第一篇：風力發電技術知識問答總

風力發電技術知識問答總合集（精華）

電力法的基本原則包括哪些內容？

答1電力事業應當根據國民經濟和社會發展的需要，適當超前發展2國家鼓勵國內外經濟組織和個人依法投資開發電源，興辦電力生產企業，實行誰投資，誰受益的原則。3電力設施和電能受國家保護的原則。4電力建設和電力生產要依法保護環境防治公害。5國家鼓勵和支持利用可再生資源和清潔能源發電。6電力企業依法實行自主經營，自負盈虧，并接受電力管理部門的監督。7國家幫助和扶持少數民族地區，邊遠地區和貧困地區發展電力事業。8國家鼓勵采用先進的科學技術和管理方法發展電力事業。

什么叫污閃，哪些情況下容易發生污閃

答，瓷質絕緣表面由于環境污穢和潮濕而引起瓷表面沿面放電以致發生閃絡的現象，通常稱為污閃，一般在毛毛雨，大霧，雪淞等氣候條件下容易發生污閃。

電力變壓器的正常巡視檢查項目有哪些

答，1聲響，油位，溫度是否正常，2氣體繼電器是否充滿油，變壓器外殼是否清潔，有無滲漏，防爆管是否完整，無裂縫。3套管是否清潔，無裂文，無打火放電現象，引線接頭是否良好，有無過熱現象。4冷卻系統是否正常，吸濕器是否暢通，吸潮劑有無潮體。5負荷是否正常，有載調壓裝置的運行是否正常，分接開關的位置是否符合電壓的要求。

電氣絕緣材料在電工技術中有何作用

答，1，使導電體與其他部分相互隔離，2把不同電位的導體分隔開，3提供電容器儲能的條件，4改善高壓電場中的電位梯度。

試述補償電容器采用星形，三角形連接各有什么優缺點。

答，1星形連接的補償效果，僅為三角形連接的1/3，這是因為 1在三相系統中采用三角形連接法時，電容器所受的為線電壓，可獲得較大的補償效果。2當彩星形接法時，電容器所受電壓為相電壓，其值為線電壓的1比根號3，而無功出力與電容器電壓平方成正比，即QC=U2C/XC故星形接線的無功出力將下降1/3。2星形連接時，當電容器發生單相短路，短路相電流為未短路兩相電流的幾何和，其值不會超過電容器額定電流的三倍，而三角形連接發生單相短路時，短路電流會超過電容器額定電流的很多倍，易引起事故的擴大。故從短路全方面考慮，采用星形接線比較合理。

試述電氣設備接地的巡視內容

答，1電氣設備接地線，接地網的連接有無松動，脫落現象，2接地線有無損傷，腐蝕，斷股，固定螺栓是否松動，3人工接地體周圍地面是否堆放或傾倒有易腐蝕性物質。3人工接地體周圍地面是否堆放或傾倒有易腐蝕性物質，4移動電氣設備每次使用前，應檢查接地線是否良好；5地中埋設件是否被水沖刷，裸露地面，5接地電阻是否超過規定值。試述1000V以上電氣設備的接地情況

答：凡電壓在1000V以上的電氣設備，在各種情況下，均應進行保護接地，而與變壓器或發電機的中性點是否直接接地無關

試述液壓油的分類及它們的基本情況

答，液壓油分礦物油型，乳化型和合成型。礦物油型又分機械油，汽輪機油，通用液壓油，液壓導軌油和專用液壓油。專用液壓油有，耐磨液壓油，低凝液壓油，清凈液壓油和數控液壓油。乳化型又分油包水乳化液和水包油乳化液。合成型又分磷酸酸基液壓油和水一二元醇基液壓油。

試述淮壓系統中濾油器的各種可能安裝位置

答，1淮壓泵回油管路上，2系統壓力管道上，3系統旁通油路上4系統回油管路上，5單獨設立濾油器管路上。

流量閥的節流口為什么通常要采用薄壁孔而不采用細長小孔

答，1薄壁小孔的流量特性好，2薄壁小孔不容易堵塞，可以獲得最小開充，故可以獲得比細長小孔更小的穩定流量。3薄壁小孔的流量公式中不含黏度參數，流量受溫度的影響小。試述直流電磁換向閥和交流電磁換向閥的特點

答，交流電磁換向閥用交流電磁鐵，操作力較大，啟動性能好，換向時間短，但換向沖機和噪聲較大，當閥芯被卡阻時，線圈容易因電流增大而燒壞，換向可靠性差，允許的換向頻率低。而直流電磁換向閥頻率高，沖機小，壽命長，工作可靠但操作力小，換向時間長。

保謂液壓系統的爬行現象，如何尋找產生爬行的原因

答，液壓傳動系統中，當液壓剛或液壓馬達低速運行時，可能產生時斷時續的運動現象，這種現象稱為爬行。產生爬行的原因道德是和磨擦力特性有關，若靜磨擦力與動摩擦力相等，摩擦力沒有降落特性，就不易產生爬行，因此檢查液壓剛內密封件安裝正確與否，對消除爬行是很重要的，爬行的產生與轉動系統的剛度有關，當油中混入空氣時，則油的有效體職彈性系數大大降低，系統剛度減小，就容易產生爬行，因此必須防止空氣進行液壓系統，并設法排出系統中的空氣。另外，供油流量不穩定，油液變質或污染等也會引起爬行現象。

試述液壓傳動的工作原理

答液壓傳動的工作原理就是利用液體的壓力傳遞運動和動力，先利用動力元件（液壓泵）將原動機的機械能轉換為液體的壓力能，再利用執行元件液壓剛將液體的壓力能轉換為機械能，驅動工作部件運動。液壓系統工作時，還可利用各種控制元件如溢流閥和換向閥等對油液進行壓力，流量和方向的控制與調節，以滿足工作部件對壓力，速度和方向上的要求。

