第一篇：風電工程師眼中的國內風電行業

風電工程師眼中的國內風電行業

風電工程師又出差了，所以時間又很多，今天不談比亞迪，就吹吹風電行業那些年的牛逼。其實呢，風電行業和電動汽車行業也還是能找到一些共同點的。我知道論壇里面也有一些風電的同行，歡迎拍磚。:office: 很久之前就有這么一個命題：風機制造業算不算高科技行業？真是一個好難回答的問題是吧？一般來講，只有很少人能做的行業都可以算高科技行業，問題是中國人一會做，這還是少數人會做嗎？80年代，美國波音公司（夠高大上吧？）曾投入巨資研發風機，結果折戟而歸，那時（國產還沒有起來）我覺得風機真是很高科技。平心而論，我覺得風機制造業涉及了玻璃纖維材料、碳纖維、空氣動力學、新電機、大型變速齒輪、結構力學、氣象計算、預測，大型風電并網等諸多新的高技術含量的行業、要素，起碼算得上一個比較有技術含量的行業。而且在風電行業的發展史上，一直是技術在推動成本的降低，從而推動風電行業的發展。

就全球來講，我個人把風電行業分為嬰兒期、爆發期和成熟期。

之所以這么分，一方面是講產業規模，一方面是技術發展。

嬰兒期：

從時間上來講，我把2005年之前算著嬰兒期，在這之前，全球包括中國的風電裝機規模都很有限，當時主要是德國、丹麥等先發國家領先全球（代價是高額的補貼電價，收獲是后幾十年的技術領先）。

從技術發展來講，個人認為在可控硅（即IGBT）成熟之前，風機的可靠性、成本都比較高，所以一直得不到大規模推廣。在此之前，有單葉片、多葉片、垂直軸、水平軸等很多種技術流派湮滅在歷史的長河中，目前主流的就只有3葉片水平軸風機，后面所講的風機也全部都是這種風機。

風機發電的原理很簡單，就是葉片轉動的機械能帶動發電機發電，這里就不作科普了。早期的風力機都是葉片帶著異步電機定速運行的，即所謂定槳定速；但這是低效率的運行方式，風力機要保持最佳葉尖速比（葉尖線速度除以風速）才能有最佳的效率（是不是和發動機的最佳轉速區間很像？）而這個所謂的最佳效率就是59.3%，即所謂貝茲極限。

可控硅技術、工藝慢慢成熟后，在風電行業得到了大規模推廣，并且在兆瓦級領域完全淘汰了定槳定速風機。與之對應的，當然就是變槳變速風機，從此之后，風機發電效率明顯提高；同時，由于是變槳變速運行，風機承受的載荷也明顯降低，這導致風電場的整體成本和維修率也明顯下降，風電行業由此迎來了成本快速下降，迎來了大型化、長葉片化的大發展期。

嬰兒期的中國風電行業很冷清，基本上就金風、運達等幾個勉強活下來的公司在慘淡經營，早期的洛陽一拖的公司把自己拖死了。那個時候，中國的風電場主要是丹麥維斯塔斯和西班牙歌美颯的天下。

鄙人03年進入風電行業，某央企業主（內行的人就知道是什么公司了），可買的風機也就上述那么幾家，還有一個麥康，公司領導最后選擇了有低息政府貸款的西班牙歌美颯（中國政府現在去非洲也是這個套路），用的就是這家公司的G58-850kW風機。當時還說可以送到西班牙培訓2個月，真的好心動。可惜的是，西班牙公牛做事實在太慢，還沒等到風電場建成，我就因為種種原因離開了這家公司，可惜了我的西班牙女郎啊！

04年風機采購和西班牙人談合同有點趣事值得一說：談判是安排在一個四星級酒店里面的，談了5天5夜特辛苦，最后西班牙人還假裝談崩去機場，到了機場又松口回來簽約。每天吃飯都在酒店里面，我們請客，一餐也就幾百塊吧，最后一天談完對方要請回我們一次，于是我們找了一個高檔會所開一桌，每人點了一個鮑魚，一餐飯吃了兩萬多！全吃回來了！

