风力发电机文献综述
风电文献综述报告
文献综述报告( 2015届本科）学院：工程学院专业：电气工程及其自动化班级：电气2班*****学号：***********:**2015年 6 月小型风力发电系统研究与设计前言:随着近年来地球温室效应加重,传统化石燃料供应愈发紧张,人们开始进行新能源的寻找和开发。
而风能作为一种无污染的可再生能源,其利用简单、取之不尽用之不竭的特点使其在新能源领域脱颖而出.据研究,如果全球风能总量的1%被利用，那么世界3％的能源就可以被节省下来。
风能的利用在未来也许会取代传统化石燃料以及核能等能源方式。
世界各国均把风力发电作为应对能源短缺、大气污染、节能减排等问题的有效解决措施。
而小型发电系统在日常生活中如何应用也受到越来越多的关注。
1 风力发电研究的背景和意义风力发电是电力可持续发展的最佳战略选择。
清洁、高效成为能源生产和消费的主流，世界各国都在加快能源发展多样化的步伐.从 20 世纪 90 年代开始,世界能源电力市场发展最为迅速的已经不再是石油、煤和天然气,而是太阳能发电、风力发电等可再生能源。
世界各地都在通过立法或不同的优惠政策积极激励、扶持发展风电技术，而中国是风能资源较丰富的国家，更需要开发利用风电技术。
技术创新使风电技术日益成熟。
目前,在发达国家风电的年装机容量以 35.7％高速度增长。
一个重要原因是各国积极以科学的发展观,采取技术创新，使风电技术日益成熟。
目前单机容量 50kW、600kW、750kW 的风电机组已达到批量商业化生产的水平，并成为当前世界风力发电的主力机型，兆瓦级的机组也已经开发出来,并投入生产试运行.同时，在风电机组叶片设计和制造过程中广泛采用了新技术和新材料，风电控制系统和保护系统广泛应用电子技术和计算机技术,有效地提高风力发电总体设计能力和水平，而且新材料和新技术对于增强风电设备的保护功能和控制功能也有重大作用。
技术进步使风电成本具有市场竞争能力。
长期以来，人们以风电电价高于火电电价为由，一直忽视风电作为清洁能源对于能源短缺和环境保护的意义,忽视了风电作为一项高新技术产业而将带来的巨大前景。
风力发电及其技术发展综述
风力发电及其技术发展综述风力发电是一种在全球范围内广泛使用的可再生能源技术。
本文将全面深入地探讨风力发电技术的发展历程、现状、前沿领域以及未来发展趋势。
我们将介绍风力发电的基本原理、关键技术、应用场景，以及研究方法和展望。
风力发电是利用风能转化为电能的过程。
风能是一种广泛存在的自然能源，具有清洁、可再生等特点。
随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视，风力发电技术在世界范围内得到了大力推广和应用。
陆地风电技术：陆地风电是风力发电的主要形式，其技术发展相对成熟。
然而，由于陆地风电的资源有限，且受到地形、气候等因素的影响，其发展面临一定的瓶颈。
目前，研究方向主要是提高风电机组的效能和可靠性，降低其成本。
海洋风电技术：海洋风电是风力发电的新兴领域，具有丰富的资源和发展潜力。
海洋风电技术需要解决的关键问题包括风电机组固定技术、电力传输技术以及海洋环境对风电机组的影响等。
智能电网：智能电网是风力发电的重要应用领域。
通过智能电网技术，可以实现风能与其他能源的互补，提高电力系统的稳定性。
太阳能：风能和太阳能都是清洁能源，具有很大的发展潜力。
太阳能和风能联合发电系统可以大大提高可再生能源的利用效率。
潮汐能：潮汐能是一种具有很大开发潜力的海洋能源。
风力发电和潮汐能联合开发系统，可以充分利用两种能源的特点，提高能源利用效率。
风力发电技术的研究方法主要包括文献调研、统计分析、案例研究和仿真模拟等。
研究人员需要充分了解国内外的研究现状和发展趋势，结合实际应用需求，提出针对性的研究方案和发展策略。
风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用和认可，是实现可持续发展和环境保护的重要手段。
然而，目前风力发电技术的发展仍面临一些挑战，如资源有限、成本较高、技术瓶颈等。
未来，随着科技的进步和创新，风力发电技术的发展将朝着更高效能、更低成本、更广泛应用的方向发展。
同时，随着可再生能源的日益重视和大力发展，风力发电技术在智能电网、太阳能、潮汐能等领域的拓展将更加深入。
文献综述
1.近年来，我国风电产业呈现迅猛发展态势，2010年我国风电装机容量已跃居世界首位。
小型风电是风电产业的一项补充，大型风电产业不能完成或不能解决的问题要由小型风电产业来完成。
