風力發電機范文10篇

論文關鍵字：風能發電機電能

論文摘要：風能是一種清潔，安全，可再生的綠色能源，利用風能對環境無污染，對生態無破壞，環保效益和生態效益良好，對于人類社會可持續發展具有重要意義。進入20世紀70年代，在世界范圍內爆發的能源危機告誡人們，要生存就要尋找開發新能源，此后各國政府紛紛制定能源政策支持新能源的開發利用。現今調整能源結構、減少溫室氣體排放、緩解環境污染、加強能源安全已成為國內外關注的熱點。國家對可再生能源的利用,特別是風能開發利用給予了高度重視。

近年來，世界風力發電事業蓬勃發展，截至2006年年底，全世界風力發電裝機容量已達7422萬千瓦，預計到2010年全世界風力發電裝機容量將達到149．5吉瓦。

我國風能資源豐富。據中國氣象科學研究院的初步測算,我國陸地10m高度處可開發儲量為2.53億kW,海上可開發儲量為7.5億kW,總計約10億kW,風能利用潛力巨大。2005年以來我國每年的風電新增裝機容量連年翻番，2005年裝機容量126萬KW，2006年裝機容量260萬KW，2007年裝機容量590萬KW，至2008年底風電裝機容量已超過1000萬KW。國家規劃,到2020年中國風電裝機規模將達3000萬kW。在國家政策和資源優勢的推動下,中國風能開發利用取得了長足進步。

風力發電在并網時由于沖擊電流的存在，會對電網電壓產生影響。由于風力發電是一種間歇性能源，風電場的功率輸出具有很強的隨機性，所以為了保證風電并網以后系統運行的可靠性，需要額外安排一定容量的旋轉備用以響應風電場的隨機波動。各種形式的風力發電機組運行時對無功功率的需求不同，依靠電容補償來解決無功功率平衡問題，發電機的無功功率與出力有關，由此也影響電網的電壓。

大型風力發電機組的投入運行，使大規模風力發電場的建設成為可能，風電事業正逐步向產業化邁進。在某些地方，風力發電已經在電網中占有了相當的比重，它的運行狀況直接關系到整個電網的安全性和可靠性。為了更加安全、充分的利用風力資源，迫切需要深入研究大規模風電場并網運行的相關技術問題，是保證并入大規模風電場后電力系統仍然可以正常穩定運行的重要前提。

1電力電子器件在風力發電領域中的應用介紹

1.1IGBT。作為風力發電中最為重要的功率器件之一，IGBC的電壓源流器具備著關斷電流的主要作用，通過采用PWM技術來實現無源逆變，這對于直流輸電向無交流電源的負荷點送電具有重要作用，但是由于風力發電過程中風速并不穩定，因此在風力發電的過程中IGBT模塊的溫度始終無法得到一個統一的調控，過高或過低的溫度都會導致芯片與銅底片之間或者銅底片與基板之間焊接部分所承受的周期性負荷過高。針對這些問題，目前大力推廣IGBC的“H”型SPWM逆變器應用于風力發電中，其原理是通過控制其開關波形，對輸出的電流進行控制，并且改變初始角度來促使逆變器以功率因素為一的方式對電網輸送能源，這對于畸變因素有著良好的改進作用。1.2交直交變頻器。變頻裝置系統主要作用在于變頻恒頻風力發電系統中起到一個能量傳遞的作用，其中交直交變頻器能有有效克制交變頻器的輸出電壓諧波多問題，針對輸入測功率因數低以及功率元件數量過多等問題，起到一個控制策略的實現作用，其主要適用于變速恒頻雙饋電機風力發電系統以及無刷雙饋電機風力發電系統。并且在海上風電場采用電力電子變頻器還可以針對有功與無功的控制實現一個穩定維持，使其以最低的機械應力與噪音獲取最高的風能。1.3矩陣變換器。矩陣變換器一直是電力電子技術研究的熱門之一，在整個風力發電系統中有著較為開闊的發展前景，并且作為新型的交電源編花器，其對于交流電主參數的變換可以實現系統發方面的多角度實現，并且相對于風力發電系統中以往的變換器，其功能更加強大，可以通過調節輸出頻率，電流以及電壓等對變速恒頻實現控制，并且可以最大化的實現風能捕獲，與有功功率與無功功率的解耦控制。

