划容量、接入系统方案相适应。 3.升压站、中央监控室及场区建筑物的选址应根据风力发电机组的布置、接入系统的方案、地形、地质、交通、生产、生活和安全要素确定,不宜布置在主导风能分布的下风各或不安全区域内。 4.场区集电线路的布置应根据风力发电机组的布置,升压站的位置及单回集电线路的输送距离、输送容量、安全距离确定。

风力发电机组验收标准

国电电力山西新能源开发有限公司 风力发电机组验收规范为确保风力发电机组在现场安装调试完成后,综合检验风电机组的安全性、功率特性、电能质量、可利用率和噪声水平,并形成稳定生产能力,制定本验收标准。 一、编制依据: 1、风力发电机组验收规范 GB/T20319-2006 2、建筑工程施工质量验收统一标准GB50300 3、风力发电场项目建设工程验收规程 DL/T5191-2004 4、电气设备交接试验标准GB50150 5、电气装置安装工程接地装置施工及验收规范GB50169 6、电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范GB50171 7、电气装置安装工程低压电器施工及验收规范GB50254 8、电器安装工程高压电器施工及验收规范GBJ147 9、建筑电气工程施工质量验收规范GB50303 10、风力发电厂运行规程DL/T666 11、电力建设施工及验收技术规程DL/T5007 12、联合动力风电机组技术说明书、使用手册和安装手册

13、风电机组订货合同中的有关技术性能指标要求 14、风力发电机组塔架及其基础设计图纸与有关标准 二、验收组织机构 风电机组工程调试完成后,建设单位组建验收领导小组,设组长1名、副组长4名、组员若干名,由建设、设计、监理、施工、安装、调试、生产厂家等有关单位负责人及有关专业技术人员组成。 三、验收程序 1 现场调试 (1)风力发电机组安装工程完成后,设备通电前应符合下列要求: (a)现场清扫整理完毕; (b)机组安装检查结束并经确认(内容见附表1); (c)机组电气系统的接地装置连接可靠,接地电阻经检测符合机组的设计要求(小于4欧姆); (d) 测定发电机定子绕组、转子绕组的对地绝缘电阻,符合机组的设计要求; (e) 发电机引出线相序正确,固定牢固,连接紧密; (f) 照明、通讯、安全防护装置齐全。 (2) 机组启动前应进行控制功能和安全保护功能的检查和试验,确认各项控制功能好安全保护动作准确、可靠。

风力发电机控制系统毕业设计(论文)word格式

风力发电机控制系统 风机控制系统:监控系统、主控系统、变桨控制系统、变频系统。 1、蓬勃发展的风电技术 风力发电正在中国蓬勃发展,即使在金融危机的大形势下,风力发电行业仍然不断的加大投资。在2008年,风力发电仍然保持着30%以上的强劲增长势头,包括Vestas、Gem sa、GE、国内的金风科技、华锐、运达工程等其订单交付已经到2011年后。 国内的风力发电控制技术起步较晚,目前的控制系统均是由欧洲专用控制方案提供商提供的专用系统,价格高昂且交货周期较长。开发自主知识产权的控制系统必须要提上日程,一方面,由于缺乏差异化而使得未来竞争中的透明度过高,而造成陷入激烈的价格竞争,另一方面,寻找合适的平台开发自主的风电控制系统将使得制造商在未来激烈竞争中获得先手。 然而,风电控制系统必须满足风电行业特殊的需求和苛刻的指标要求,这一切都对风力发电的控制系统平台提出了要求,而B&R的控制系统,在软硬件上均提供了适应于风力发电行业需求的设计,在本文我们将介绍因何这些控制器能够满足风力发电的苛刻要求。 2、风力发电对控制系统的需求 2.1高级语言编程能力 由于功率控制涉及到风速变化、最佳叶尖速比的获取、机组输出功率、相位和功率因素,发电机组的转速等诸多因素的影响,因此,它包含了复杂的控制算法设计需求,而这些,对于控制器的高级语言编程能力有较高的要求,而B&R PCC产品提供了高级语言编程能力,不仅仅是这些,还包括了以下一些关键技术: 2.1.1复杂控制算法设计能力 传统的机器控制多为顺序逻辑控制,而随着传感器技术、数字技术和通信技术的发展,复杂控制将越来越多的应用于机器,而机器控制本身即是融合了逻辑、运动、传感器、高速计数、安全、液压等一系列复杂控制的应用,PCC的设计者们很早就注意到这个发展方向 而设计了PCC产品来满足这一未来的需求。 为了满足这种需求,PCC设计为基于Automation Runtime的实时操作系统(OS)上, 支持高级语言编程,对于风力发电而言,变桨、主控逻辑、功率控制单元等的算法非常复杂,这需要一个强大的控制器来实现对其高效的程序设计,并且,代码安全必须事先考虑,以维护在研发领域的投资安全。