與其他傳動方式相比，液壓傳動有哪些優缺點

答，1傳動平衡，易于頻繁換向，2質量輕體積小，動作靈敏，3承載能力大；4調速范圍大，易實現無級調速，5易于實現過載保護；6液壓元件能夠自動潤滑，元件的使用壽命長，7簡易實現各種復雜的動作。8簡化機械結構9便于實現自動化控制，10便于實現系列化，標準化和通用化。缺點有：1液壓元件制造精度要求高，2實現定比傳動困難，3油液易受溫度的影響，4不適宜遠距離輸送動力，5油液中混入空氣容易影響工作性能，6油液容易被污染，7發生故障不容易檢查與排除。

液壓泵的分類和主要參數有哪些

答，液壓泵，按其結構形式分為齒輪泵，葉片泵，柱塞泵和螺桿泵；按泵的流量能否調節，分為定量泵和變量泵；按泵的輸油方向能否改變，又分為單向泵和雙向泵。液壓泵的主要參數有壓力和流量。

液壓基本回路有哪幾大類，它們各自的作用是什么

答，液壓基本回路通常分為方向控制回路，壓力控制回路和速度控制回路三大類。1方向控制回路其作用是利用換向閥控制執行元件的啟動，停止，換向及鎖緊等。2壓力控制回路的作用是通過壓力控制閥來完成系統的壓力控制，實現調壓，增壓，減壓，卸荷和順序動作等，以滿足執行元件在力或轉矩及各種動作變化時對系統壓力的要求。3速度在控制回路的作用是控制液壓系統中執行元件的運動速度或速度切換。

什么是變漿距控制，它有哪些特點

答，變槳距控制主要是指通過改變翼型迎角，使翼型升力發生變化來進行輸出功率的調節，變槳距控制風輪的特點如下，優點1啟動性好，2剎車機構簡單，葉片瞬漿及風輪轉速可以逐漸下降；3額定點前的功率輸出飽滿；4額定點后的輸出功率平滑，5風輪葉根隨的靜動載荷小，6葉寬小，葉片輕，機頭質量比失速機組小。缺點1由于有葉片變距機構，輪轂較復雜，可靠性設計要求高，維護費用高。

齒輪箱常見故障有哪幾種

答1齒輪損傷。2輪齒折斷，斷齒又分過載折斷，疲勞折斷以及隨機斷裂等。3齒面疲勞，4膠合，5軸承損傷，6斷軸，7油溫高等。

如何檢查齒輪箱異常高溫

答，首行要檢查潤滑油供應是否充分，特別是在各主要潤滑點處，必須要有足夠的油液潤滑和冷卻；再次要檢查各傳動零部件有無卡滯現象，還要檢查機組的振動情況，前后連接接頭是否松動等

風力發電機組的整體檢查包括哪些內容

答，1檢查法蘭間隙，2檢查風電機組防水，防塵，防沙暴，防腐蝕情況。3一年一次風電機組防雷系統檢查，4一年一次風電機組接地電阻檢查，5檢查并測試系統的命令和功能是否正常，6檢查電動吊車，7根據需要進行超速試驗，飛車試驗，正常停機試驗，安全停機，事故停機試驗。8檢查風電機組內外環境衛生狀況。

風力發電機組機械制動系統的檢查包括哪些項目

答，1接線端子有無松動，2制動盤和制動塊間隙，間隙不得超過廠家規定數值；3制動塊磨損程度，4制動盤有無磨損和裂縫，是否松動，如埯更換按廠家規定標準執行。5液壓系統各測壓點壓力是否正常；6液壓連接軟管和液壓剛的泄露與磨損情況；7根據力矩表100%緊固機械制動器相應螺栓；8檢查液壓油位是否正常9按規定更新過濾器；10測量制動時間，并按規定進行調整。

哪些事故出現，風力發電機組應進行停機處理

答，1葉片處于不正常位置與正常運行狀態不符時；2風電機組主要保護裝置拒動或失靈時，3風電機組因雷機損壞時。4風電機組發生葉片斷裂等嚴重機械故障時，5出現制動系統故障時。

如何處理風力發電機組故障性自動停機

答，對由故障引起的不定期自動停機，即操作手冊規定外的停機，操作者在重新啟動風電機組之前，應檢查和分析引起停機產生的原因，對這類停機都應認真記錄，應檢查和分析引起停機產生的原因，對這類停機都應認真記錄，而未造成臨界安全損傷的外部故障，如電網無電后又恢復的情況，在完成停機檢查程序后，允許其自動恢復到正常狀態。

為什么風電場要進行運行分析

答，風電場進行運行分析主要是對風電設備的運行狀況，安全運行，經濟運行以及運行管理進行綜合性或專題性分析，通過分析可以摸索出運行規律，找出設備的薄弱環節，有針對性地制定防止事故的措施。從而提高風電設備運行的技術管理水平和風電場的經濟效益。

試述風力發電對環境的影響

答，1優點，風力發電利用的是可再生性的風能資源，屬于綠色潔凈能源，它的使用對大氣環境不造成任何污染，從另一角度來看充分利用風力發電，也可降低礦物燃料的使用，從而減少污染物的排放量，相應地保留了礦物質第一次性能源。風力發電對場內的土地利用不受限制，未占的大面積土地仍可按計劃繼續留做他用。2缺點，視覺侵擾，噪聲，電磁干擾及對微氣候和生態影響都是風力發電的不足之處，便這些負面影響可以通過精心設計而減少。

風力發電機組的日常運行工作內容主要包括哪些

答，1通過中控室的監控計算機，監視機組的各項參數變彎及運行狀態，并按規定認真填寫風電場運行日志，當發現異常變化趨勢時，應對該機組的運行狀態實施連續監視，并根據實際情況采取相應的處理措施。2遇到常規故障，應及時通知維護人員，應根據當時的氣象條件做相應的檢查處理，并在風電場運行日志上做好相應的故障處理記錄及質量驗收記錄。3對于非常規故障，應及時通知相關部門，并積極配合處理解決。