2電力電子技術在風力發電中的應用研究

目前，隨著清潔環保資源的不斷研究與發展，除了水力發電以外，風力發電占據了全球可再生能源發展與研究的重要地位，并且風力發電是目前能夠具備大規模商業開發價值以及技術較為成熟的一種新能源。2.1風電并網技術應用。風電并網技術具備著良好的穩定性與可靠性，其是目前電子電力技術在風力發電研究中主趨勢之一，風電并網的運行與電力電子應用技術的研究有著十分緊密的聯系，主要有以下兩種方式：方式一直接與電網相連；方式二借助電力電子器件所組成的變換器實現與電網相連。首先，直接與電網相連接，可以在消耗與克制異步發電機并網瞬間所產生的強大沖擊流，在配有軟并網裝置的發電裝置上，通過在異步發電機定子與電網之間所嵌入的雙向晶閘管，實現并網后由一個接觸器來操作動合觸頭實現短接。目前我國采用最多的就是變速雙饋異步發電機與變速同步發電機進行風力發電研究，由于其結構特征與技術要求都十分高，勢必需要電力電子技術的支撐與改進。2.2變速恒頻發電系統在風力發電中的應用。風力發電最大劣勢就是不穩定，其穩定效果較差，目前我國風電并網較為常用的是異步店里發電機組運行模式，該運行模式主要應用的是風電并網技術，而風電并網技術最大的劣勢就是不穩定性，并且不易被控制，因此風力變化屬于自然因素，其自然因素具有不可抗力，風速與風向都無法實現人為控制，即使在未來科學技術發展到一定程度風速與風向可以實現人為操作，但是成本也會務必巨大，因此，在短時間內要想即采用風力發電還要改善這一不穩定因素所導致的種種問題，那么采用變速恒頻發電系統這一技術就十分重要，即使在風速與風力都不可逆的時候，風力與風速發生了巨大的變化，采用這一技術也可以穩定輸出功率的頻率，減少不必要的損失。如圖1所示。但是就目前的研究技術而言，還存在很多難題亟待攻克，像是并網問題以及風機控制等方面的系統操作都對風力發電的未來發展有著一定的阻礙，要想更進一步的實現風力發電的最大值效益化，那么采用更加先進的電力電子技術與風力發電系統的融合十分重要。2.3恒速恒頻發電系統在風力發電中的應用。恒速恒頻系統所采用的是普通異步發電機，其主要是超同步狀態運行，并且我們常見的這一類風力機主要有三個葉片，在北方一些高山發電區域極為常見，其主軸系統通過高速軸與低速軸的齒輪箱相聯系而運轉。目前在我國恒速恒頻風電機組應用的較為普遍，該風電機組一般情況下不適用電力電子期間，主要應用可控硅來對電阻中的電流的速度進行調整，該風電機組雖然在國內應用交廣，但是也存在很明顯的弊病，由于該風電機組采用的是三葉式槳葉發電模式，等風速達到一定程度，假若風速達到最高值，那么槳葉運轉速度也會達到最高值，此時就會產生較高的機械應力，這時候風電機組的主軸，齒輪箱與發電機都會由于速度過快而產生磨損，這對整個發電系統都是一種不可避免的損耗，此外恒速恒頻風電機組發電系統在運轉的過程中，即使是正常運轉對于電壓始終都無法提供支持，假設出現電網故障，那么將是全面癱瘓，這一直都是使用恒速恒頻發電系統較為嚴峻的難題之一，同時也作為普通異步電機的典型問題代表。

