新能源中风力发电的技术探讨

来源：核心期刊咨询网时间：2018-12-17 10:2612

摘要：这篇风力发电论文发表了新能源中风力发电的技术探讨，当今世界，能源对促进整个社会的发展有着不可替代的作用，但是随着常规化学能源如煤、石油、天然气会惭惭的耗竭，迫切需要一种可再生的新型能源来代替。因此，对可再生能源的开发利用受到世界各国的高度

　　这篇风力发电论文发表了新能源中风力发电的技术探讨，当今世界，能源对促进整个社会的发展有着不可替代的作用，但是随着常规化学能源如煤、石油、天然气会惭惭的耗竭，迫切需要一种可再生的新型能源来代替。因此，对可再生能源的开发利用受到世界各国的高度重视。

　　关键词：风力发电论文,新能源,发电,特性

　　引言

　　目前，风能相对技术发展比较开阔，比较成熟，如何大力发展新型的再生风能能源，是大多学者研究的一大课题。

　　风力发电是将风能转换为机械能并将机械能转换为电能的过程。风力涡轮机及其控制系统将风能转换为机械能发电机及其控制系统，并将机械能转换为电能。作为风力发电系统的重要组成部分，风力涡轮机直接影响整个风力发电系统的性能和效率。风力发电机变桨距功率控制技术和发电机变速恒频发电技术是风力发电的两项先进技术和未来风力发电技术的发展趋势。

　　1 风力机的功率调节技术

　　风力机的功率调节是风力发电系统的关键控制技术之一。在超过额定风速后，由于部件的机械强度、发电机的容量和電力电子设备的容量等性能的限制，必须减少风力机的风能捕获，使其功率保持在额定值附近，使整个风力机不受到损害。目前运行中的风力机对功率的调节方式主要有定桨距失速调节、变桨距调节和主动失速调节三种方式。

　　1.1 定桨距失速控制

　　通过固定螺距风机叶片与轮毂固定连接，结构简单，性能可靠，但叶片顶角不能根据风速变化进行调整。这种风力涡轮机完全依赖于叶片的空气动力学，使得风力涡轮机的输出功率随风速而变化。难以确保在标称风速下的风能利用率高，特别是在低标称风速下。

　　1.2 变桨距调节

　　为了尽可能提高风能转换效率，并保证风力机输出功率平稳，需增加桨距角控制系统，这样就构成变桨距风力机。变桨距风力机的功率调节依靠叶片固有的气动特性，通过对叶片桨距角的调节来实现。

　　1.3 主动失速调节

　　主动失速调节是采用叶片主动失速以保证功率调节的简单可靠的。风速低于额定风速时，控制系统根据风速分几级控制，控制精度低于变桨距控制;当风速超过额定风速后，变桨系统通过增加叶片攻角，使叶片“失速”，限制风轮吸收功率增加。这一点与定桨风机的失速调节类似，称为“主动失速”。

　　2 风力机的特性和模型

　　风力机的特性是研究空气流作用给风力机的气动力的特性。风力机的气动模型的研究方法有激盘理论和叶素理论等。激盘理论是通过简单的理论来解释风能的提取过程，同时也可以通过它来推导风能转换效率的理论最大值。叶素理论主要研究叶片基元上的空气流产生的气动力。

　　激盘模型：

　　激盘模型的根基是动量定理。风力机可以看作是一种激盘，主要作用是提取风能。因为激盘在空气流中时，可以把激盘看成是不可压缩的(见图1)。由图1可以看出，当空气流流过时，通过激盘可获得一部分风能，使得上游风速V大于下游风速V-∞。因此，截面积AD比截面积A∞大，又比截面积A-∞小。

　　推荐阅读：《发电与空调》(原:制冷空调与电力机械)(双月刊)创刊于1979年，由国家电力公司主办，同济大学热能利用及空调制冷研究所，浙江大学制冷与低温工程研究所、武汉大学动力与机械工程学院协办。

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