中国疆域广阔，风资源分布不均匀导致风电开发呈现出多样性的特点：年平均风速6m/s或以上的高风速区（如三北地区!沿海地区）多建立大型兆瓦级风力发电机组，但这些地区的风资源已趋饱和，海上风电短期内又难以大规模开发；年平均风速为3~5m/s的低风速区，如安徽!湖北!福建和云南等省份，虽不具备发展大型风电的条件，却是发展小型风电的沃土，因此推广应用小型风力发电机组具有较大的市场空间国内外对小型风力发。
2.我国中小型风电机组起步阶段应从20世纪的70年代开始，此时的小型风力发电机只是作为大型风力发电机的先期产品，作为研制大型风力发电机组试验品，真正用到生产和生活中的小型风力发电机相对很少。
进入20世纪八九十年代，随着我国经济建设的发展，小型风力发电机组略有发展，但受到国内市场经济调控影响，在制造和技术上并没有很大突破，此时期只是进入到了小机组研制过渡阶段。
进入21世纪，伴随着国际发展新型清洁能源和可再生能源的潮流，以及在国内对可再生能源的扶持政策的影响下，小型风力机技术在大型风电机组蓬勃发展的基础上也有了长足的进步，并且其技术水平和制造工艺正逐渐进入成熟阶段。
3.据不完全统计，到 2006 年底，我国从事小型风力发电机组及其配套件开发、研制、生产的单位达 78 家，年生产能力达8万台，总装机容量 51.3MW，年产量、总产量、生产能力、出口均列世界之首。
小型风力发电机主要出口到英国、法国、美国、澳大利亚、越南、日本等国。
并且，由于汽油、柴油、煤油价格飞涨，且供应渠道不畅通，内陆、江湖、渔船、边防哨所、部队、气象站和微波站等使用柴油发电机的用户逐步改用风力发电或风光互补发电。
随着市场经济发展，小型风力发电机组传统用户继续增加，主要服务对象仍为有风缺电地区的广大农、牧、渔民。
风力发电机文献综述
毕业设计文献综述题目：立轴风力发电机学生姓名：李春鹏学号：090501224专业：机械设计制造及其自动化指导教师：刘恩福2013年2月27日一、摘要风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。
现有的风能转化系统大部分将风能通过风力机装置转化为机械能，然后通过电机转化为电能，通常风力机按风轮旋转轴在空间的方向，分为水平轴风力机（HorizontalAxis Wind Turbine简称为HAWT）和立轴风力机（Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT）两大类，达里厄型（Darrieus）风力机为立轴风力机的典型机型。
立轴风力机由于其结构和气动性能的独特优势，越来越被人们重视。
变速风力机可以在很大的风速范围内工作，而且能最大限度的捕获风能，提高风力发电机的效率，而成为当前该领域的研究热点。
本文以大型变速立轴风力机为研究对象，风力机为典型的达里厄型风力机，直接驱动永磁同步电机发电。
通过建立风力机气动性能评估模型、传动系统模型、电机以及控制系统的模型，并在MATLAB/SIMULINK进行仿真模拟，得到风力机在各种工况下的运行情况，并实现了最大风能追踪的算法。
变速风力发电机提高了风能利用率，但增加了控制系统的难度，本文对最大风能追踪策略的理论进行分析研究。
分析了达里厄型风力机的气动性能评估模型，该模型是基于叶素动量理论的双多流管模型，考虑了达里厄型风力机旋转时叶片对风轮下盘面流动干涉的特性，以及翼型动态失速、气动阻力的影响，对1MW达里厄型风力机进行计算分析，得到了该风力机的气动性能，如风力机在各风速下的气动转矩与转速的关系，以及在各风速下的气动功率与转速的关系，为仿真模拟提供基础。
根据仿真的需要分别建立了风力机传动系统模型、永磁同步电机模型、最大功率跟踪算法等模型。
永磁同步发电机在同步旋转轴下建立，并对同步电机的解耦控制做了分析，最大功率跟踪算法采用尖速比控制方法。
直驱式风力发电与并网文献综述
直驱式风力发电与并网文献综述直驱式风力发电系统及并网关键技术文献综述学院：学号：姓名：专业：指导老师：目录1.1风力发电发展历史1.2中国能源现状1.3各国风力发电概况1.4风力发电特点及优点2.1风力发电原理2.2直驱式风力发电技术现状2.3直驱式永磁风力发电系统结构2.4直驱式永磁风力发电系统控制3.1并网运行关键技术3.2永磁同步电机控制3.3并网变流器控制3.4低电压穿越技术4.1未来风力技术发展趋势4.2中国风能资源分布及发展前景1.1风力发电发展历史Charles F. Brush（1849-1929）是美国电力工业的奠基人之一。
1887-1888年冬，Brush安装了一台被现代人认为是第一台自动运行的且用于发电的风力机。