桨叶可变风力发电机设计说明

可再生能源论文 题目:桨叶长度可变风电机的理论猜想与初步设计 姓名:涛 学号:3120206016 院系:能源与动力工程学院 专业:工程热物理及节能减排 任课教师:左然 二〇二〇年五月二十九日 一、绪论 (一)研究背景

风能是一种无污染、可再生的清洁能源。早在公元前200年,人类就开始利用风能了。提水、碾米、磨面及船的助航都有风能利用的记载。自第一次世界大战之后,丹麦仿造飞机螺旋桨制造二叶和三叶高速风力发电机发电发电并网并使用直至现在,风力发电机经历了近百年的发展历程。20世纪80年代之后,世界工业发达国家率先研究、快速发展风力发电机,建设了风电场。现在风力发电机制造成本不断下降,已接近水力发电机的水平,制造及使用技术也日趋成熟。20世纪末,世界每年风电装机容量已近20%的增长速度发展,风电成为世界诸能源中发展最快的能源。如果在总面积0.6%的地方安装上风力发电机,就能提供全部电力消耗的20%,可以关闭供电力20%的以燃烧煤、重油等碳氢化合物为燃料而排放2 SO、2 CO和烟尘对大气和地球环境造成污染和破坏的火电厂,这对于雾霾日益严重的当下有重大意义。 (二)国外发展 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%[4]。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。例如,欧美都公布了2030 年风电满足20%甚至更多电力需求的宏大目标,这也为全球风电的长期发展定下了基调。从国际能源署(IEA)2012 年颁布的《2050 年能源技术情景》判断,2012-2050年,全球风电平均每年增加7000 万千瓦,风电将成为一个庞大的新兴电力市场。 我国是世界上风力资源占有率最高的国家之一,同时也是世界上最早利用风能的国家之一。据资料统计,我国10 m 高度层风能资源总量为3226GW,其中陆上可开采风能总量为253GW,加上风力资源,我国可利用风力资源约为1000GW。如果风力资源开发率可达到60%,仅风电一项就可支撑我国目前的全部电力需求。我国利用风电起步较晚,和世界上风电发达国家如德国、美国、西班牙等相比还有很大差距。风电是20 世纪80 年代开始迅速发展起来的,初期研制的风机主要是1kW、10kW、55kW、220kW 等小型风电机组,后期开始研发可充电型风电机组,并在海岛和风场广泛应用。(三)发展中存在的问题 风能是一种能量密度低、稳定性较差的能源。由于风速、风向随机变化,引起叶片攻角不断变化,导致风电机组的效率和功率的波动,并使传动力矩产生振荡,影响电能质量和电网稳定性。随着风电技术的发展,现在许多风电机组采用了变桨矩调节技术,其叶片的安装角可以根据风速的随机变化而改变,气流的攻角在风速变化时可保持在一个比较合理的围,从而有可能在很大的风速围保持较好的空气动力学特性,