我那個時候就是個小兵，雖然作為技術人也參會，但還負責端茶倒水，有一次路過某西班牙代表后面的時候，發現他正在看黃色圖片，發現我過來急忙關網頁！想想吧！一個西裝革履、香噴噴的歐洲紳士在猥瑣地看黃色圖片，反正我笑噴了！

關于歌美颯和維斯塔斯有個典故：世界頭號種子維斯塔斯看到西班牙的好政策在西班牙投資設廠，合資方就是歌美颯，該公司在西班牙是個大型機械設備制造商，好像是有直升機業務的。這一合資禍事來了：基本上吧，強取豪奪，工廠變成歌美颯的了！歌美颯還在維斯塔斯V52機型的基礎上加長葉片，開發了新機型G58來主打低風速市場。

話說從那之后，維斯塔斯就對合資犯了怵，于是在中國市場就從沒考慮過合資。某種上來講，我認為維斯塔斯這個決定拯救了中國的整機廠商。

在這個時間，世界五百強級別的美國通用電氣和德國西門子也通過并購進入風機制造這個即將爆發的市場，當然，它們的爆發都是2010年之后的事情了。

在這個時間，三哥家的蘇司蘭得益于印度本土市場一度排名世界前五。

這個時間，國產的頭號種子金風開始有一些人員和技術積累，當然，它們的生存也是非常不容易的。本人05年曾有幸聽過金風老大武鋼的講座，他曾抱怨公司招進博士生送到德國培訓，結果培訓結束，人家直接用人民幣幣值的歐元挖走（我當時想：我草，怎么我沒有遇到這等好事捏）。

爆發期：

作為全球頭號風電大國，爆發期當然是中國才能代表，所以我把2005年之后中國出臺可再生能源法并明確風電電價之后，中國廠家大規模引進1.5MW級風機圖紙進行生產作為爆發期，也就是那幾年，中國奠定了世界頭號裝機大國和風機制造大國的地位。

在爆發期來臨之前，風電的上網是沒說法的，可再生能源法要求電網全額接收（限電問題另說），電價也要靠跑部前進去爭取，做一個風電項目很難。

對了，同期還有個政策就是要求風機整機的制造要求70%的國產化率，因此有志于中國市場的廠家都來中國設廠。

個人覺得中國的風電政策好就好在固定電價，即根據風資源水平的不同分成4個上網電價：0.51、0.54、0.58和0.61，南方地區都是0.61.高于標桿火電價格的部分，由國家可再生能源基金進行補貼。而這個可再生能源基金呢，是全國范圍內每度電提價0.8分錢（錯了請拍磚）來的。所以，電腦前的各位看過，你們也是為中國的風電事業作了貢獻的。

看到這個風電電價政策，有沒有聯想到電動車補貼？我的體會是：不管你補貼多少，只要你的政策明朗，操作性強，風電也好，電動車也好都能很快發展起來。

電價政策出來后，全國風電裝機進入了一個非常迅猛的爆發期，具體情況可參考07-08年那一波的房地產暴漲，基本上也是一年一番，風電投資商到廠家廠房里去搶風機，搶塔筒，各個廠家賺得滿盆滿缽。多牛逼呢？塔筒知道吧，就是把鋼板卷起來做下防腐措施再焊接起來，相比原生態的鋼板基本上沒什么附加值。目前開發商采購塔筒的到場價大概是9000元/噸，那個時候可以賣到18000元/噸！請注意：最近幾年人民幣注水起碼40%。