它是个庞然大物——叶轮直径是17米，有144个由雪松木制成的叶片。
这台发电机仅为12千瓦。
这是因为低转速风机效率不可能太高。
丹麦人Poul la Cour（1846-1908）是一名气象学家同时也是现代风力发电机的先驱。
他建了一个属于他自己的风洞来实验风力发电机，随后发现了快速转动、叶片数少的风力机，在发电时比低转速的风力机效率高得多。
1918年，丹麦约有120个地方公用事业拥有风力发电机，通常的单机容量是20-35kW，总装机约3MW。
这些风电容量当时占丹麦电力消耗量的3%。
在二次世界大战期间，丹麦工程公司F.L.Smidth（现在是水泥机械制造商）安装了一批两叶片和三叶片的风机。
所有这些风机发的是直流电。
1951年，这些直流发电机被35kW的交流异步发电机取代。
在1973年第一次石油危机后，在丹麦，电力公司立即把目标放在的制造大型风力发电机上，德国、瑞典、英国和美国也紧跟其后。
1979年，他们安装了两台630KW风力发电机，一台是桨矩控制的，另一台是失速控制的。
1980~1981年，55KW风力发电机的诞生是现代风力发电工业和技术的突破，这种风力发电机使风力发电每千瓦时的成本下降了约50%。
风力发电技术综述
风力发电技术综述引言随着人们对可再生能源的关注度不断增加，风力发电作为一种绿色、清洁的能源选择，逐渐受到了全球范围内的关注和应用。
本文将从风力发电技术的原理、发展现状以及未来发展方向等几个方面进行综述，并探讨其在可再生能源领域发挥的作用。
一、风力发电技术原理风力发电技术是一种利用风能将其转换成机械能或电能的技术。
其原理主要包括风力的收集、风能的转换以及电能的输出三个步骤。
具体来说，当风吹过风力发电机组时，风力将被转化成机械能，驱动发电机组内的叶轮旋转。
随着叶轮旋转速度的增加，发电机内的发电机转子也会旋转，最终通过磁场感应产生电能输出。
二、风力发电技术的发展现状1.技术成熟度和发展速度：风力发电技术已经具备较高的成熟度并取得了快速的发展。
目前，风力发电已成为全球最主要的可再生能源之一，年装机容量以及发电量呈现持续增长的趋势。
2.主要技术类型：目前，主要的风力发电技术包括第一代风力发电技术、第二代风力发电技术以及第三代风力发电技术。
第一代技术主要是传统的风力发电机组，具有体积大、发电效率低等特点。
第二代技术则通过提高发电机效率和控制机组角度等方式提高了发电效率。
第三代技术则主要侧重于创新材料的运用以及提高风能利用率。
3.主要应用地区：风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用，但应用地区主要集中在北欧、美国、中国和西欧等地，具体包括德国、丹麦、印度、美国等。
三、风力发电技术的挑战和解决方案1.风能的不稳定性：风速的不稳定性是风力发电技术面临的一个重要挑战。
高风速和低风速对机组的运行状态都存在风险。
为解决这个问题，研究人员通过引入风速预测、提高机组可调度性等方式来降低不稳定性带来的影响。
2.风力发电对环境的影响：风力发电机组的建设和运行过程中可能对野生动物的栖息地和迁徙路径产生影响。
针对这一问题，研究人员致力于设计更友好的风力发电机组，减少对生态环境的损害。
3.成本和经济性：风力发电设备的建设和维护费用较高，这对其经济性提出了挑战。
文献综述
风力发电综述能源短缺、环境污染是人们目前面临的两个紧迫问题。
风能是一种清洁的可再生能源，风力发电是风能利用的主要形式，它在减轻环境污染、解决偏远地区居民用电问题等方面起着突出作用。
下面我将结合我查找的，从以下几个方面说明一下我对风力发电的认识。
一、风力发电的发展史。
风能用于发电只有100多年的时间。
19世纪末，丹麦首先研制了风力发电机，采用蓄电池充放电方式供电。
20世纪30年代到60年代末，西方国家开始大力研发技术发杂的大、中型风力发电机组，当时的机组多采用木制叶片、固定的轮毂的侧尾舵调速，科技工作者也对风电并网问题进行了初步研究。
在此时期，丹麦的Gedser 200 kW风力发电机组意义重大，它采用了异步发电机、定桨距风轮和叶片端部有制动翼片等设计。
到了20世纪70年代，风力发电进入了迅猛发展阶段。
20世纪90年代，丹麦维斯塔公司生产了一台55\11kW的风力发电机组，其技术先进，可靠性高。
由于选用了两种不同的功率电机，在低风速和高风速时，风能资源都能得到充分利用，被称为现代风力发电机的雏形。
二、风力发电的特点及其存在的问题。
风电的突出优点是环境效益好，不排放任何有害气体和废弃物。