风力发电机设计

摘要 自然风的速度和方向是随机变化的,风能具有不确定特点,如何使风力发电机的输出功率稳定,是风力发电技术的一个重要课题。迄今为止,已提出了多种改善风力品质的方法,例如采用变转速控制技术,可以利用风轮的转动惯量平滑输出功率。由于变转速风力发电组采用的是电力电子装置,当它将电能输出输送给电网时,会产生变化的电力协波,并使功率因素恶化。 风能利用发展中的关键技术问题风能技术是一项涉及多个学科的综合技术。而且,风力机具有不同于通常机械系统的特性:动力源是具有很强随机性和不连续性的自然风,叶片经常运行在失速工况,传动系统的动力输入异常不规则,疲劳负载高于通常旋转机械几十倍。 本文通过对风力发电机的总体设计,叶片、轮毂机构的设计,水平回转机构的设计,齿轮箱系统的设计,以达到利用风能发电的目的,有效利用风能资源,减少对不可再生资源的消耗,降低对环境的污染。 关键词:风能;风力发电机;叶片;轮毂;齿轮箱

Abstract Natural wind speed and direction of change is random, wind characteristics of uncertainty, how to make wind turbine output power stability, wind power technology is an important subject. So far, have raised a variety of ways to improve the quality of the wind, such as the use of variable speed control technology, can make use of wind round the moment of inertia smooth power output. Because variable speed wind power group using a power electronic devices, when it will transfer to the output of electric power grids, will change in the wave's power, and power factor deterioration. Use of wind energy in the development of key technical issues involved in wind energy technology is one of a number of integrated technical disciplines. Moreover, the wind turbine is usually different from the mechanical system characteristics: a strong power source is not random and continuity of the natural wind, the leaves often run in the stall condition, the power transmission system very irregular importation, fatigue load than Rotating Machinery usually several times. Based on the wind turbine design, leaves, the wheel design, level of rotating the design, gear box system design, use of wind power to achieve the objective of effective use of wind energy resources, reduce non-renewable resources Consumption, reduce the environmental pollution. Key words: wind power;wind power generators;blade;wheel;Gearbox

风力发电机毕业设计正文

中国矿业大学 风力发电机毕业设计(含程序)

第一章绪论 4 1.1 引言 (4) 1.2 国内外风力发电技术的研究现状 (4) 1.3 风力发电机组控制技术概述 (6) 1.3.1 风力机定桨距控制技术 (6) 1.3.2 风力机变桨距控制技术 (6) 1.4 本课题的研究目的和意义 (7) 1.5 本文的主要研究工作 (7) 1.6 本章小结 (8) 第二章风力发电机的控制理论9 2.1 引言 (9) 2.2 风力发电机组的组成 (9) 2.3 风力发电机组空气动力学理论 (10) 2.3.1 风力发电机组空气动力学理论基础 (10) 2.3.2 风力机风轮空气动力学分析 (13) 2.4 风力机变桨距调节原理 (15) 2.4.1 变桨距控制理论简述 (15) 2.4.2 变桨距风力发电机组的运行状态 (17) 2.5 本章小结 (18) 第三章变桨系统的总体方案及机械机构设计19 3.1 风力发电的工作状态分析 (19) 3.2 现有的几种变桨系统比较 (20) 3.3 总体方案的设计 (21) 3.4 方案的选取 (22) 3.5 变桨系统的机构设计 (22) 3.5.1 轮毂 (23) 3.5.2 变浆轴承 (24) 3.5.3 变浆齿轮箱 (26) 3.5.4 电机 (27) 3.5.5 UPS (33) 3.5.6 变浆中心润滑系统 (36) 3.5.7 润滑剂 (38) 3.6 本章总结 (39) 第四章变桨控制系统的硬件和软件的设计40 4.1 变桨系统的功能概述 (40) 4.2 变桨距系统的控制原理 (40) 4.2.1 变距控制 (41) 4.2.2 转速控制A(发电机脱网) (41) 4.2.3 速度控制B(发电机并网) (42) 4.2.4 功率控制 (42) 4.3 控制系统实现方案 (47)

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