爆發期不得不提的一個廠家是華銳，這家公司背靠大連重工，政府背景較深，一度成為中國第一、世界第二。此外，它還在政府的推動下，擁有中國首個也是截止目前唯一一個海上風電場的運行經驗（上海東海大橋，世博會項目）。這家公司的成功固然有其政府背景的原因，其領導人韓總也是個牛人，賭博式的產能擴張，學習長虹買斷零部件（齒輪箱）直接把華銳推到行業老大的地位上。可惜的是，做生意和上層勢力關系太緊密是做不長的，內部管理做扎實才是王道。華銳上市直接定了個90塊的高價，估計很少見上市價格是歷史最高價的股票吧？華銳目前的股價是？至于韓總，因為種種問題，內部管理終于hold不住，走人，從目前看來，這家公司能否生存下來還比較難說，很可惜。

公眾對華銳的了解可能還來自美國超導公司和華銳的知識產權糾紛。當時網上一片一邊倒的罵聲，無外乎就是華銳這個山寨中國公司這么不要臉，不講道德，中國人的劣根性等等。呵呵，其實，這個超導就是一個二道販子，本身沒有生產IGBT等能力，不過就是憑借它的人脈關系能夠拿到貨（彼時，IGBT只有 英飛凌、三菱等區區幾家公司可以生產），在中國風電行業井噴期坐享高額利潤，等華銳可以自產把它踢開的時候就纏上來耍賴，問題是在這種環境下華銳被噴個滿身屎還無從分辨。

重要人物：前國家能源局局長張國寶。中國風電行業的大發展可以說可這個人有非常直接的關系，國外曾有媒體酸溜溜的說他是中國的風電沙皇。除了上面說的幾個政策，國寶主任還力推的多個特許權招標，將許多20-30萬千瓦的大型項目給了中國公司，時間不長，也就那么三四年，但這就夠了，足夠一大批世界級的風機制造商成長起來。巔峰的時候，世界十大里面有6個來自中國！牛不？到后來，即使沒有政府的保護政策，它們也用價格戰讓世界巨頭在中國落花流水，世界頭號種子維斯塔斯差點破產被收購（廣東明陽活動了好久未成功），三哥的驕傲——蘇司蘭打道回府，美國大爺GE基本消失。中國從來沒有一個有技術含量的產業這么輝煌過（我知道的）！估計各位也注意到了，我稱呼那個人為“國寶主任”，其實這是我們同事間、行業間的一種昵稱、尊稱，我們對他是出乎內心深處的尊敬。可惜的是，他退休早了點。我有時候想，這個技術出身的官員，肯定有一種民族的使命感和責任感，所以才能和其他官員迥然不同。（鐵男兄的事情可以對比）

要說中國的風機廠商能有今日除了“風電沙皇”的功勞外，當時沒有合資廠也是一個很大的原因，否則的話，就像汽車行業一樣，有這么一堆既得利益者兼帶路黨在，你的扶持政策很難發揮作用。

可能有人會問了：風兄，既然你說中國的風電制造業這么牛逼，那么它們的出口也不錯吧？可惜的是，中國的風機出口一般般，重要市場如美國、歐洲、印度基本沒什么作為，基本上就是一些邊緣市場有點業績，如南美之類。

分析分析原因：風電場的開發有幾個條件，首先是要有風資源，再一個它的成本高于常規能源，所以沒什么風和太窮的國家（或者俄羅斯這樣的能源輸出國）是不會發展風電的。

歐洲市場：這里是歐洲廠商的大本營，雖然它們的成本遠高于中國廠商，但它們有的是各種技術壁壘（認證之類），中國產品過去比到美國還遠，成本很高，優勢體現不出來，廠商大概只能在東歐略有突破。

印度市場：蘇司蘭的主場，印度人很排華，中國大型裝備制造業基本上進不去。本人曾在國外（和領導一起）接受過蘇司蘭某高層的接待，一路乘車（好幾個小時）去它的風電場參觀，路上聊天時那種提防情緒真是非常明顯（我是你的客戶耶？），什么你們中國人來了就怎么怎么的。領導（是海龜，出去給我當翻譯，唉）當時的回答是：中國和印度是朋友，美國才是中國的敵人（貌似出去呆幾天，英語聽說水平大幅度提高，基本可以聽懂）。新聞里看到廣東明陽在印度拿到過20萬的單子，不知道后續如何。