3電力電子技術在風力發電中的應用展望

首先風力發電的發展一直備受全球關注，并且作為全球可循環清潔環保資源其技術研究也在不斷加強，而要想風力發電發揮更大的效益與作用，那么結合現代科學的電力電子技術勢在必行，首先要解決目前所存在的問題，例如并網過程中由于風速與風力不穩定所導致的電流過大對發電裝置造成的磨損問題等，針對這些問題制作有效地應急方案跟處置方案，其次，風電機組如何實現固定風速運轉也是一直在攻克的難題之一，采用永磁多極同步發電機組所產生的交流電通過整流器轉變為直流電，雖然經過一定的技術改造進入了電網，減少了并網過程中的大量電流沖擊，但是系統穩定性還需要進一步加強。如何進一步提高我國電力電子技術在風電發電系統中的應用還有很長的一段路要走。

第一節概述

風力發電機組中的齒輪箱是一個重要的機械部件，其主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速。通常風輪的轉速很低，遠達不到發電機發電所要求的轉速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現，故也將齒輪箱稱之為增速箱。根據機組的總體布置要求，有時將與風輪輪轂直接相連的傳動軸（俗稱大軸）與齒輪箱合為一體，也有將大軸與齒輪箱分別布置，其間利用漲緊套裝置或聯軸節連接的結構。為了增加機組的制動能力，常常在齒輪箱的輸入端或輸出端設置剎車裝置，配合葉尖制動（定漿距風輪）或變漿距制動裝置共同對機組傳動系統進行聯合制動。

由于機組安裝在高山、荒野、海灘、海島等風口處，受無規律的變向變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊，常年經受酷暑嚴寒和極端溫差的影響，加之所處自然環境交通不便，齒輪箱安裝在塔頂的狹小空間內，一旦出現故障，修復非常困難，故對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械高得多的要求。例如對構件材料的要求，除了常規狀態下機械性能外，還應該具有低溫狀態下抗冷脆性等特性；應保證齒輪箱平穩工作，防止振動和沖擊；保證充分的潤滑條件，等等。對冬夏溫差巨大的地區，要配置合適的加熱和冷卻裝置。還要設置監控點，對運轉和潤滑狀態進行遙控。

不同形式的風力發電機組有不一樣的要求，齒輪箱的布置形式以及結構也因此而異。在風電界水平軸風力發電機組用固定平行軸齒輪傳動和行星齒輪傳動最為常見。

如前所述，風力發電受自然條件的影響，一些特殊氣象狀況的出現，皆可能導致風電機組發生故障，而狹小的機艙不可能像在地面那樣具有牢固的機座基礎，整個傳動系的動力匹配和扭轉振動的因素總是集中反映在某個薄弱環節上，大量的實踐證明，這個環節常常是機組中的齒輪箱。因此，加強對齒輪箱的研究，重視對其進行維護保養的工作顯得尤為重要。第二節設計要求設計必須保證在滿足可靠性和預期壽命的前提下，使結構簡化并且重量最輕。通常應采用CAD優化設計，排定最佳傳動方案，選用合理的設計參數，選擇穩定可靠的構件和具有良好力學特性以及在環境極端溫差下仍然保持穩定的材料，等等。

一、設計載荷

1引言

國內風力發電機組制造行業內主機架產品的焊接基本都采用傳統手工焊接方式。焊接效率不高，焊接質量受焊接工人業務能力的制約較大，再加上焊接工況較差，長時間焊接作業對焊接操作工人的健康危害嚴重，高技術的焊接工人勞務成本日益增加，甚至會出現高薪亦難尋技術過關的高質量焊工。傳統焊接問題日益突出，焊接機器人代替焊接工人已是必然趨勢。

2主機架產品的結構優化設計

在滿足風力發電機組整機性能優良的基礎上，為節約設備購置成本及實現自動化焊接的可行性，便于機架適應焊接變位機的結構，調整優化設計了產品的結構型式，如圖1～圖2所示。

3智能化焊接變位機結構選型

依據我公司風力發電機組優化后的主機架的結構特性，經長期研討分析，確定了最適合生產要求的焊接機器人工作站設備。在課題完成研究階段，焊接自動化設備主要的變位機結構形式如圖3～圖5所示。結合風電主機架產品結構特性、設備造價及技術的可行性，第3種方案為較優方案，焊接機器人系統選擇德國CLOOS成套原裝進口設備。

