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1、风力发电机介绍,什么是风电场,风力发电场(Wind Farm)，简称风电场，系利用风来产生电力的发电厂,是属于再生能源发电厂的一种。将多台大型并网式的风力发电机安装在风能资源好的场地，按照地形和主风向排成阵列.,风力发电场组成,1 风力发电机组：包括机舱（主机）、叶轮、塔架、基础、控制系统、附件；2 风机出口升压变压器：包括变压器至风机连接电缆、变压器基础；3 变压器至变电站的连接线路（电缆、架空）、保证风机远程监控专用通讯电缆；4 变电站：包括汇集风机出口升压变压器输电线路开关组、母线、主变压器、变压器高压侧控制开关及电器（PT、CT、隔离、避雷器等）、变电站接地及防雷系统、自动化控制保护装
2、置、计量装置、无功补偿装置等；5 变电站至系统上网线路；6 中央监控自动化装置；7 风电场防雷接地系统8 中央监控室、维护检修车间、办公室、材料间等（风电场监控楼）；,风力发电场建设,一、风电场项目建设的主要内容:1、地形图绘制2、风机微观选址3、地质勘探4、风电场规划设计5、项目征地6、监理招标7、采购8、风电场建设施工9、分项工程验收10、试运行11、整体验收,风力发电场建设,二、微观选址关注的几个问题1、机位点的风资源（高程、障碍物、风机的排布）2、机位点的道路及地质情况（好的风资源，差的道路、地质情况、接地、基础施工、电缆及架空线路施工等）3、机位点的场地情况（风资源好的机位点，场地狭
3、小，大型车辆不利交通、大型设备进场困难、机组安装困难）4、局部坑洼（机位点集水、基础特殊防护）5、机位点受外部的电磁干扰影响程度（电台、雷达、超高压输电线路等）,风力发电场建设,三、风电场规划设计1、依据风机分布范围，确定变电站电压等级、数量及位置2、发电负荷中心3、线路损耗4、风机出口升压电压等级（10kV、35kV），经济输送容量5、场内输电线路方式（电缆、架空）6、风机出口升压方式（露天变、箱变）7、主变容量（风机额定容量、风机过载容量）8、无功（补偿）平衡方案9、电压调节方式10、生活用水、电、通讯、道路等11、监控楼与变电站的位置距离、库存地点、娱乐场地,风力发电场建设,四、项目征地
4、1、旅游景点、古物2、坟墓、风水3、树木、青苗、房屋、建筑、输配电设施、通讯设施、耕地等4、征地范围：实际使用点征地-风机机位、道路、电缆沟、变电站5、征地审批：地方政府保护、征地费支付对象,风力发电场建设,五、监理招标六、采购七、风电场建设施工八、分项工程验收九、试运行十、整体验收,风力发电场主要参数,1、风电场总装机容量2、风电场所用厂家机型及单台机组容量3、风电场年平均风速4、风电机出口电压及上网电压5、主变压器容量,风力发电理论原理,叶轮吸收风能转化为机械能,发电机将机械能转化为电能,风能简介,风向与风速风资源描述的基本理论,风的形成,风是大气的运动。气象学上一般把垂直方向的大气运动称
5、为气流，水平方向的大气运动称为风大气的运动本质上是由太阳热辐射引起的。因此，风能是太阳能的一种表现形式。地球表面上，受太阳加热的空气较轻，上升到高空；冷却的空气较重，倾向于去补充上升的空气。这就导致了空气的 流动风。全球性气流、海风与陆风、山谷风的形成大致都如此。风向与风速是确定风况的两个重要参数,一、风向,风向来风的方向。通常说的西北风、南风等即表明的就是风向。陆地上的风向一般用16个方位观测。即以正北为零度，顺时针每转过22.5为一个方位。风向的方位图图示如下。,N NNW NNE NW NE WNW ENE W E WSW ESE SW SE SSW SSE S,二、风速,风速风流动的速
6、度，用空气在单位时间内流经的距离表示，单位：m/s或km/h。风速是表示气流强度和风能的一个重要物理量。风速和风向都是不断变化的。瞬时风速任意时刻风的速度。具有随机性因而不可控制。测量时选用极短的采样间隔，如1s。平均风速某一时间段内各瞬时风速的平均值。如日平均风速、月平均风速等。,1、风速的周期性变化,风速的日变化：一天之中，风速的大小是不同的：地面（或海拔较低处）一般是白天风速高，夜间风速较低。高空（或海拔较高处）则相反，夜间风强，白天风弱。其逆转的临界高度约为100150m。风速的季节变化：一年之中，风的速度也有变化。在我国，大部分地区风的季节性变化规律是：春季最强，冬季次之，夏季最弱。