美國市場：美國牛仔很赤裸裸，很霸道，說中國的風機廠商傾銷，尼瑪你美國市場的價格是單位千瓦8000，中國是4000，我需要傾銷？結果是：美國對中國廠家課以80%左右的反傾銷稅，中國的風機如果要出口到美國，上萬公里運過去加上關稅基本上就不用賣了！那么有人說我到你那里投資建廠，自己開發風電場總可以了吧？請搜索廣東明陽狀告奧巴馬。總之呢，個人覺得美國市場不是中國品牌公司發展的地方，出口點沒什么附加值的服裝和玩具是可以的。從這個角度，我很不看好比亞迪在美國的發展，略微露頭也必然會遭遇民族主義和國家安全大棒的狙擊——如同華為。

在這一段時間，中國的風電裝機超過德國、美國成為了世界第一，并不斷擴大優勢保持到現在。其實，中國的風資源、電價都不如美國。原因有幾個：

一是美國的風電補貼政策極不穩定，導致歷年的風電裝機如過山車一般波動很大；

二是地方保護太嚴重，不同于中國市場的百花齊放（也可說泥沙俱下），美國市場是GE一家獨大，能稍微分一杯羹的也就西門子、維斯塔斯這種世界級的公司。中國公司、美國其它公司都進不了美國市場，所以它的成本總是很高，老是要政府給予巨額補貼，所以總是有一頓沒一頓，發展就不是那么順。

是不是覺得挺奇怪，中國政府的執政能力竟然也有強過美帝的時候？

[ 本帖最后由 風電工程師 于 2014-06-26 11:27:51 編輯 ] 俗話說，盛極而衰，裝備制造業經過一輪產能擴張后進入蕭條期那是必然。所以下面說——成熟期。

退潮的時候，才知道誰在裸泳。這話不假，一陣風電熱，很多質量參差不齊的風機裝上去，如果中國的很多行業一樣，該掉鏈子的開始掉鏈子，什么著火啦，倒塌了都有。再加上全面地產能過剩，風機價格急速下滑，風電場開發商終于從孫子變成了爺爺。從2010年之后可稱為成熟期。

鄙人所在的公司就遇到過風機倒塌的大事故，所在分公司老大被直接拿下，但是——尼瑪風機是前任裝上去的好不好，前任都升上去了，倒霉的兄弟！還好，給下面的兄弟騰出個好位置。但風機制造商呢，從此被我們納入黑名單，再也不買了！

好在，掉鏈子的公司只是少數，外資的維斯塔斯等公司一直指望著過兩年（早幾年時）國產風機大規模爆發質量問題，開發商重新買它們的高價風機（它們的銷售對我說的）呢！反倒是它們自己在價格戰中自身難保。

在這一段時間，中國的開發商，所有涉電的央企，五大四小，全部進入風電開發行業，上演了一波波圈地潮，風機安裝潮，一不小心，北方的區域風電限電了！

國網覺得很無辜，你們都是央企，你們都有背景，你們都想并網，我掰不過你們，天天請客吃飯來腐蝕我，那就都并網吧！于是，風電過剩，就只有限電了，大家一起虧損吧！有人問：那為什么不加快電網建設進度呢？問題是風電場的建設周期不到一年（北方），而根據電網的流程，新建一條線路卻要兩三年！更別說可以長距離輸電的高電壓等級了，而且，你等規劃先！

說到這個規劃，又有人可能會問：為什么湖北自己的電不夠用還要把三峽的電送到很遠的上海等地方去呢？為什么要把鄂爾多斯的煤辛辛苦苦運到秦皇島，又辛辛苦苦從秦皇島運到到南方，再轉運到南方的火電廠發電而不是直接從鄂爾多斯建火電廠用高壓線送過去呢？是吧，初中生都會問的問題，答案是國家規劃！問題是規劃實在趕不上變化，搞笑吧！紀念一下給我八卦這個事的領導。