風力發電機組的巡視檢查工作重點應是哪些機組

答，在風力發電機組巡檢工作中，要根據設備近期的實際情況有針對性地重點檢查，1故障處理后重新投運的機組，2啟停頻繁的機組，3負荷重，溫度偏高的機組4帶病運行的機組，5新投入運行的機組。

風力發電機組因液壓故障停機后應如何檢查處理

答，應檢查，1油泵工作是否正常，2液壓回路是否滲漏，3若油壓異常，應檢查液壓泵電動機，液壓管路，液壓剛及有關閥體和壓力開關等，必要是應進一步檢查液壓泵本體工作是否正常。4待故障排除后再恢復機組運行。

當風力發電機組在運行中發生主開關跳閘現象應如何檢查處理

答，1目測檢查主回路元件外觀及電纜接頭處有無異常，2在拉開臺變側開關后應當測量發電機主回路絕緣以及可控硅是否正常，若無異常可重新試送電，3借助就地臨近機提供的有關故障信息進一步檢查主開關動作的原因，若有必要應考慮檢查就地監控機跳閘信號回路及主開關自動跳閘機構是否正常。4經檢查處理并確認無誤后，才允許重新啟動風電機組。

當風力發電機組發生事故后，應如何處理

答，發事事故時，值班負責人應當組織人員采取有效措施，防止事故擴大并及時上報有關部門及人員，同時應保護事故現場，為事故調查提供便利，事故發生后，運行人員還

請闡述風的測量及自動測風系統的主要組成部分

答，風的測量包括風向和風速測量。風向測量是指測量風的走向，風速測量是測量單位時間內空氣在水平方向所移動的距離。自動測風系統主要由六部分組成。即傳感器，主機，數據存儲裝置，電源，安全與保護裝置。傳感器分風速傳感器，風向傳感器，溫度傳感器，氣壓傳感器，輸出信息為頻率或模擬信號。主機利用微處理器對傳感器發送的信號進行采集，計算和存儲，由數據記錄裝置，數據讀取裝置，微處理器，就地顯示裝置組成。

試述風力發電機組巡視檢查的主要內容，重點和目的

答，風力發電機組巡視檢查工作主要內容包括，機組在運行中有無異常聲響。葉輪及運行的狀態，偏航系統是否正常，塔架外表有無油跡污染等。巡視過程中要根據設備近期的實際情況有針對性地重點檢查，1故障處理后重新投運的機組；2起停頻繁的機組；3負荷重，溫度偏高的機組，4帶病運行的機組，5新投入運行的機組，若發現故障隱患，則應及時報告和處理，查明原因，從而達到避免事故發生，減少經濟損失的目的，同時要做好相應的巡視檢查記錄進行備案

風力發電機組因異常情況需要立即停機應如何進行操作？ 答，操作順序是，1，利用主控計算機遙控停機，2遙控停機無效時，則就地按正常停機按鈕停機，3當正常按鈕仍無效時，拉開幾力發電機組主開關或連接此臺機組的線路斷路器，之后疏散現場人員做好秘要的安全措施，避免事故范圍擴大。

試述風務發電機組手動啟動和停機的操作方式有哪些

答，1，主控室操作。在主控室操作計算機啟動鍵和停機鍵。2，就地操作，斷開遙控操作開關，在風電機組的控制盤上，操作啟動或停機按鈕，操作后再合上遙控開關。3遠程操作，在遠程終端上操作啟動鍵和停機鍵。4機艙上操作。在機艙的控制盤上操作啟動鍵或停機鍵，但機艙上操作權限于調試時使用。

什么是圖標，圖標的主要內容包括哪些

答，圖標又稱標題欄，一般在圖樣的右下角，其內容主要包括，圖名，圖號，工程名稱，設計單位，設計，制圖，描圖者，審批及批準者，以及比例，單位，日期等。

試述電氣圖的主要特點

答，電氣圖的特點主要有，1其主要表達形式是簡圖。2其主要表達內容是元件和連接線，3電氣圖中的元件都是按正常狀態繪制的，5電氣圖往往與主體工程及其他配套工程的圖有密切關聯

電工測量儀表有哪幾方面的作用

答，1反映電力裝置的運行參數，監測電力裝置回路的運行狀況，2計量一次系統消耗的電能，3保證一次系統安全，可靠，優質和經濟合理的運行。

為什么三相照明負載要采用三相四線制，假若中線斷開時，將有什么問題出現

答，三相照明負載屬于不對稱負載，且它的額定電壓均為相電壓。采用三相四線制，有中線是為了各相負載電壓對稱，使其正常安全工作，若中線斷開，則各相電壓不對稱，有的相電壓低于額定值，不能正常工作，有的相電壓則高于額定電壓，將損壞負載。

在三相全控橋整流裝置中，若改變電網電源進線程序，則可能會出現什么情況

答，電路工作不正常，直流輸出電壓波形不規則，不穩定，缺相，移相等，調節控制不能進行。

試述低壓保護的種類及其基本概述。

答，低壓保護一般分為；短路保護，過負荷保護和漏電保護（即觸電保護，接地保護）三種，短路保護是由熔斷器或自動開關中的電磁脫扣器來實現；過負荷保護一般是由熱繼電器，過流繼電器或自動開關中的熱脫扣器來實現，漏電保護一般是由漏電繼電器或自動開關中的漏電脫扣器來實現。為什么在電力安全生產中一定要始終貫徹安全第一的方針