7、,2、影响风速的主要因素,垂直高度：由于风与地表面摩擦的结果，越往高处风速越高。定量关系常用实验式表示：V=V0(H/H0)n V高度H处的风速。V0高度H0处的风速，测得。n地表摩擦系数，或地表面粗糙度。取值范围：0.1（光滑）0.4（粗糙）,地形地貌 不同地形与平坦地面的风速比值 不同地形 平坦地面的平均风速（35 m/s）山涧盆地 0.950.85 山背风坡 0.90.8 山背风坡 1.101.20 峡谷口或山口 1.301.40,三、风能,风能：即空气的动能,是指风所负载的能量，风能的大小决定于风速和空气的密度。风的能量是由太阳辐射能转化来的，约占2%的幅射能。,为风能 W为空气密度k
8、g/m3为风速m/s为气流通过的面积m2,1、风能计算,2、功率系数cp,功率系数:从风能中获得能量的比值,为风轮前后风速的比值。当 时可得最大的cp值（理想系数）：,3、中国风能储量,离地10米高风能资源储量为2.53亿千瓦离地50米高风能资源储量增加一倍（23.8）海上风能储量为7.5亿千瓦,风力发电机组组成,兆瓦级的大型风力发电机组包括四个部分：叶轮机舱塔架基础,一.叶轮,叶轮又叫风轮，是获取风中能量的关键部件，由叶片和轮毂组成。分变桨距风轮和定桨距风轮。叶轮的作用是将风能转化为机械能。,风力发电机组组成,二.机舱,小型风电机组：主要是发电机大型风电机组：齿轮箱、发电机、偏航、制动器联轴
9、器、风速风向仪等主要部件。,风力发电机组组成,小机型风电机组：塔杆大型风电机组：钢结构，有锥形筒体和桁架式结构。,三.塔架,风力发电机组组成,小型风电机组：用螺栓将底座固定于地面或其它地点。大型风电机组：钢筋混凝土结构，设置接地、排水系统,四.基础,风力发电机组组成,风力发电机内部结构,风力发电机内部结构,风力发电机的分类,1依据风机旋转主轴的方向（即主轴与地面的相对位置）分类，可分为：“水平轴式风机”转动轴与地面平行，叶轮需随风向变化而调整位置；“垂直轴式风机”转动轴与地面垂直，设计较简单，叶轮不必随风向改变而调整方向。,风力发电机的分类,2 按照桨叶数量分类可分为“单叶片”、“双叶片”、“
10、三叶片”和“多叶片”型风机；叶片的数量由很多因数决定，其中包括空气动力学效率、复杂度、成本、噪音、美学要求等等 大型风力发电机可由1、2或3叶片构成。叶片较少的风力发电机通常需要更高的转速以提取风中的能量，因此噪音比较大。而如果叶片太多，他们之间会相互作用而降低系统效率。目前三叶片风电机是主流。从美观角度看，三叶片也比较平衡和美观。,风力发电机的分类,3 按照风机接受风的方向分类，可分为：“上风向型”叶轮正面迎着风向（即在塔架的前面迎风旋转）“下风向型”叶轮背顺着风向；上风向风机一般需要有某种调向装置来保持叶轮迎风。下风向型风机则能够自动对准风向，从而免除了调向装置，但由于一部分空气通过塔筒后
11、再吹向叶轮，这样塔架就干扰了气流，风能的吸收降低。,风力发电机的分类,4 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”“直驱型风机”,风力发电机的分类,5 根据桨叶的调节方式可分为：“定桨距（失速型）机组”桨叶与；轮毂的连接时固定的。当风速变化时，桨叶的迎风角度不能随之变化。由于定桨距机型结构比较简单，性能可靠，在以前一直占据主导地位；“变桨距机组”叶片可以绕叶片中心旋转，叶片角度可在0-90度调节变化，机构复杂，风能利用率高，用于大型机组上。,CCWE-1500/70D风力发电机基本参数,风机的装配叶轮：叶片、轮毂机舱：主机架、主轴、齿轮箱、联轴器、制动器、发电机、电控柜、机舱罩,CCWE-1500/70D风力发电机参数及意义,风力发电机各系统介绍1、偏航系统2、变桨系统3、传动系统4、刹车系统5、油冷润滑系统6、变频发电7、冷却系统8、电控通讯,