北方限風電還有個搞笑的事：京津電網是不允許接入風電的，理由是電網安全，我勒個去！分明就是利益在作怪好不好？就是他們不想買風電的高價電（除掉補貼相當于最高的火電價格），寧可讓帝都人民吃煤灰。如果京津電網允許接入風電的話，消納個幾百萬甚至千把萬就像玩似的。

這一段時間，和電動車行業一樣，地方保護主義也是存在的，很多省份都要求用地方自產的風機。這個事情沒有造成大的影響也未大規模蔓延，一方面是國家層面的禁止，一方面風電開發商多為央企，可以不吃你地方政府那一套。鄙人所在的公司就經歷過幾次這樣的事，最后都頂住壓力沒有讓地方政府得逞。我想，地方保護主義沒有盛行，可能也是中國的風機制造業能夠有目前這種成就的一個原因，一個割裂、充滿保護主義的市場是不可能培育出世界級企業的。

在這段時間，風機廠商過得很艱難，它們采取的辦法主要兩種，一個當然是技術進步，另一個就是圈地，捆綁資源賣風機。

技術進步主要是葉片的加長，掃風面積越大則匯聚的風能就越多，同樣的風速和額定功率下，所發的電力就越多。這些年來，1.5MW級風機的葉輪直徑從70米增加到77米、82米、87米、93米（GE還有1.6的100米），2.0MW級的風機則從72米、80米、87米、90米、93米一直增長到116米，還有廠家在研發更長葉片的風機。目前，原維斯塔斯等850KW級別的風機完全淘汰，1.5MW級別的逐漸邊緣化，2.0MW級別成為市場最主流，而2.5MW雖有少量推廣，但由于供應鏈的不成熟成本很高，估計短時間內難成主流。

葉片的加長導致風電開發的風速門檻大大降低，早年風電場的門檻風速要6.5m/s以上（2000小時），而金風最新的2MW-115風機將此門檻拉低到5.2m/s。或者說，大概在5.5m/s風速時，大概可將原2MW-82機型的滿發小時提高50%，是不是很猛？

葉片加長的過程中，廠家要對葉片的翼型進行優化，對結構、載荷要有透徹的理解，并不是簡單的加長那么簡單。葉片的加長也伴隨著材料技術的進步，想想：五六十米的部件，要在惡劣的環境下轉動20年，需要多么NB的材料性能？隨著葉片的加長、碳纖維成本的降低，碳纖維在風機葉片的大規模應用應該為時不遠，到時候就象風機行業帶動IGBT制造技術進步一樣，普通轎車說不定也能享受碳纖維這種高科技產品呢？話說特斯拉當年要不是遇到IGBT大降價，可就死掉了！

目前，風機普遍大規模使用IGBT進行變頻，雙饋風機大概是額定功率的三分之一，永磁直驅則是全功率變頻。有興趣可按照世界累計裝機容量計算一下IGBT的供應，相對電動車行業絕對是個天文數字。當然，電力行業的其它地方也是用了很多的IGBT。

IGBT這個玩意本人當年讀書的時候有一本電力電子的書講過，里面還有其它幾種電力電子元件，現在是一點印象，連名字都想不起來了。前些年，IGBT生產門檻很高，現在能生產的就很多了。

從風電場反饋看來，IGBT還是比較嬌嫩，對溫度、濕度都要比較高的要求，是一個比較高的故障源。風機的IGBT是放在塔筒底部的，想來運行環境比不上汽車用的要惡劣，估計汽車用的IGBT應該比較難生產吧，我不懂，希望有內行的大神出來做做科普。