第一節概述

風力發電機組中的齒輪箱是一個重要的機械部件，其主要功用是將風輪在風力作用下所產生的動力傳遞給發電機并使其得到相應的轉速。通常風輪的轉速很低，遠達不到發電機發電所要求的轉速，必須通過齒輪箱齒輪副的增速作用來實現，故也將齒輪箱稱之為增速箱。根據機組的總體布置要求，有時將與風輪輪轂直接相連的傳動軸（俗稱大軸）與齒輪箱合為一體，也有將大軸與齒輪箱分別布置，其間利用漲緊套裝置或聯軸節連接的結構。為了增加機組的制動能力，常常在齒輪箱的輸入端或輸出端設置剎車裝置，配合葉尖制動（定漿距風輪）或變漿距制動裝置共同對機組傳動系統進行聯合制動。

由于機組安裝在高山、荒野、海灘、海島等風口處，受無規律的變向變負荷的風力作用以及強陣風的沖擊，常年經受酷暑嚴寒和極端溫差的影響，加之所處自然環境交通不便，齒輪箱安裝在塔頂的狹小空間內，一旦出現故障，修復非常困難，故對其可靠性和使用壽命都提出了比一般機械高得多的要求。例如對構件材料的要求，除了常規狀態下機械性能外，還應該具有低溫狀態下抗冷脆性等特性；應保證齒輪箱平穩工作，防止振動和沖擊；保證充分的潤滑條件，等等。對冬夏溫差巨大的地區，要配置合適的加熱和冷卻裝置。還要設置監控點，對運轉和潤滑狀態進行遙控。

不同形式的風力發電機組有不一樣的要求，齒輪箱的布置形式以及結構也因此而異。在風電界水平軸風力發電機組用固定平行軸齒輪傳動和行星齒輪傳動最為常見。

如前所述，風力發電受自然條件的影響，一些特殊氣象狀況的出現，皆可能導致風電機組發生故障，而狹小的機艙不可能像在地面那樣具有牢固的機座基礎，整個傳動系的動力匹配和扭轉振動的因素總是集中反映在某個薄弱環節上，大量的實踐證明，這個環節常常是機組中的齒輪箱。因此，加強對齒輪箱的研究，重視對其進行維護保養的工作顯得尤為重要。第二節設計要求設計必須保證在滿足可靠性和預期壽命的前提下，使結構簡化并且重量最輕。通常應采用CAD優化設計，排定最佳傳動方案，選用合理的設計參數，選擇穩定可靠的構件和具有良好力學特性以及在環境極端溫差下仍然保持穩定的材料，等等。

一、設計載荷

摘要：最近幾年來，我國經濟呈現高速發展的趨勢，人們對日常生活的要求越來越高。電能已經成為人們必不可少的能源，我國對新能源的關注度越來越高，尤其是“可持續發展戰略”提出以來，人們對如何提高風能、水能等新能源的利用率展開了研究。本文以風力發電做為切入點，就風力發電的并網技術展開討論，并且提出了電能質量的控制措施。