答，電力生產的特點是高度的自動化及產供，銷同時進行，許多發電廠，輸電線路，變電站和用電設備組成一個電網聯合整體運營，這類生產本身就要求具備極高的可靠性，另外電能不能大量儲存，所以電力生產安全的重要性遠大于其他行業，2就電力企業在國民經濟中所處的地位來說，它既為各行各業提供動力，又是一個廣大人民群眾所離不開的服務行業。它一旦發生事故，不僅是影響電業本身的職工人身安全和設備安全，而且還可能造成重大的社會影響，所以電力生產安全第一的方針不是暫決定的一項方針，而是由電力生產的客觀規律所決定的。3從電力企業本身來說，生產不安全，就不可能做到滿發，穩發，多供，少損和文明生產，就不能創造出好的經濟效益，所以電力生產必須要始終貫徹安全第一的方針。

為什么要采用三相交流電，三相交流電是如何產生的

答，采用三相交流電能夠使發電機的體積造得小一些，從而節約材料，在輸電方面，若選用截面相同輸電線，采用三相交流電能夠使導線的根數減少；在用電方面，使用三相電源供電的三相電動機比單相電源供電的電動機結構簡單，價格低，性能平穩。三相交流電是由三相交流發電機產生的，在發電機的定子上裝有三個幾何狀，尺寸與匝數都相同的繞組，當轉子磁場按瞬時針方向均勻轉運時，相對而言，繞組作切割磁力線的運動，每個繞組中將感應出一個交流電動勢，這樣就產生了三相交流電。

第二篇：風力發電考試

1.電力系統：用于生產，傳輸，交換，分配，消耗電能的系統：

一次部分：用于能量生產，傳輸，交換，分配，消耗的部分

二次部分：對一次部分進行檢測，監視，控制和保護的部分

2.風電場和常規電廠的區別：單機容量?。浑娔苌a比較分散，發電機數目多；輸出的電壓等級低；類型多樣化；功率輸出特性復雜；并網需要電力電子換流設備

3.風電廠電氣一次系統組成：風電機組；集電系統；升壓站；廠用電系統。

4．變壓器銅損：銅導線存在著電阻，電流流過消耗一定功率，變為熱量

變壓器鐵損：鐵心中的磁滯損耗和渦流損耗

5.常用的開關電器：斷路器（切斷電路），隔離開關（在電氣設備和熔斷器間形成明顯的電壓斷開點，運行方式改變時倒閘操作），熔斷絲（有故障電流時斷開電路），接觸器（電路正常開合閘，無法斷開故障電路）。

6.集膚效應：靠近導體表面處的電流密度大于導體內部電流密度的現象。隨電流頻率升高，集膚效應使導體的電阻增大，電感減??！

7.電流互感器：串接一次系統，將大電流變為小電流

二次開路后果：出現的高壓電危機人身及設備安全；鐵心中產生大量剩磁；長時間作用鐵心過熱

8.電壓互感器作用:并接一次系統，將高電壓變成低電壓

二次側短路：引起很大短路電流，造成互感器燒毀

9.電氣設備選擇的技術條件：按照正常工作狀態選擇；按照短路狀態校驗；電氣選擇的環境因素；環境保護

10.電流繼電器和電壓繼電器有何作用？他們如何接入電氣一次系統?

電流繼電器反應一次回路中的電流越限，用于二次系統的保護回路，用以啟動時間繼電器的動作或直接觸發斷路器分閘。

電流繼電器用于繼電保護裝置中的過電壓保護或欠電壓閉鎖

11.配電裝置的最小凈距：無論在正常最高工作電壓或出現內，外部過電壓時，都不至使空氣間隙被擊穿。

12.A,B,C,D,E類安全凈距的具體含義

A1：帶電部分至接地部分之間的最小安全凈距

A2：不同相的帶電導體之間

B1：帶電部分至柵狀遮欄間的距離和可移動設備在移動中至帶電裸導體間的距離 B2：帶電部分至網狀遮欄

C：無遮攔裸導體至地面

D：停電檢修的平行無遮欄

E：屋內配電裝置通向屋外的出線套管中心線

12.雷電類型：直擊雷；感應雷；球星雷。

13.雷電防護：避雷針，避雷線，避雷器，避雷帶和避雷網，接地裝置

14.風電場防雷性能衡量標準：耐雷水平，雷擊跳閘率

15.變流系統的功能，電力變換，控制功率，控制轉矩，調節功率因素

第三篇：風力發電報告

國內外風力發電技術 的現狀與發展趨勢

風能是一種可再生的清潔能源。近30年來，國際上在風能的利用方面，無論是理論研究還是應用研究都取得了重大進步。風力發電技術日臻完善，并網型風力發電機單機額定功率最大已經到5MW，葉輪直徑達到126m。截止2005年世界裝機容量已達58,982MW，風力發電量占全球電量的1%。中國成為亞洲風電產業發展的主要推動者之一，其總裝機容量居世界第8位，2005年新增裝機容量居世界第6位。今后，國內外風力發電技術和產業的發展速度將明顯加快。引

言

風是最常見的自然現象之一，是太陽對地球表面不均衡加熱而引起的“空氣流動”，流動空氣具有的動能稱之為風能。因此，風能是一種廣義的太陽能。據世界氣象組織（WMO）和中國氣象局氣象科學研究院分析，地球上可利用的風能資源為200億kW，是地球上可利用水能的20倍。中國陸地10m高度層可利用的風能為2.53億kW，海上可利用的風能是陸地上的3倍，50m高度層可利用的風能是10m高度層的2倍，風能資源非常豐富。

風能是一種技術比較成熟、很有開發利用前景的可再生能源之一[1]。風能的利用方式不僅有風力發電、風力提水，而且還有風力致熱、風帆助航等。因此，開發利用風能對世界各國科技工作者具有極強的魅力，從而喚起了世界眾多的科學家致力于風能利用方面的研究。在本文中，將對國內外風力發電技術的現狀和發展趨勢進行論述。風力發電基本知識