风力发电厂的建设工期短，单台风力发电机组的安装仅需几周，从土建、安装到投产，1万千瓦级的风力场建设期只需要半年到一年的时间。
此外风力发电还具有投资规模灵活，可靠性高，运行维护简单等优点。
目前，风力发电存在的问题有：（1）发电成本高。
成本高的主要原因是风力发电机生产成本较高及风力发电机在运行时的维护费用较高。
（2）风力发电机尚存在一些质量问题。
如风力发电机的寿命还难以达到20~30年，叶片断裂、控制系统失灵等事故还有发生。
（3）风力发电机组运行时抗干扰性有待解决。
（4）其它待解决的问题。
如提高风力发电质量以及机用蓄电池的攻关等问题。
三、风力发电机原理及结构简介。
风力发电机是一种将风能转换为电能的能量转换装置，它包括风力机和发电机两个部分。
风力发电综述报告
风力发电综述报告摘要本文对风力发电进行了综述，包括风力发电的原理、发展历程、技术特点、发电效率以及前景展望等内容。
风力发电作为一种清洁可再生能源，具有巨大的发展潜力，在减少碳排放、保护环境、可持续发展等方面具有重要意义。
本文从多个角度对风力发电进行了分析和论述，以期为读者提供全面了解风力发电的参考。
1. 引言随着对环境保护和可再生能源需求的不断增加，风力发电作为一种重要的清洁能源逐渐受到人们的关注。
风力发电利用风能将其转化为电能，是一种非常可行的替代能源。
本章将对风力发电的原理进行介绍。
2. 风力发电原理风力发电是利用风的能量将其转化为机械能，然后通过发电机转化为电能。
风力发电原理基于风能与风车的相互作用产生的力矩。
当风刮过风车叶片时，叶片受到空气流动的力量，产生转动。
通过传递给发电机的动力可以产生电能。
3. 风力发电的发展历程风力发电技术的发展经历了几个重要的阶段。
本章将对风力发电的发展历程进行概述，包括早期的风车运用、现代风力发电机的发展以及海上风力发电的兴起。
3.1 早期的风车运用早期的风车主要用于磨粉和提水等农业生产活动。
风车的使用可以追溯到几千年前，其原理与现代风力发电相似，但技术水平较低。
3.2 现代风力发电机的发展20世纪初，随着电力需求的增加和水力资源的逐渐枯竭，风力发电成为一种重要的替代能源。
1960年代，出现了第一台商用风力发电机，从此风力发电进入了实际应用阶段。
随着技术的不断进步和成本的降低，风力发电逐渐成为可行的能源选择。
3.3 海上风力发电的兴起近年来，海上风力发电作为风力发电的一个重要分支开始受到关注。
海上风力发电克服了陆地上空间有限的问题，能够利用更稳定、更强劲的海上风能，具有巨大的发展潜力。
4. 风力发电的技术特点风力发电具有一些独特的技术特点，本章将对几个主要方面进行介绍。
4.1 建设方式风力发电的建设方式分为陆上风电和海上风电。
陆上风电通过建设风电场来进行发电；海上风电则通过在海上建设风力发电机组来进行发电。
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毕业设计文献综述题目：立轴风力发电机学生姓名：李春鹏学号：090501224专业：机械设计制造及其自动化指导教师：刘恩福2013年2月27日一、摘要风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。
现有的风能转化系统大部分将风能通过风力机装置转化为机械能，然后通过电机转化为电能，通常风力机按风轮旋转轴在空间的方向，分为水平轴风力机（HorizontalAxis Wind Turbine简称为HAWT）和立轴风力机（Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT）两大类，达里厄型（Darrieus）风力机为立轴风力机的典型机型。
立轴风力机由于其结构和气动性能的独特优势，越来越被人们重视。
变速风力机可以在很大的风速范围内工作，而且能最大限度的捕获风能，提高风力发电机的效率，而成为当前该领域的研究热点。
本文以大型变速立轴风力机为研究对象，风力机为典型的达里厄型风力机，直接驱动永磁同步电机发电。
通过建立风力机气动性能评估模型、传动系统模型、电机以及控制系统的模型，并在MATLAB/SIMULINK进行仿真模拟，得到风力机在各种工况下的运行情况，并实现了最大风能追踪的算法。
变速风力发电机提高了风能利用率，但增加了控制系统的难度，本文对最大风能追踪策略的理论进行分析研究。
