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风电技术论文
风电技术论文 风力发电(简称风电)较于其他发电方式有显著的降低环境污染、调整 能源结构等各方面的优势，下面小编整理了风电技术论文，欢迎阅读! 风电技术论文篇一 针对风电技术相关问题分析 摘 要]本文首先分析了风力发电技术要点，然后深入探讨了风能变压 器的安装方式。本文是自己的一些观点，希望对同行工作人员起到一定的参考价 值。[关键词]风能;
风力发电;
变压器;
中图分类号：TM614 文献标识码：A 文章编号：
1009-914X(2015)12-0324-01 一、前言 风力发电较于其他发电方式有显著的降低环境污染、调整能源结构等 各方面的优势，在全球各国都受到了很大的重视。近年来，世界都在兴建风力发 电系统，来缓解用电的紧张局面。对于我国来说，我国的风力资源相当丰富，虽 然应用风力发电的时间较短，但是我国的风力发电系统的技术较为成熟，风力发 电系统的电力已经十分庞大，发电量占据国家发电总量的一定比例，但是相关专 家还在研究更为成熟的技术，为风电发电事业做出更大的贡献。
二、风力发电的关键技术探讨 1、风力发电设计制造技术 风力发电设计制造技术中，风电机组设备以及零部件设计制造技术比 较关键。风电机组研发着重在风电机组总体设计以及仿真软件试验系统方面的研 究。风电机组零部件的设计主要集中在叶轮的设计，而叶轮的关键则是叶片。叶 片的形状和大小要符合流体力学特性并根据强度计算后得到的结构设计制作，已 开展了先进翼型族的设计、实验与应用的研究。在翼型设计技术，数值模拟技术， 风洞实验技术，数据库建立，翼型数据三维修正及在叶片设计中的应用都取得了 较好的效果。但是，叶片制造过程中的智能化加工技术水平还有待于进一步提高。2、风力发电储存技术 在风力发电系统中，还有一个问题就是将富裕的风能储存起来，以满 足用电高峰时需求，应用蓄能技术是解决风能负荷峰谷比问题的一个非常有效的 措施，同时还可以减少存储转换过程中的能量损失。目前，经济可行的风能储存 技术的研究在国内外理论界、工程界得到了越来越广泛的重视。比较常用的风能 储存方式有以下几种：第一，新型电池储能技术;第二，水利蓄能技术;第三，压 缩空气蓄能技术;第四，飞轮蓄能技术;第五，氢能存储技术等。
3、海上风电场技术 由于海上风电场技术逐渐成熟，全球海上风电装机容量已经非常大了， 这可以促进了单机容量的特大型兆瓦级风力机的研发。对于水深大于50m的海域， 风速稳定、风切变小，具有风力发电的独特优势，海域风力发电装备可以采用比 较先进的浮式基础，但浮式风机基础目前还处于前期研究阶段，因此研究适用于 海上风力发电的浮式基础结构，对海上风力发电的产业化具有极为重要的意义。
4、风力发电并网技术 采用风力发电机与电网连接，由电网输送电能的方式，是克服风的随 机性而带来的蓄能问题的最稳妥易行的运行方式，同时可以达到节约矿物燃料的 目的。一般情况下，10kw以上直至Mw级的风力发电机组皆可采用这种方式。并 网运行又可分为两种不同的方式：恒速恒频方式和变速恒频方式。由于风电机组 容量的提高和风电场的集中接入，大规模风电并网的研究得到了学者的普遍重视。
研究大规模风电接入对电网的影响主要的研究点有四个，分别为对调风调频的影 响、对无功功率和电压水平的影响、对稳定性的影响、对电能质量的影响。通过 分析总结这些影响，提出减小风电影响和提高风电控制的措施。