2.1 風能的計算公式

空氣運動具有動能。風能是指風所具有的動能。如果風力發電機葉輪的斷面積為A，則當風速為V的風流經葉輪時，單位時間風傳遞給葉輪的風能為

（1）

其中：單位時間質量流量m=ρAV

（2）

在實際中，式中：

PW—每秒空氣流過風力發電機葉輪斷面面積的風能，即風能功率，W；

（3）Cp—葉輪的風能利用系數；

?m—齒輪箱和傳動系統的機械效率，一般為0.80—0.95，直驅式風力發電機為1.0； ?e—發電機效率，一般為0.70—0.98； ?—空氣密度，kg/m3；

A—風力發電機葉輪旋轉一周所掃過的面積，m2； V—風速，m/s。

2.2 貝茨（Betz）理論

第一個關于風輪的完整理論是由德國哥廷根研究所的A·貝茨于1926年建立的。

貝茨假定風輪是理想的，也就是說沒有輪轂，而葉片數是無窮多，并且對通過風輪的氣流沒有阻力。因此這是一個純粹的能量轉換器。此外還進一步假設氣流在整個風輪掃掠面上的氣流是均勻的，氣流速度的方向無論在風輪前后還是通過時都是沿著風輪軸線的。

通過分析一個放置在移動空氣中的“理想”風輪得出風輪所能產生的最大功率為

—空氣密度，kg/m3；

（4）

式中：Pmax—風輪所能產生的最大功率；

A—風力發電機葉輪旋轉一周所掃過的面積，m2； V—風速，m/s。

這個表達式稱為貝茨公式。其假定條件是風速與風輪軸方向一致并在整個風輪掃掠面上是均勻的[2]。將(4)式除以氣流通過掃掠面A時風所具有的動能，可推得風力機的理論最大效率

（5）

(5)式即為有名的貝茲（Betz）理論的極限值。它說明，風力機從自然風中所能索取的能量是有限的，其功率損失部分可以解釋為留在尾流中的旋轉動能。

能量的轉換將導致功率的下降，它隨所采用的風力機和發電機的型式而異，因此，風力機的實際風能利用系數Cp<0.593[3]。

2.3 溫度、大氣壓力和空氣密度

通過溫度計和氣壓計測試出實驗地點的環境溫度和大氣壓，由下式計算出空氣密度。

（6）

式中：ρ—空氣密度，kg/m3； h—當地大氣壓力，Pa； t—溫度，℃。

從空氣密度公式可以看出，空氣密度的大小與大氣壓力、溫度有關。

2.4 風力機的主要組成

1)小型風力發電機

小型水平軸風力機主要組成部分有：風輪、發電機、塔架、調向機構、蓄能系統、逆變器等。（1）風輪 風輪是風力機從風中吸收能量的部件，其作用是把空氣流動的動能轉變為風輪旋轉的機械能。水平軸風力發電機的風輪是由1~3個葉片組成的。葉片的結構形式多樣，材料因風力機型號和功率大小而定，如木心外蒙玻璃鋼葉片、玻璃纖維增強塑料樹脂葉片等。

（2）發電機

在風力發電機中，已采用的發電機有3種，即直流發電機、同步交流發電機和異步交流發電機。小型風力發電機多采用同步或異步交流發電機，發出的交流電通過整流裝置轉換成直流電。

（3）塔架

塔架用于支撐 發電機和調向機構等。因風速隨離地面的高度增加而增加，塔架越高，風輪單位面積捕捉的風能越多，但造價、安裝費等也隨之加大。

（4）調向機構

垂直軸風力機可接受任何方向吹來的風，因此不需要調向機構。對于水平軸風力機，為了得到最高的風能利用效率，應用風輪的旋轉面經常對準風向，需要對風裝置。常用的調向機構主要有尾舵、舵輪、電動對風裝置。

（5）限速機構

當風速高于風力機的設計風速時，為了防止葉片損壞，需要對風輪轉速進行控制。（6）貯能裝置

貯能裝置對獨立運行的小型風力機是十分重要的。其貯能方式有熱能貯能、化學能貯存。（7）逆變器

用于將直流電轉換為交流電，以滿足交流電氣設備用電的要求。2)大型風力發電機

大型風力發電機組由兩大部分組成：氣動機械部分和電氣部分。氣動機械部分包括風輪、低速軸、增速齒輪箱、高速軸，其功能是驅動發電機轉子，將風能轉換為機械能。電氣部分包括異步發電機、電力電子變頻器、變壓器和電網，其功能是將機械能轉換為頻率恒定的電能。近年來，又研制成功了直驅式變速恒頻風力發電機組（無增速齒輪箱）。風力機與風力發電技術

3.1 風力機與風力發電技術的發展史

風能，是人類最早使用的能源之一。遠在公元前2000年，埃及、波斯等國已出現帆船和風磨，中世紀荷蘭與美國已有用于排灌的水平軸風車。我國是世界上最早利用風能的國家之一，早在距今1800年前，我國就有風力提水的記載。1890年丹麥的P·拉庫爾研制成功了風力發電機，1908年丹麥已建成幾百個小型風力發電站。自二十世紀初至二十世紀六十年代末，一些國家對風能資源的開發，尚處于小規模的利用階段[4]。

隨著大型水電、火電機組的采用和電力系統的發展，1970年以前研制的中、大型風力發電機組因造價高和可靠性差而逐漸被淘汰，到二十世紀六十年代末相繼都停止了運轉。這一階段的試驗研究表明，這些中、大型機組一般在技術上還是可行的，它為二十世紀七十年代后期的大發展奠定了基礎。

1980年以來，國際上風力發電機技術日益走向商業化。主要機組容量有300kW、600kW、750kW、850kW、1MW、2MW。1991年丹麥在Vindeby建成了世界上第一個海上風電場，由11臺丹麥Bonus 450kW單機組成，總裝機4.95MW。隨后荷蘭、瑞典、英國相繼建成了自己的海上風電場。