分析了达里厄型风力机的气动性能评估模型，该模型是基于叶素动量理论的双多流管模型，考虑了达里厄型风力机旋转时叶片对风轮下盘面流动干涉的特性，以及翼型动态失速、气动阻力的影响，对1MW达里厄型风力机进行计算分析，得到了该风力机的气动性能，如风力机在各风速下的气动转矩与转速的关系，以及在各风速下的气动功率与转速的关系，为仿真模拟提供基础。
根据仿真的需要分别建立了风力机传动系统模型、永磁同步电机模型、最大功率跟踪算法等模型。
永磁同步发电机在同步旋转轴下建立，并对同步电机的解耦控制做了分析，最大功率跟踪算法采用尖速比控制方法。
最后在MATLAB/SIMULINK中且搭建了整个系统的仿真模型，对1MW 达里厄型风力机低风速气动、高风速刹车、额定风速下变风速运行等工况进行了仿真模拟。
通过模拟得到风力机在各种工况下的运行情况，实现了最大风能追踪的算法，采用尖速比的控制方法追踪最大风能的效果显著，为进一步立轴风力发电机控制系统的设计提供依据。
ABSTRACTThe rapid progress on wind energy conversion technology has made wind energy tobe one of the most important renewable and sustainable energy.Current wind energy conversion system translates the wind energy to mechanical energy by wind turbine,and then converts it to electricity by generator.According to the direction of the revolving shaft in space,wind turbine includes two types,one is horizontal axis wind turbine(HAWT for short),and the other is vertical axis wind turbine(VAWT for short),thevertical axis wind turbine is famous for Darrieus type.There has been growing attention to vertical axis wind turbine for its unique structural and aerodynamic advantages.As variable speed wind turbine works at larger ranger of wind speed,utilizes much more wind energy,Improve the efficiency of wind turbines.So it has become the hot topic in the field.This paper is basic on large variable speed vertical axis wind turbine.The wind turbine is Darrieus type,and it dives permanent magnet synchronous generator directly.Through establishment of aerodynamic performance evaluation model,dive-train model,generator and control system model,and simulating of the wind turbine system model in MATLAB/SIMULINK,we can obtain the performance of wind turbine in a variety of conditions,and achieve the algorithm of Maximum Power Point Tracking.Although variable speed wind turbine Improve the efficiency it Increase the difficulty of the control system.The Maximum Power Point Tracking control Strategy theory is analyzed in this paper.The aerodynamic performance evaluation model is established,it's