三、变压器安装事项 1、变压器安装前注意事项 (1)首要工作为变压器室内基础型钢底座的制作安装，通常施工中将 基础型钢制作长度确定为距离变压器室大门向内50mm，变压器基础型钢的安装 材料首先必须考虑到变压器的总重量，其次再考虑到变压器外观大小而工艺上选 择的槽钢规格。(2)编制技术措施及安全措施，变压器的安装通常作为电气安装过程 中的关键工序，要严格按照施工现场实际情况和变压器的参数进行安装技术措施 编制工作，包括安装过程中的人员、机具、环境因素的影响，避免变压器器身及 附件在安装过程中发生损坏;必要时可将部分部位加以保护，防止变压器的倾斜， 器身保持干燥及技术防护工作。技术要求及吊装过程中的要求必须充分考虑在内。
制定有关安全施工预案，注意消防措施，避免火灾，防止施工人员安装过程中的 触电事故，安装进行之前做好技术及安全交底，这也是顺利完成整个作业程序必 要保证。
(3)变压器安装前必须进行检查，前比较常用的是检查变压器的抽芯 检查、油枕、散热片、和变压器器身，其中抽芯检查目的就是为了检验变压器芯 部绝缘好坏而采取的措施，是处理变压器芯部绝缘的重要环节，但以下情况，可 不做抽芯检查，1)制造厂规定可不做器身检查;2)容量为1000KVA以下;3)就地产 品仅做短途运输的变压器。另外，器身检查主要为变压器的各部位密封性，不漏 油，绝缘是否良好，是否有机械损伤等。
2、变压器在安装中需要注意若干事项 (1)变压器的安装工作，吊装时要特别注意保护好变压器搭接桩头及 瓷瓶，防止设备损坏。变压器就位时吊车下降速度要缓慢均匀，负责就位调整的 人员要认真核对变压器中心线是否与基础的中心线重合，方可将变压器就位。受 力后检查吊钩与设备重心是否一致，并进行调整。设备拖运时，将设置在变压器 室内的手拉葫芦挂在变压器底部的拖拉千斤绳上，利用手拉葫芦将变压器沿轨道 缓缓拉进变压器室，吊机在拖拉过程中进行必要的配合送放。吊机松钩后，再将 变压器在轨道上缓慢地拖至基础上进行就位。根据施工图纸按顺序安装散热器;
在安装前检查密封性良好，用合格变压器油冲洗干净散热器;安散热器前，先安 装其底部的油管及油泵，紧固所有法兰连接螺栓;安装好支架后，把散热器就位 到要求位置，紧固所有连接螺栓。变压器就位后要注意检查高压绝缘子有无碰擦 和损伤，湿控装置包括湿度显示仪表是否齐全。施工过程严禁任何杂物落入变压 器就位应认准高、低压侧的方向，决不能搞错。变压器本体应水平放置，其安装 水平度允许误差2‰，垂直度允许误差为1.5‰。但目前某些变压器技术要求中已 不需要考虑变压器油枕侧倾斜度。根据变压器出厂要求，就位后加装变压器隔振 器，然后对有载调压器、测温装置、控制箱等附件进行安装。变压器接接地引下 线和接地体应用镀锌螺栓可靠连接。接地装置的安装完毕，用接地兆欧表测量电 阻应符合要求，当接地电阻不合格时，应增加接地极数量。(2)变压器安装完成后的检查 在运行前应检查所有紧固件、连接件安装是否牢固。变压器附带湿控 设备等辅助器件是否正确安装。为了检查变压器是否完好，必须按规范及厂家说 明书要求进行调整试验，所有试验使用的仪器，均应在校验有效期内，试验结果 要记录在测试报告上。检查各种交接试验单据是否齐全，变压器一、二次引线相 位、相色正确，接地线等压接触良好。变压器应清理擦拭干净，顶盖上无遗留杂 物，本体及附体无缺损，且不掺油。保护装置整定值符合规定要求，操作及联动 试验正常。
四、结束语 总之，风力发电具有环保、资源丰富等特点，将使世界未来不可或缺 的新型能源。虽然我国风力发电事业还处于初步阶段，但是应该加倍努力研究风 力发电系统的高新技术，促进我国该项事业的快速发展。
风电技术论文篇二 风电工程技术及经济性分析 摘要：风能是非常重要并储量巨大的能源，它安全、清洁、充裕。由 于风力发电过程不消耗矿产资源，不排放污染物和温室气体，因此，利用风力发 电已成为风能利用的主要形式，受到世界各国的高度重视，发展速度日益加快。