目前，已經備離岸風力發電設備商業生產能力的廠家，主要有丹麥的Vestas（包括被其整合的NEG-Micon），美國的GE風能，德國的Nordex、Repower、Pfleiderer/Prokon、Bonus和德國著名的Enercon公司。單機額定功率覆蓋范圍從2MW、2.3MW、3.6MW、4.2MW、4.5MW到5MW。葉輪直徑從80m、82.4m、100m、110m、114m、116m到126m。

3.2 風力機的種類

風力發電機是把風能轉換為電能的裝置，鑒于風力發電機種類繁多，因此分類法也是多種。按葉片數量分，單葉片，雙葉片，三葉片，四葉片和多葉片；按主軸與地面的相對位置分，水平軸、垂直軸(立軸)式；按槳葉工作原理分，升力型、阻力型。目前風力發電機三葉片水平軸類型居多。

水平軸風力機，風輪的旋轉軸與風向平行，如圖1所示；垂直軸風力機，風輪的旋轉軸垂直于地面或氣流方向，如圖2所示。國內外風力發電的現狀

4.1 世界風力發電的現狀

目前，中、大型風力發電機組已在世界上40多個國家陸地和近海并網運行，風電增長率比其它電源增長率高的趨勢仍然繼續。如表1所示，截止2005年12月31日世界裝機容量已達58,982MW，年裝機容量為11,310MW，增長率為24%；風力發電量占全球電量的1%，部分國家及地區已達20%甚至更多。2005年世界風電累計裝機容量最多的十個國家見表2，前十名合計51750.9MW，約占世界總裝機容量的87.7%。

2005年國際風電市場份額的分布多樣化進程呈持續發展趨勢：有11個國家的裝機容量已高于1,000MW，其中7個歐洲國家（德國、西班牙、意大利、丹麥、英國、荷蘭、葡萄牙），3個亞洲國家（印度、中國、日本），還有美國。亞洲正成為發展全球風電的新生力量，其增長率為48%[5]。

2002年歐洲風能協會（EWEA）與綠色和平組織（Greenpeace International）發表了一份標題為“風力 12（Wind Force 12）”的報告，勾畫了風電在2020年達到世界電量12%的藍圖。報告聲明這份文件不是預測，而是從世界風能資源、世界電力需求的增長和電網容量、風電市場發展趨勢和潛在的增長率、與核電和大水電等其他電源技術發展歷程的比較以及減排CO2等溫室氣體的要求，論證了風電達到世界電量12%的可能性。報告還指出中國2020年風電裝機有可能達到1.7億千瓦[6]、[7]。

國內風力發電的現狀

根據國家氣象科學院的估算[8]，我國陸地地面10米高度層風能的理論可開發量為32億kW，實際可開發量為2.53億kW。海上風能可開發量是陸地風能儲量的3倍。內蒙古 實際可開發量

0.618億kW 西藏

實際可開發量

0.408億kW 新疆

實際可開發量

0.343億kW 青海

實際可開發量

0.242億kW 黑龍江

實際可開發量

0.172億kW

2005年中國除臺灣省外新增風電機組592臺，裝機容量50.3萬kW。與2004年當年新增裝機19.8萬kW相比，2005年當年新增裝機增長率為254%。

截至2005年底，中國除臺灣省外累計風電機組1864臺，裝機容量126.6萬kW，風電場62個。分布在15個?。ㄊ?、自治區、特別行政區），它們按裝機容量排序如表3所示。與2004年累計裝機76.4萬kW相比，2005年累計裝機增長率為65.6%。2005年風電上網電量約15.3億kW.h[9]。

中國“十一五”國家科技支撐計劃重大項目“大功率風電機組研制與示范”支持1.5~2.5MW、2.5MW以上雙饋式變速恒頻風電機組的研制；1.5~2.5MW、2.5MW以上直驅式變速恒頻風電機組的研制；1.5MW以上風電機組葉片、齒輪箱、雙饋式發電機、直驅式永磁發電機的研制及產業化；1.5MW以上雙饋式風電機組控制系統及變流器、直驅式風電機組控制系統及變流器的研制及產業化；近海風電場建設關鍵技術的研究；近海風電機組安裝及維護專用設備的研制；大型風電機組相關標準制定及風電技術發展分析等16個課題的研究[10]?！笆晃濉蹦?，我國風電技術的自主研發能力將接近世界前沿水平。

4.3小型風力發電機

4.3.1小型風力發電機行業現狀

作為農村可再生能源主要支柱之一的小型風力發電行業在2005得到長足的發展，從事小型風電產業的開發、研制、生產單位達到70家。據23個生產企業報表統計，2005年共生產30kW以下獨立運行的小型風力發電機組共33,253臺，比上年增長34.4%，其中200W、300W、500W機組共生產24,123臺，占全年總產量的72.5%；15個單位共出口小型風力發電機組5,884臺，比上年增長40.7%，創匯282.7萬美元，主要出口到菲律賓、越南等24個國家和地區。并且，由于汽油、柴油、煤油價格飛漲，且供應渠道不暢通，內陸、江湖、漁船、邊防哨所、部隊、氣象站和微波站等使用柴油發電機的用戶逐步改用風力發電機或風光互補發電系統。

4.3.2 小型風力發電機行業發展趨勢

1)由于廣大農牧民生活水平提高、用電量不斷增加，因此小型風力發電機組單機功率在繼續提高，50W機組不再生產，100W、150W機組產量逐年下降，而200W、300W、500W和1kW機組逐年增加，占總年產量的80%。

2)由于廣大農民迫切希望不間斷用電，因此“風光互補發電系統”的推廣應用明顯加快，并向多臺組合式發展，成為今后一段時間的發展方向。

3)隨著國家《可再生能源法》及《可再生能源產業指導目錄》的制定，相繼還會有多種配套措施及稅收優惠扶植政策出臺，必將提高生產企業的生產積極性，促進產業發展。

4)目前我國尚有2.8萬個村、700萬戶、2,800萬人口沒有用上電，且分散居住在邊遠山區、農牧區、常規電網很難達到，有關專家分析700萬無電用戶中、300萬戶可用微水電解決用電，而400萬戶可以用小型風力發電或風光互補發電，滿足農牧民用電需要[11]。4.3.3濃縮風能型風力發電機