the double-disk multiple stream-tube model in the framework of blade element momentum theory,the airfoil dynamic stall effect and aerodynamic losses were included.we obtained the aerodynamic performance by calculating for the1MW Darrieus vertical axis wind turbine,such as the relationship between aerodynamic torque and rotating speed at different wind speed,the relationship between aerodynamic power and rotating speed at different windspeed.It has provided a basis for the next simulation.Thedrive train model,permanent magnet synchronousgenerator model and Maximum Power Point Trackingmodel have been established.The generator model isestablished at synchronous rotating coordinate system.And we have analyzed the decoupling control ofsynchronous generator.The Maximum Power PointTracking is based on tip speed ratio control method.Finally,the entire system model is establishedinMATLAB/SIMULINK.The starting at low wind speed,braking at high wind speed and operating at variable windspeed of1MW vertical axis wind turbine have beensimulated.The performance of the wind turbine isobtained during the simulating.The algorithm ofMaximum Power Point Tracking is achieved.The use oftip speed ratio control method is Significant for MaximumPower Point Tracking.It has laid the foundation for further design of the vertical axis wind turbines control system.二、风力发电的发展现状2.1风力发电的发展现状从能量转换的角度看，风力发电机由两大部分组成，其一是风力机，它的功能是将风能转换为机械能；其二是发电机，它的功能是将机械能转换为电能。
现有的风力机按风轮旋转轴在空间的方向，分为水平轴风力机（Horizontal Axis Wind Turbine简称为HAWT）和立轴风力机（Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT）两大类。
水平轴风力机的结构特征是风轮的旋转平面与风向垂直，旋转轴和地面平行，如图1.1所示。
水平轴风力机的主要有三部件组成，即风轮(包括叶片、轮毂等)、机舱(包括齿轮箱、电机、偏航装置等)和塔架及地基。
风轮是风力机最主要的部件，由叶片和轮毂组成。
叶片具有良好的空气动力外形，在气流作用下能在风轮上产生气动扭矩使风轮旋转，将风能转换成机械能，再通过齿轮箱增速，驱动发电机转变成电能，最后电机发出的电能通过变流并入电网。
水平轴风力机又可分为两种：一种是为上风向风力发电机。
风轮在塔架的前面迎风旋转．迎风面的调整依靠尾翼；另一种是下风向风力发电机，它的风轮在塔架的后面，叶片的阻力可以保证迎风面的正确取向，但是风先经过塔架，再到风轮，会影响风力机出力，由于尾翼结构并不复杂，因此，目前大量生产的是上风向风力机。