近些年来，我国的风电发展速度相当快，目前为止，我国可以独立运行的小型风 电机组已达到20万台，居世界之最。文章主要叙述风能资源的形成、风电场的选 址设计、风场发电机组的设计、风电场的施工建设、风电场的运行及维护等技术 分析及风电场的经济性评价。
关键词：风能资源;风力发电机;运行与维护;经济性评价 中图分类号：TM315文献标识码：
A 随着环境污染的日益严重，传统能源的日益衰竭，可再生能源的开发 和利用受到了很多学者的青睐。风能是非常重要并储量巨大的可再生清洁能源， 它安全、清洁、充裕，其在电网中的比例也越来越大，然而与一些传统的电源相比较，风力发电具有间歇性、波动性、随机性的特点，大规模风电并网后将严重 影响电力系统的电能质量和安全稳定运行。因此，有必要对风电接入电网的经济 性作比较细致的分析，以推动了可再生能源的发展。
1 风电现状 从20世纪80年代以来，风力发电技术得到迅速发展，与传统发电方式 相比其技术成熟度和经济性能也可以相媲美。在国外，风力发电每年要以30%以 上的速度增长，在我国，通过几个五年计划的发展，风电也已经具有一定的基础 和经验。2003年国家水利部部长汪恕诚题词：“风电是绿色能源，发展风电是实 施能源可持续发展战略的重要措施。风力发电，大有可为。”这说明了国家对我 国风电事业的支持。近些年来，我国的风电发展速度相当快，目前为止，我国可 以独立运行的小型风电机组已达到20万台，居世界之最。
2 风电技术 2.1 风能资源 风的形成我们大多人都了解，就是空气流动的结果，空气之所以流动， 就是地球绕太阳运动的结果，在转动过程中，由于太阳离地球的距离和方位的不 同，地球上各地方各纬度所接受的太阳辐射不同、强度不同、温度高低不同，这 种就形成了温度差，温差形成了不同地方间的气压不同，这样就形成了气体的流 动。风能资源除了大气流动，还有就是季风和局地环流。
2.2 风力等级 风力等级也就是风的速度值等级，是一种风力强度值，风越大强度越 大，风速越大，等级也就越高。根据1946年修订的“蒲福风级”可以分为静风、软 风、轻风……等17个等级，并可以根据一定的关系来计算风速确定风级：
VN=0.1+0.824N1.505，其中，N为风的级数;VN为N级风的平均风速(m/s);同时也 可以计算风的最大、最小风速，计算公式为：
VNmax=0.2+0.824N1.505+0.5N0.56;VNmin=0.824N1.505+0.56。
2.3 风的测量 气象台、站所提供的统计数据大多情况下只是较大区域内的风能资源 情况，作为风力发电场选址的就不够精确，所以当风力发电场在风场选址时，要采用高的自动测风系统。测风系统可以分为传感器、主机、数据存储装置、电源、 安全与保护装置共六个部分。
2.4 风电场场址的选择 建设风电场前期工作是一项综合的过程，需要考虑很多方面的情况和 影响，包括风电场的选址、风资源的评估、风电场的设备设计及选型、装机容量 设计和确定、后期扩建等等。风电场的场址选择首先要考虑风资源情况，对风能 资源进行评估，风能情况是风场发电经济性能的一个重要指标。选择场址是一个 宏观过程，需要从一个较大的地区，考查气象条件，选择一个风资源丰富，而且 最有利用价值的小片区域，这片小区域就是风力发电机组安装场地。场址的选择 好坏直接影响到风场后期生产的经济性能。
2.5 发电机组技术 场址选择完成后，要对风场建设的发电机组进行设计工作，包括风场 的总体设计、基础设计、变压器的选择、变电站设计、架空线路设计和中控楼及 其他建筑的设计，还包括入场道路、场内道路及绿化等的设计。招标完设计单位， 对发电机组进行设计，选择机组类型等。