濃縮風能型風力發電機由內蒙古農業大學新能源技術研究所研制，已獲得中國實用新型專利（專利號：ZL94244155.9）。該型風電機組將稀薄的風能經濃縮風能裝置加速、整流和均勻化后驅動葉輪旋轉發電，從而提高了風能的能流密度，降低了自然風的湍流度，改善了風能的不穩定等弱點，提高了風能品位，降低了風電度電成本。該風力發電機具有的切入風速低、發電量大、噪音低、安全性高、壽命長、度電成本低等特點。濃縮風能型風力發電機可獨立運行、風光互補運行、多機聯網運行和并入低壓電網運行?，F已研制開發的系列產品有200W、300W、600W、1kW、2kW等機組。濃縮風能型風力發電機經過中試后，可以向中、大型機組發展。這種新型風電技術在中國和世界的應用，將有效地提高風電系統的供電水平和質量，有效地利用低品位的風能，提高風電商品競爭力，具有重要的經濟益和生態環保效益[12]。結

論

在今后的20年內，國際上風力發電產業將是增長速度最快的產業，風力發電技術也將進入快速發展的黃金時期；在中國，并網型風力發電機組裝機容量增長速度將明顯加快，令世界矚目，離網型風力發電機組發展的地域廣、潛力大，裝機總容量最終將超過并網型風力發電機組。

田德，吉林松原人，1958年8月生。內蒙古農業大學教授，華北電力大學教授，博士生導師。1985年赴日本留學，1992年9月獲得日本明星大學電氣工程學博士學位。現任中國農業工程學會理事、中國太陽能學會理事、《太陽能學報》編委、全國“百千萬人才工程”第一、二層次人選。享受國務院政府特殊津貼。省級中青年突貢專家。省級優秀留學回國人員。主持完成的項目獲內蒙古自治區科技進步一等獎1項，已獲得中國實用新型專利1項。正申請國家發明專利3項。發表研究論文50余篇，多篇被EI收錄。主持完成和正在主持的科研項目有：3項國家自然科學基金資助項目、3項國際合作項目、1項國家“十一五”科技攻關項目、9項省部級項目、3項橫向項目?，F從事離網型風力發電系統、并網型風力發電系統和可再生能源利用的研究。

[參考文獻] [1]賀德馨.2020年中國的科學和技術發展研究[J].科技和產業,2004,4(1):36.[2][法]D·勒古里雷斯(著),施鵬飛(譯).風力機的理論與設計[M].北京:機械工業出版社,1987:31~33.[3]葉杭冶.風力發電機組的控制技術[M].北京:機械工業出版社,2006:11~13.[4]陳云程,陳孝耀,朱成名,等.風力機設計與應用[M].上海:上海科學技術出版社,1990:1~11,48~51 [5]世界風能協會.2005年全球風能統計[J].中國風能，2006（1）：17~20

[6] The European Wind Energy Association, Greenpeace International.Wind Force 12.2002.http://，2006.12.17.[11]李德孚.2005年小型風力發電行業現狀與發展[J].中國風能,2006,(2):9～11 [12]田

德,王海寬，韓巧麗.濃縮風能型風力發電機的研究與進展[J].農業工程學報(增刊)，中國農業工程學會第七次全國會員代表大會暨學術年會論文集，2003,19:177～181.

第四篇：風力發電簡介（定稿）

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風力發電簡介

風能作為一種清潔的可再生能源，越來越受到世界各國的重視。其蘊量巨大，全球的風能約為2.74×109MW，其中可利用的風能為2×107MW，比地球上可開發利用的水能總量還要大10倍。風很早就被人們利用--主要是通過風車來抽水、磨面等，而現在，人們感興趣的是如何利用風來發電。

風是一種潛力很大的新能源，人們也許還記得，十八世紀初，橫掃英法兩國的一次狂風力發電圖暴大風，吹毀了四百座風力磨坊、八百座房屋、一百座教堂、四百多條帆船，并有數千人受到傷害，二十五萬株大樹連根拔起。僅就拔樹一事而論，風[1]在數秒鐘內就發出了一千萬馬力(即750萬千瓦;一馬力等于0.75千瓦)的功率!有人估計過，地球上可用來發電的風力資源約有100億千瓦，幾乎是現在全世界水力發電量的10倍。目前全世界每年燃燒煤所獲得的能量，只有風力在一年內所提供能量的三分之一。因此，國內外都很重視利用風力來發電，開發新能源。

利用風力發電的嘗試，早在本世紀初就已經開始了。三十年代，丹麥、瑞典、蘇聯和美國應用航空工業的旋翼技術，成功地研制了一些小型風力發電裝置。這種小型風力發電機，廣泛在多風的海島和偏僻的鄉村使用，它所獲得的電力成本比小型內燃機的發電成本低得多。不過，當時的發電量較低，大都在5千瓦以下。

目前，據了解，國外已生產出15，40，45，100，225千瓦的風力發電機了。1978年1月，美國在新墨西哥州的克萊頓鎮建成的200千瓦風力發電機，其葉片直徑為38米，發電量足夠60戶居民用電。而1978年初夏，在丹麥日德蘭半島西海岸投入運行的風力發電裝置，其發電量則達2000千瓦，風車高57米，所發電量的75%送入電網，其余供給附近的一所學校用。