關鍵詞：風力發電；并網技術；電能質量；控制措施

1風力發電并網技術

風力發電已經成為電能產業不可缺少的能源，風力發電的并網技術的研究對提高風能發電效率具有十分重要的作用。并網技術在風能發電中的應用可以提高電能的穩定性以及用電的效率。并網技術的核心應用原理是維持風力發電機組的電壓與接入電壓現階段，我國電能產業使用的并網技術有很多種，使用最廣泛的技術主要有兩種，分別是：同步風力發電機組并網技術以及異步風力發電機組并網技術，接下來，我們對這兩種技術展開討論：1.1同步風力發電機組并網技術。第一種是同步風力發電機組并網技術，這類技術的應用原理是可以將風力發電機組與同步發電機組進行有效的融合，在確保工作正常進行的情況下，提高風電發電的性能，通過對有關的資料進行調查，我們可以知道，同步風力發電機組的并網技術可以提高對風能的利用率，提高風能在發電機組中的應用效率?，F階段，市場上對同步風力發電機組的并網技術的使用范圍較為廣泛，這項技術在風能行業中的使用可以最大程度的提高發電的容量，帶動相關的設備工作。除此之外，風速過大會導致發電機組產生過大的波動情況，影響機組的正常工作。為了提高相關工作的效率，技術人員應該將機組之間進行結合，分析電網以及發電機組之間的關系，最大程度的提高電網發電的質量。1.2異步風力發電機組并網技術。第二種方法是異步風力發電機組并網技術，這項技術與上一項技術在原理方面存在顯著的差異，主要是通過對發電機組的運轉情況進行調整，進而提高發電機組的轉差率，提高相關設備的使用精準度。這項技術在應用方面還存在一些問題，主要體現在并網技術應用不合理很容易產生沖擊性的電流，沖擊性電流的存在還加大電壓，影響電壓的安全性能。為了避免這種情況的出現，相關的技術人員通過對有關的資料進行查詢，提出了兩種方法，分別是提高磁路的飽和性能以及增大機組運行的電流。異步風力發電機組并網技術在風力發電行業中的使用可以有效的節省相關的操作流程，提高設備的使用效率，加大產生電流的容量。除此之外，電流的輸送以及傳遞也會對風力發電的質量造成一定程度的影響，相關的技術人員應該提高電能的傳送效率，推動相關產業的進步。

2風力發電并網技術和電能質量控制的有效對策

提高電能質量的措施有很多種，以下我們就四種措施展開討論：2.1做好諧波抑制措施。第一種是做好諧波抑制工作，影響風力發電并網技術質量的因素有很多，其中，電能的質量情況在其中占有非常重要的地位。為了最大程度的提高電能的利用效率，相關的技術人員主要采取的方式是通過對結合組靜止無功補償器進行使用，來對影響諧波的因素進行抑制。由于我國電力行業的發展在最近幾年來受到了人們的廣泛關注，電能設備的發展方向朝向多元化、豐富化的方向發展，現階段，市場上抑制器的種類也越來越豐富。諧波抑制工作使用的抑制器是組合型的，由可投切電容器、電抗器以及諧波濾波裝置構成，這種抑制器與其中類型的抑制器相比，功率的轉化速度加快，可以對風力情況進行追蹤檢查，可以在短時間發現不穩定的情況，并且對這種情況進行及時的解決，提高抑制諧波的效率以及風力發電的質量情況。2.2完善風電信息分析工作，強化并網管理。第二項工作是加強信息的管理以及提高并網技術體系。為了提高風力并網工作的完成效率，相關的技術人員應該在風力發電的過程中，建立信息完善平臺，對風力發電的數據以及信息進行收集、整理。信息的收集以及整理是一項十分漫長的過程，包括多個行業、多個領域，其中風電規劃前期、后期以及運行中期的數據都應該進行記錄，數據的完整性對并網的后期管理具有十分重要的作用。并網管理是多方面的，為了提高并網管理的質量，相關的單位應該建立專門的管理隊伍，對并網進行大規模的監管、檢測，進一步完善風力發電的管理體系，除此之外，對于大型的風力發電項目，要做好年度的規劃，對風力發電的情況進行嚴格的記錄，根據有關的資料顯示，風力發電管理體系的制定以及完善可以從根本上提高用電的質量情況，提高相關產業的工作效率。2.3提升設備可靠性，優化機組設計。第三項措施是提高設備的可靠性，風力發電技術與傳統的發電技術不同，對設備的要求更高，一般情況下，風力發電機組需要使用到的設備有很多，其中發電機組、輸電線路以及SVG等都是非常關鍵的設備，設備的性能以及使用壽命在一定程度上影響了風力發電的電力質量。從不同的角度分析，我們可以得出不同的結論，風力發電機組是一個混合的系統，系統內每一個設備以及操作步驟都可能對整體機組的使用情況造成影響。目前，相關的技術人員為了提高系統的使用效率，對設備的技術以及管理兩個方面進行了關注。從設備技術的方向考慮，風力發電機組中的每一個設備都影響了風力發電的實際工作效率，因此，提高設備的操作技術以及使用性能非常的關鍵，這就需要相關的技術人員提高自身的技能，對設備進行充分的了解之后在對設備進行操作，這樣做可以有效地提高風力發電行業的發電質量；另一個方向是對風力發電行業的管理層面，任何一個企業要想得到更好的發展，完善管理制度都非常的關鍵，相關的技術人員應該加強對企業內部的管理，完善管理體系，營造一個工作積極、融洽的環境。除此之外，相關的技術人員對未來風力發電行業的形勢進行預測，得出了以下幾個結論：①未來風力發電行業會加強對發電機組的關注力度，尤其是風力發電機組的機組容量；②提高葉輪的工作效率；③提高風力發電機組的工作效率等。風力發電行業未來的發展前景十分好，主要的原因有兩點：①我國對新能源的關注力度越來越大；②電能又是人們日常生活必不可少的能源。相關的單位應該對電力產業設備的使用情況進行監測，提高電力設備的使用性能，最大程度的提高相關用電機組的工作效率。通過對我國目前的風力發電行業進行分析，可以知道，目前風力發電廠主要使用的風電機組具有以下幾個特點，分別是：功率較大、體積小巧、重量較輕以及運輸方便、安全性能高等，這種類型的發電機組在風力發電產業中的使用可以提高風力發電的發電容量，降低風力發電的成本，在風力發電行業中，相關的人員對綠色節能理念也非常的看重。2.4強化故障診斷，提升電能質量。第四項措施是對風力發電機組的故障進行分析，進而對故障進行診斷。風力發電機組的相關技術人員要對風力發電行業中存在的問題進行分析，分析之后提出相應的解決措施，只有提高設備的質量，才能進一步提升風力發電機組的發電質量。