這個是金風1.5MW-82風機的底部，用于散熱的風機功率竟然達到47KW，想來全功率變頻的代價也不小，不知道效率怎樣。

除此之外，在這段難熬的日子里，中國的風機制造商，還不斷的優化供應鏈，推行零部件自產化，國產化，目前金風之類的廠家已經可以保證所有的核心技術在手，不會讓老外掐脖子。

在這個過程中，風機廠商既提升了產品質量，又提升了技術，而且價格不變，像不像汽車產品增配不增價？當然汽車廠商比它們滑頭。

這里提到了金風，也就說說這家中國最知名也最讓我看好的公司。它來自新疆，中國最老牌的風機制造商（活下來的），永磁直驅體系的領軍者，也是目前中國最大的風機制造商，個人以為該公司的產品質量為國產品牌第一，甚至不弱于維斯塔斯、GE、西門子等最NB的廠商，從長遠發展看來，能夠對抗西門子等公司的廠家也只有它。目前，金風的產品比普通國產品牌要貴10%左右，但仍然賣得最好，這充分說明，血拼到底的價格戰沒有用，長城汽車的熱銷也證明了這一點。

金風目前是上市的股份制公司，大股東是三峽，但好在公司管理權還是在武鋼的個人手中，所以戰略眼光和管理質量還是不錯。我所在的公司用了不少金風的產品，功率曲線和可利用率都非常好，下面的截圖是我們某個風電場集控中心拿來的數據，可利用率99%左右，絕對的世界級水平。

國產風機廠家中另外一個值得一提的是遠景能源，入行有點晚，就象手機行業中的小米，橫空出世，口碑很好，沒兩年市場占有率也就起來了。中國公司能夠做出外企范的也就這一家了。

另外一家本土廠家上海電氣其實底蘊、技術都還不錯，可惜自廢武功（原產品體系放棄）和西門子合資做帶路黨，估計也不會有什么作為了。

如果說哪家外國公司顛覆中國風機市場，估計也就西門子了。這家公司和美國GE一樣都是全能選手，隨手拿出來的都是最NB的技術（想想能做飛機發動機和高鐵的公司是多牛逼的存在，雖然銷售額不如大眾，但論技術力應該是秒大眾的），業務版塊隨便拆開都是世界五百強，該公司目前主攻海上風電市場，并且占據絕對領先地位。以西門子的技術和資金深度，除了GE沒有哪個可以在海上風電領域追上它，但GE是沒有海上風電業務的。

說了這么多，各位看官可能有個疑問：為什么風機整機廠商里面沒有日韓廠家的影子呢？確實沒有，我也好奇怪，這么豐厚的大蛋糕竟然集體缺席，中國廠商直接和歐美廠商同PK，水平還是可以的嘛！

風機廠家另一個有效地過冬方式就是圈地賣資源，目前中國境內的風機廠家中，除了維斯塔斯和西門子之外，沒有哪一個廠家沒有做這個事。具體做法是：廠家排出工作人員到有資源的地方和地方政府簽約，開始測風做前期工作，多的甚至做到核準。風機廠家一般本身不做風電場運營。這個時候你開發商想過來接手是吧？沒問題，用我的風機就轉讓給你，不加價。是不是覺得和比亞迪到處開出租車公司推廣E6有點像？其實我覺得這是條好路子，行業是相通的。

再來說說海上風電，中國的海上風電雖然喊了很多年，但基本上沒什么規模，除了上海東海大橋。技術儲備不足是原因之一，世界上真正得到認可的只有西門子的4MW平臺；更大的原因是海上風電選址難。外行人可能會覺得大海無邊無際，隨便找個地方插下去不就行了嗎？不是的，作為一個后來者，海上原有的保護區、養殖區、航道、軍事管理區、海底管線管道等你都要躲避，所以基本上你就找不到什么好地方做海上風電場了，除非你跑到很遠的外還去，但那個成本是不得了。最近國家能源局發布了海上風電的電價是0.85元/千瓦時，基本上現有核準項目的開發商都要虧本。目前開發商都不太敢用國產風機（基本沒有業績），真自主選擇的話，估計西門子就要賺翻了！但高層也發話了，如果是這樣的話（都用外資風機），那就不如再等幾年（國產風機成熟）。本人非常贊同這個觀點，何苦花中國的錢去補貼國外的成熟產品的，中國還沒有到那么缺電的地步。

