風(fēng)能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)論文

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1、甘肅機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院現(xiàn)代裝備制造工程系畢業(yè)論文風(fēng)能和風(fēng)力發(fā)電技術(shù)姓名：酸菜學(xué)號：G14270118班級：G142701年級：2014級指導(dǎo)老師：酸菜Ⅰ目錄摘要Ⅰ第1章風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀背景41.1、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀41.2、風(fēng)力發(fā)電的潛力5第2章風(fēng)力發(fā)電類型特點(diǎn)72.1風(fēng)力發(fā)電特點(diǎn)72.2風(fēng)能發(fā)電優(yōu)缺點(diǎn)72.3風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)7第3章發(fā)電機(jī)主要類型103.1恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)103.2有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)103.3變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)10第4章風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)124.1變槳距風(fēng)力發(fā)電技術(shù)124.2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制124

2、.3不同發(fā)電機(jī)的比較13第5章發(fā)展趨勢建議15第6章總結(jié)16參考文獻(xiàn)17致謝18Ⅰ摘要風(fēng)能是太陽能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源。太陽照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對流運(yùn)動形成風(fēng)。據(jù)估計到達(dá)地球的太陽能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。全球的風(fēng)能約為2.74×109MW，其中可利用的風(fēng)能為2×107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風(fēng)能作為一種無污染、可再生的綠色能源，它對于解決全球性的能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)有著重要的意義。因此，

3、風(fēng)力發(fā)電成為各國學(xué)者研究的重點(diǎn)。風(fēng)力發(fā)電的原理是利用風(fēng)帶動風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再通過增速器將轉(zhuǎn)速提高促使發(fā)電機(jī)發(fā)電。依據(jù)目前的風(fēng)車技術(shù)，大約3m/s的微風(fēng)速度便可以開始發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電的原理是最簡單的風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電機(jī)可由葉片和發(fā)電機(jī)兩部分構(gòu)成，空氣流動作用在葉輪上，將動能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能，從而推動葉片旋轉(zhuǎn)如果將葉輪的轉(zhuǎn)軸與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸相連，就會帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電，從而產(chǎn)生電能。關(guān)鍵詞：風(fēng)能，風(fēng)力發(fā)電；ⅠⅠ第1章風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀背景自然界的風(fēng)是可以利用的資源，然而我們現(xiàn)在還沒有很好的對它進(jìn)行開發(fā)。這就向我們提出了一個課

4、題：我們?nèi)绾伍_發(fā)利用風(fēng)能？自然風(fēng)的速度和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)能具有不確定特點(diǎn)，如何使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定，是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的一個重要課題。迄今為止，已提出了多種改善風(fēng)力品質(zhì)的方法，例如采用變轉(zhuǎn)速控制技術(shù)，可以利用風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動慣量平滑輸出功率。由于變轉(zhuǎn)速風(fēng)力發(fā)電組采用的是電力電子裝置，當(dāng)它將電能輸出輸送給電網(wǎng)時，會產(chǎn)生變化的電力協(xié)波，并使功率因素惡化。因此，為了滿足在變速控制過程中良好的動態(tài)特性，并使發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)提供高品質(zhì)的電能，發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的電力電子接口應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：一，在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)上產(chǎn)生

5、盡可能低的協(xié)波電波；二，具有單位功率因素或可控的功率因素；三，使發(fā)電機(jī)輸出電壓適應(yīng)電網(wǎng)電壓的變化；四，向電網(wǎng)輸出穩(wěn)定的功率；五，發(fā)電機(jī)磁轉(zhuǎn)距可控。此外，當(dāng)電網(wǎng)中并入的風(fēng)力電量達(dá)到一定程度，會引起電壓不穩(wěn)定。特別是電網(wǎng)發(fā)生短時故障時，電壓突降，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就無法向電網(wǎng)輸送能量，最終由于保護(hù)動作而從電網(wǎng)解列。在風(fēng)能占較大比例的電網(wǎng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的突然解列，會導(dǎo)致電網(wǎng)的不穩(wěn)定。因此，用合理的方法使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電功率平穩(wěn)具有非常重要的意義。據(jù)世界氣象組織（WMO)和中國氣象局氣象科學(xué)研究院分析，地球上可

6、利用的風(fēng)能資源為200億KW，是地球上可利用水能的20倍。中國陸地10m高度層可利用的風(fēng)能為2.53億KW，海上可利用的風(fēng)能是陸地上的三倍，50M高度層次可利用的風(fēng)能是10m高度層是2倍。風(fēng)能資源非常豐富。按照《中國新能源發(fā)電發(fā)展研究報告》規(guī)劃，未來新能源發(fā)電將快速發(fā)展。其中規(guī)劃2015和2020年風(fēng)電裝機(jī)為別為1億千瓦和1.8億千瓦。相比2011年并網(wǎng)風(fēng)電4505.11萬千瓦，裝機(jī)容量起碼翻倍.1.1、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀1421世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價格非常便宜、能源不會枯竭，又

7、可以在很大范圍內(nèi)取得，非常干凈、沒有污染，不會對氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電具有極大的推廣價值。在中國，風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這些地區(qū)缺少煤炭及其他常規(guī)能源，并且冬春季節(jié)風(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)能和水能具有非常好的季節(jié)補(bǔ)償。另外，在中國內(nèi)陸地區(qū)，由于特殊的地理?xiàng)l件，有些地區(qū)具有豐富的風(fēng)能資源，適合發(fā)展風(fēng)電，比如江西省都陽湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。目前我國的風(fēng)能利用方面與國際水平還在一定差距，但是發(fā)展很快，無論在發(fā)展

8、規(guī)模上還是發(fā)展水平上，都有很大提高。據(jù)資料顯示，2004年全國在建項(xiàng)目的裝機(jī)容量約150萬千瓦，其中正在施工的約42萬千瓦，可研批復(fù)的68萬千瓦，項(xiàng)目建議書批復(fù)的45萬千瓦，包括五個10萬千瓦特許權(quán)項(xiàng)目。風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬季，水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季，風(fēng)電和水電具有季節(jié)性特性，可實(shí)現(xiàn)季節(jié)性互補(bǔ)；風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，可改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護(hù)環(huán)境。據(jù)初步測算，目前風(fēng)電場造價成本約為8000～9000元/