摘要：洪湖水域面積460km2，風力資源充足，中荷項目的實施初步證實可利用風力發電來解決漁民用電難的問題。采用三種技術模式，中荷項目在洪湖示范點成功地安裝了小型風力發電機組312臺（套），其中風光互補系統32臺（套）。項目實施后，漁民不僅能用電照明，還能看上電視，有些示范戶還添置了洗衣機、電冰箱等高檔家用電器，極大地提高了漁民生活水平和生活質量，豐富了精神文化內容。洪湖示范點建設也為內陸湖區風資源的開發利用探索出了有益的經驗。

關鍵詞：小型風力機；風光互補發電；漁民發電

1引言

洪湖市濱湖辦事處船頭嘴村（包括洪湖八一水上希望小學）和螺山鎮新捕撈村的漁民，長年生活在水泥船上，以船為家。兩村共有漁戶533戶，總人口1606人。他們遠離湖岸，遠離常規電網，受地理條件限制，漁民至今未能用上常規電源，只能用煤油蠟燭照明。項目實施前，兩村只有92戶漁民采用小型風力發電機供電，僅占總戶數的17.26%，遠遠不能滿足漁民的生活和生產用電的需求。根據專家調查分析，洪湖湖區有較豐富的風力資源和太陽能資源，適合小型風力發電機和小型太陽能光電系統的應用。示范項目的建設目標，就是要開發和利用湖區較為豐富的風力資源、太陽能資源，推廣應用小型風力發電系統和風光互補發電系統發電；探索有效的技術和管理模式，解決湖上漁民和水上小學用電難的問題；加強與外界通信聯系，改善教育條件，進一步提高廣大漁民的生活水平，建設新型的湖區漁民生活用能模式。