再說說開發商，前面說過了，所有的涉電央企都進入了風電生產行業，幾乎看不到民營企業的影子，原因很簡單，門檻高：資本投入大，回收期慢（快10年），電費回收麻煩，發電不確定性大等，真要經營好風電場，你非要準備一個完整的管理班子不可，否則隨便一個環節人家就把你坑了，這些年了解得越多，越覺得里面的水深。

說到底，這個行業，不適合民營公司玩，不是不讓進，是劃不來。有些套路，民營公司玩不出來，舉個例子：某公司，也就是鄙人所在公司，要發展風電，資金不夠怎么辦？發行一筆債券，把債券作為資本金，又從銀行貸款，自己不花一分錢就做起來幾百億資產的風電固定資產，還安置了一大堆領導干部，牛逼不？其核心，就是利用了央企本身的信用，反正它絕對不會倒，你比亞迪之類的公司絕對學不來。

開發商的著筆較少，因為鄙人覺得制造業，也就是那些整機廠家才是國家的基石，央企開發商，不過是一些小利益集團，不值一談，雖然本人也是其中的利益記得者。

風電場的蓄電池室，電池是湯淺的，價格很貴，反正我們的采購價格比得上鋰電池了

我覺得這個很浪費，還不如直接用一面磷酸鐵鋰的柜子代替，還能節省一個房間。這個已經向領導建議了，領導也很贊同。

最后上一個風機的圖：

第二篇：2010年風電行業總結報告

2010年風電整機裝備行業總結報告

一、2010年中國風電裝機容量

2010年中國新增裝機容量1600萬千瓦，相當于裝機10666臺1.5MW整機。累計裝機量為4180.5萬千瓦，總裝機比上年增長約62%。

二、2010年整機廠商裝機情況

三、2010年中國風電行業縱覽

我國首座大型海上風電場——上海東海大橋100MW海上風電場并網發電； 國家能源局正式啟動了總計100萬千瓦的首輪海上風電特許權項目；

國內首個大型集群風電智能控制系統投入運行，實現了實時風電有功功率控制提升了電網輸送能力；

國內首套靜止無功補償裝置在甘肅投入使用；

我國首個千萬千瓦級風電基地項目一期在酒泉竣工；

國內首家“電網友好型”風電場日前在大唐新能源赤峰公司東山風電場建成；

風電設備國產化率超70%規定淡出；

海上風電開發建設管理辦法出臺；

《風電設備企業準入標準》提高進入門檻；

海上風電中標電價偏低——多家投標企業紛紛透出了0.6-0.7元/千瓦時的低價； 我國第二次對重大技術裝備進口稅收政策進行調整；

風電機組報價首次跌破4000元；

四、整機企業動態

金風：

第一臺潮間帶江蘇響水2.5MW風電場風力發電機組成功吊裝； 與中廣核聯手建設新疆15萬千瓦風力發電項目；

國開行提供融資額度60億美元，布局北美市場；

江蘇大豐海上風電基地一期工程投產；

針對西南于西北高海拔地區的1.5MW風力發電機組正式下線；

1.5MW直驅永磁低風速風力發電機組在山東榮成并網運行；

與英飛凌簽署核心模塊技術引進協議，獲權在國內生產兆瓦級風力機組變流器所需的英飛凌模塊；

進軍葉片2億收購100%協鑫股權；

中標國家特許權項目8個，裝機容量共計110.05萬千瓦，金額共計47.75億人民幣。中標新疆哈密風電基地苦水第四風場20萬千瓦風機采購項目，合同金額為9.2億元。