1979年上半年，美國在北卡羅來納州的藍嶺山，又建成了一座世界上最大的發電用的風車。這個風車有十層樓高，風車鋼葉片的直徑60米;葉片安裝在一個塔型建筑物上，因此風車可自由轉動并從任何一個方向獲得電力;風力時速在38公里以上時，發電能力也可達2000千瓦。由于這個丘陵地區的平均風力時速只有29公里，因此風車不能全部運動。據估計，即使全年只有一半時間運轉，它就能夠滿足北卡羅來納州七個縣1%到2%的用電需要。

風力發電如何利用風力來發電資料參考：

第五篇：風力發電技術

風力發電技術和風能利用方式

1973年發生石油危機以后，西方發達國家為尋求替代石化燃料的能源，在風力發電技術的研究與應用上投入了相當大的人力和資金，充分綜合利用空氣動力學、新材料、新型電機、電力電子技術、計算機、自動控制及通信技術等方面的最新成果，開創了風能利用的新時期。

德國、美國、丹麥等國開發建立了評估風力資源的測量及計算機模擬系統，發展了變槳距控制及失速控制的風力機設計理論，采用了新型風力機葉片材料及葉片翼型，研制出了變極、變滑差、變速恒頻及低速永磁等新型發電機，開發了由微機控制的單臺和多臺風力發電機組成的機群的自動控制技術，從而大大提高了風力發電的效率和可靠性。

風電場是大規模利用風能的有效方式，20世紀80年代初在美國加利福尼亞州興起。而海岸線附近的海域風能資源豐富，風力強，風速均勻，可大面積采獲能量，適合大規模開發風電。然而在海上建造難度也大：巨大的基座必須固定入海底30m深度，才能使裝置經受得住狂風惡浪的沖擊；水下的驅動裝置和電子部件必須得能防止高鹽度海水的腐蝕；與陸地連接還得需要幾公里長的海底電纜。

2.2風電裝機容量

德國的風力發電裝機容量已達610.7萬kW，占德國發電裝機容量的33%，居世界第1位。西班牙風電裝機容量283.6萬kW，居世界第2位。美國風力發電裝機容量已達261萬kW，居世界第3位。丹麥風電技術也很先進，裝機容量234.1萬kW。印度風電增長很快，到2000年累積裝機容量已達到122萬kW。日本的風電裝機容量46萬kW，運行較穩定的是海岸線或島上的風力發電站，已達576臺風電設備。

2.3各國的風力發電政策

目前風電機組成本仍比較高，但隨著生產批量的增大和技術的進一步改進，成本將會繼續下降(見表1)。許多國家建立了眾多的中型和大型風力發電場，并形成了一整套有關風力發電場的規劃方法、運行管理和維護方式、投融資方式、國家扶持的優惠政策及規范、法規等。

表1世界風電裝機容量（萬kW）和發電成本（美分/kW·h）

年份******97199819992000

容量******1393184

5成本15.310.97.26.66.15.65.35.15.04.94.8

數據來源：丹麥BTM咨詢公司

歐洲發展風電的動力主要來自于改善環境的壓力，將風電的發展作為減少二氧化碳等氣體排放的措施。德國、丹麥、西班牙等國都制定了比較高的風電收購電價，保持了穩定高速的增長，1996年以后年增長率超過30%，使風電成為發展最快的清潔電能。丹麥風電技術的發展策略是政府不直接支持制造廠商，而是對購買風電機組的用戶提供補貼。英國的《可再生能源責任法規》要求到2010年，每個電力供應商必須使可再生能源的電力供應量達到總電量的10%。

美國政府為鼓勵開發可再生能源，在20世紀80年代初出臺了一系列優惠政策。聯邦政府和加利福尼亞州政府對可再生能源的投資者分別減免了25%的稅賦，規定有效期到198

5年底，另外立法還規定電力公司必須得收購風電，并且價格應是長期穩定的。這些政策吸引了大量的資金采購風電機組，使剛剛建立起來的丹麥風電機組制造業獲得了大批量生產和改進質量的機會。到1986年這3個風電場的總裝機容量達到160萬kW。2002年美國德州的風電容量為118萬kW。德州政府規定，到2009年可再生能源的發電容量至少應達到200萬kW，并擬訂了110.4萬kW的風電建設計劃。

印度是一個缺電的發展中國家，政府制定了許多鼓勵風電的政策，如投資風電的企業，可將風電的電量儲蓄，在電網拉閘限電時，使有儲蓄的企業能夠得到優先供電。

澳大利亞的發電能源主要依靠煤炭。政府為改善電能結構，制定了一項強制性的可再生能源發電計劃，太陽能——風力電站將成為可再生能源利用的重要組成部分。

3我國風力發電的開發現況

我國擁有豐富的風能資源，若采用10m高度的風速測算，陸地風能資源理論儲量為32.26億kW，可開發的風能資源儲量為2.53億kW。我國近海風能資源約為陸地的3倍，由此可算出我國可開發的風能資源約為10億kW。

風能資源富集區主要在西北、華北北部、東北及東南沿海地區。20世紀70年代末80年代初，我國通過自主開發研制，額定容量低于10kW小型風力發電機實現了批量生產，在解決居住分散的農牧民和島嶼居民的用電方面有著重要意義。在國家有關部委的支持下，額定功率為200、250、300、600 kW的風力發電機組已研制出來，并在全國11個省區建立了27個風電場，浙江、福建、廣東沿海及新疆、內蒙古自治區都有較大功率的風力發電場。東部沿海有豐富的風能資源，距離電力負荷中心又近，海上風電場將成為新興的能源基地。國家計委在20世紀90年代中期制定了“光明工程”和“乘風計劃”, 1997年當年裝機超過10萬kW，到2001年底總裝機容量約40萬kW。

我國風電技術還處于發展初期，較歐美落后，關鍵原材料或零部件主要依靠進口。風電機組是風電場的核心設備，主要依靠進口機組，在風電場的建設投資中是主要部分，占總投資的60%～80%。為鼓勵風電的開發，我國對300kW以上機組免征進口稅。風電隨著技術的發展和批量生產，成本會繼續下降。