洪湖市示范點工程建設項目的實施，使兩個項目村的有電戶從17.26%提高到58.5%?，F在兩個村已有312戶漁民安裝了小型風力發電系統（其中32戶為風光互補發電系統），由于有了較充足的電力照明，漁民的業余文化生活變得豐富多彩，社會更加和諧。項目實施后，洪湖八一水上學校的照明終于得到了解決，師生的教學、生活條件都有了很大改善。該項目良好的能源、環境和社會效益日益顯現出來，也產生了一定的經濟效益。對項目戶、示范村致富奔小康和全面、協調、持續發展具有顯著的推動作用，對周邊地區產生了長期而深遠的影響，也為洪湖旅游觀光增添了一道靚麗的風景線。

2風力資源與設備安裝

摘要:風力發電作為我國可再生能源的核心組成部分，在國家大力倡導下取得迅速發展及應用。風力發電涉及材料學、空氣動力學、計算機技術、結構力學等學科，屬于集成化的新能源開發技術。由于風力發電設備運行環境惡劣且體量較大，需定期對設備進行無損檢測，評估設備運行狀態。本文以風力發電設備無損檢測技術為切入點，研討塔筒、電機設備、電力電子構件、齒輪箱、風電系統等的無損檢測技術及技術應用方式。結合風電機葉片缺陷評估，引入紅外熱像無損檢測，分析葉片無損檢測方式，降低葉片過度維護，以及事后維護帶來的高昂運維成本，確保風電系統穩定運行。

關鍵詞:發電設備;風力發電;無損檢測技術;紅外熱像無損檢測

各國大力發展新能源事業，聯合國將全球可再生清潔能源認定為重點投資方向。基于此，我國將風能作為未來經濟增長的主要能源來源之一，并大力建設風力發電系統。目前，我國風力發電基礎設施建設取得了一定成就，研究重點將朝向運維發展，即穩固系統運行，加強安全性評估及可靠性評價。因此，需大力發展風力發電設備無損檢測技術，延長風力發電系統使用壽命，減少故障損失，提高經濟效益。

1風力發電設備無損檢測技術及應用

1．1監測發電機與電力電子設備

風力發電機包括電力電子與電磁兩部分，此類構件可靠性是評估風電設備檢測水平的重要指標。風力發電設備運行過程中，受振動、濕度、溫度、封裝形式等影響都會對內部構件造成影響，嚴重者導致零件損壞。風力發電設備收集的風能先經過葉輪，再經過主軸與齒輪箱，經發電機轉換后變成電能。風力機葉片是一種彈性體，在風力作用下葉片結構可形成向上的空氣動力與慣性力，其交變性無法確定，并且隨機性較強。在力的耦合作用下，發電機因不可抗力的振動而產生自激共振，即顫振。如果顫振處于發散狀態，將導致風力發電設備損壞。除此之外，風力發電機組運行過程中會因諸多原因而產生較大振動，振幅與振動頻率超過風機荷載將影響風機穩定運行。目前，應用在風力發電設備的無損檢測方式包括:熱成像技術、電磁傳感技術、掃地雷達技術等，同時還可通過模態分析法對系統穩定性與壽命進行評估，以此提高風力發電機故障檢測科學性。除風電機機械部分易造成設備損壞之外，風力、溫差、潮濕條件也會導致線路絕緣耐壓、腐蝕及接觸電阻的失效。風力發電機和電力電子元件的電子類故障涉及定子線圈絕緣故障、轉子故障、激勵線圈絕緣故障等。轉子與頂底電路故障包括線圈斷裂、線路短路、線圈匝間短路或相位對位短路等，同時焊接點松動也會導致線路故障。傳統電動機電流信號分析法無法適用于發電機工作時，僅能進行線下測試或設備停運時檢修。從電力電子方面分析，電流通過半導體器件時功率損失引起的發熱是導致發電機元件損壞的主要原因之一，在工作電壓與載流能力持續增加的背景下，溫度與檢測系統對電力電子設備可靠性評估具有非常顯著的意義。所以，目前對風力發電機的實時監測技術與方法仍面臨嚴峻挑戰，有必要加大無損檢測技術研究力度，對電力電子系統進行實時監控。