风力发电机包括风轮、机舱、塔架和基础四个部分，风轮主要是通过 叶片和轮毂获取风能的设备;机舱装有风速和风向传感器及隔音和通风装置的设 备;塔架是支撑机舱和风轮的高度的部分;基础是固定作用的装置。
3 风电场的经济性能 评估一个风电的经济性能，首先要研究风电场的成本，包括建设成本、 运行成本、财务其他费用的支出等，影响一个风电场的经济因素主要有风资源情 况、风机特性情况、投资收益率和投资回收期、上网电价等。根据风电场的容量 大小，生产发电机的成本大小也较有所不同，容量越大，需要的发电机越多，生 产的风机越多，其成本也就越低。
风电成本可以分为基础建设期、生产运行期两个阶段研究，在基础建 设期需要研究风电场建设的总投资，包括固定资产投资(又分为设备投资、建筑 投资、安装投资、联网工程投资、其他费用投资、预备费用投资)、建设期贷款 利息等财务费用投资、流动资金的投资。生产运行期的投资包括经营成本(含维 修费用、工资福利费、保险费用、材料费、管理费)、折旧费用、摊销费和利息支出。
进行风电经济性研究的主要指标有风电场的单位千瓦造价、单位千瓦 时投资成本、财务内部收益率、投资回收期、财务净现值、投资利润率、投资利 税率、资本利润率和资产负债率等经济指标，主要是对这些指标进行计算、对比、 评价、分析的研究过程，下面为风电场的单位千瓦造价、单位千瓦时投资成本的 分析计算公式：
风电场的单位千瓦造价=总投资/总装机容量(元/kW)，就是风电场电 机系统每发一千瓦时的投资成本，此单价中包含了建设期的设备费、安装费、建 筑工程费、前期费及其他费用等等。
单位千瓦时投资成本=(年固定费+运行维护费+大修费)/每年的发电 量(元/kWh)，是指在寿命期内每生产出一千瓦时电量所需要的投资费用。它包含 折旧费、利息、人工、管理、税金、维护费、使用期内的大修费 用等。
4 风电经济性的影响因素 发电量是最主要的影响因素之一。发电量的风电场收入的来源，直接 影响风电场的经济性能，它的影响因素主要为风资源、电场发电机布置情况、机 组选型、运行管理的水平及当地限电情况。其他影响因素还有投资情况、融资成 本、运行成本及当地税收政策等。
人们通常认为提高风与负荷的关系是可以受价格响应，但却忽视了风 电场的发电情况同时也会对当地电价产生一定程度的影响这一因素，其实风电变 化和价格响应是相辅相承的关系。所以在大规模风电项目评价分析上，应考虑风 电上网对地方电价、用户价格的影响，它会影响电力系统的经济运行，例如风电 的入网对传统火电机组的分配和调度、电力系统的运行成本及CO2的排放情况的 影响，同时需要考虑的是为了尽量降低这些影响，而且付出的经济成本。
风机选型，基本上都是按照变浆距风力发电机的最大功率捕获原理进 行评价，从风速切入到额定风速这一过程的评价中，为得到发电机的工作工部最 优化，大多都是通过变浆技术来得以实现，而且从现场实际风速统计分析可知， 这一工况下是发电机运行最多、出力最多的时段，即最优风能捕获是从风速切入 时到发电机达到额定功率时。另一方面，风机选型也是风电项目固定资产投资中对投资影响最大的部分，相互间接组合方案和规模大小都是非常主要的因素。通 过对选型的多方案比较，得到设备选型与项目规模的最佳配合，并采用适当的组 合方案，就可以实现对风电设备投资的控制、风电设备的可利用率等主要经济的 理想指标。
5 结语 风电场的技术和经济性都还有很大的提升空间，作为无污染、可再生 的能源，具备很好的经济性，实用价值高，故它成为目前最受关注的发电项目， 也是风电迅速加快发展步伐的最重要的因素。