八十年代中期到九十年代中期，世界風力發電技術取得了突飛猛進的發展，設計、制造技術趨向成熟，產品進入商品化階段，功率等級從幾十千瓦躍升至600KW，并向兆瓦級挺進，發電成本競爭力越來越強；同時，風電場建設和管理的水平以及規模也上升到嶄新的階段，如丹麥明確提出其風電場裝機容量將達到電網總裝機容量的10%。我們的鄰居印度，發展態勢尤為引人注目，短短六年左右的時間，其風力發電裝機容量就上到80多萬千瓦。

我國1983年山東引進3臺丹麥Vestas55kW風力發電機組，開始了并網風力發電技術的試驗和示范。1986年，新疆達坂城安裝了一臺丹麥Micon100kW風力發電機組，1989年安裝了13臺丹麥Bonus150kW風力發電機組和在內蒙古朱日和安裝了5臺美國Windpower100kW風力發電機組，開始了我國風電場的運行實驗和示范。

“七五”、“八五”期間，國家計委、國家科委都開列了研制并網風力發電機組的重點攻關項目。電力部建設我國風電場的宏偉設想以及黃毅誠部長“風力發電應成為電力的一支方面軍”決策極大地鼓舞了我國風電場建設的士氣和制造發展風力發電機生產技術的熱情。

根據國家計委已經批準立項和正在申請立項的情況，在“九五”后三年，我國風電場建設將以60～100MW／年的規模高速發展。面對這一發展趨勢，很好地總結過去的工作，客觀地分析我國風電場的潛力和市場形勢，從而較科學地作出規劃并制定相應對策是十分必要的。

一、我國風電場現狀

（1）裝機容量分布

摘要：洪湖水域面積460km2，風力資源充足，中荷項目的實施初步證實可利用風力發電來解決漁民用電難的問題。采用三種技術模式，中荷項目在洪湖示范點成功地安裝了小型風力發電機組312臺（套），其中風光互補系統32臺（套）。項目實施后，漁民不僅能用電照明，還能看上電視，有些示范戶還添置了洗衣機、電冰箱等高檔家用電器，極大地提高了漁民生活水平和生活質量，豐富了精神文化內容。洪湖示范點建設也為內陸湖區風資源的開發利用探索出了有益的經驗。

關鍵詞：小型風力機；風光互補發電；漁民發電

1引言

洪湖市濱湖辦事處船頭嘴村（包括洪湖八一水上希望小學）和螺山鎮新捕撈村的漁民，長年生活在水泥船上，以船為家。兩村共有漁戶533戶，總人口1606人。他們遠離湖岸，遠離常規電網，受地理條件限制，漁民至今未能用上常規電源，只能用煤油蠟燭照明。項目實施前，兩村只有92戶漁民采用小型風力發電機供電，僅占總戶數的17.26%，遠遠不能滿足漁民的生活和生產用電的需求。根據專家調查分析，洪湖湖區有較豐富的風力資源和太陽能資源，適合小型風力發電機和小型太陽能光電系統的應用。示范項目的建設目標，就是要開發和利用湖區較為豐富的風力資源、太陽能資源，推廣應用小型風力發電系統和風光互補發電系統發電；探索有效的技術和管理模式，解決湖上漁民和水上小學用電難的問題；加強與外界通信聯系，改善教育條件，進一步提高廣大漁民的生活水平，建設新型的湖區漁民生活用能模式。

洪湖市示范點工程建設項目的實施，使兩個項目村的有電戶從17.26%提高到58.5%。現在兩個村已有312戶漁民安裝了小型風力發電系統（其中32戶為風光互補發電系統），由于有了較充足的電力照明，漁民的業余文化生活變得豐富多彩，社會更加和諧。項目實施后，洪湖八一水上學校的照明終于得到了解決，師生的教學、生活條件都有了很大改善。該項目良好的能源、環境和社會效益日益顯現出來，也產生了一定的經濟效益。對項目戶、示范村致富奔小康和全面、協調、持續發展具有顯著的推動作用，對周邊地區產生了長期而深遠的影響，也為洪湖旅游觀光增添了一道靚麗的風景線。

2風力資源與設備安裝