華銳：

3MW大型陸上風機在河北張北吊裝成功；

投資2.8億元，5兆瓦風機總裝項目簽約落戶甘肅酒泉工業園，建成后將年產300太5兆瓦風電機組；

國家開發銀行為華銳提供65億美元的融資合作額度，以加快邁向國際步伐； 5兆瓦風電機組正式出產，也是我國首臺5兆瓦風電機組。

運達：

榮獲中國電力優質工程獎；

錢江經濟開發區生產基地一期竣工，首臺2.5兆瓦變速恒頻風電機組下線； 上海電氣：

投資7000萬元的風電設備動態制造項目鹽城開工，只要生產2—5兆瓦大型陸上及海上風機；

3.6兆瓦大型風機下線，是國內單機容量最大、技術最先進的海上風電機組，于8月被安裝在東海大橋風場；

打造風力發電軸承研發基地，首臺3.6兆瓦海上風電軸承下線；

湘電：

5兆瓦永磁直驅海上風力發電機成功下線；

武威市政府與湖南湘電風能公司就建設風機裝備制造項目正式簽約，一期建成后，將形成年產200臺套大型風機能力；

五、各地風電情況

甘肅：

甘肅首個具有實時測風功能的甘肅電網風電功率預測系統正式投運；

臺資企業紅葉風電集團在酒泉葉片廠房開工動土；

首個千瓦千瓦級風電基地在酒泉誕生；

蘭州理工大學在景泰建成了我國第一個風力機外場試驗基地；

新疆：

新疆電網將接入13個風電場，累計容量將達到173萬千瓦。

新疆至內地首條電力高速公路——750千伏新疆與西北聯網工程正在調試。內蒙：

內蒙已有5個盟市風電并網裝機容量超過100萬千瓦；并網裝機容量達到731萬千瓦，提前實現并突破了2010年風電并網700萬千瓦的目標；

內蒙氣候中心完成了“內蒙風電場風電功率短期預報系統”的研究課題； 首次實現對風電場的自動電壓控制；

2010年內蒙并網風電裝機規模同比增加99.22%至778.26萬千瓦，已并網風電機組的發電量達到115.04億千瓦時，同比增長101.32%，成為內蒙僅次于火電的主力電源。

吉林：

風電發展迅猛，目前裝機容量已達190.9萬千瓦；

吉林省發改委加強對風電產業開發力度，規劃到2015年和2020年，全省風電裝機分別達到1000萬千瓦和2000萬千瓦。

張家口：

2010年風電裝機容量已經達到269.23萬千瓦，成為全國風電裝機最多的城市； 到2010年為止全市建成、在建和批復前期工作的項目達到72個，總容量541.07

萬千瓦。已建成風電場24個，裝機容量213.325萬千瓦。已批復前期工作項目19個，裝機容量174.75萬千瓦。

江蘇

“江蘇電網風電功率預測系統開發”項目通過國網公司驗收；

江蘇風電產業已形成較強的集群優勢，關聯企業已達150余家，并成立了江蘇省風電產業技術創新聯盟；

大豐和東臺兩個裝機容量20萬千瓦的風電場將成為世界首創的潮間帶風電場； 江蘇海上風電場工程特許權招標項目開標；

江蘇風電產業相關的中國專利申請數量名列全國第一，共有450件專利，其中發明專利226件，使用新型專利206件。

六、2010年風電行業特點總結

第三篇：風電基礎知識

葉輪

風電場的風力機通常有２片或３片葉片，葉尖速度50～70ｍ／ｓ，具有這樣的葉尖速度，3葉片葉輪通常能夠提供最佳效率，然而2葉片葉輪僅降低2～3％效率。甚至可以使用單葉片葉輪，它帶有平衡的重錘，其效率又降低一些，通常比2葉片葉輪低6％。盡管葉片少了，自然降低了葉片的費用，但這是有代價的。對于外形很均衡的葉片，葉片少的葉輪轉速就要快些，這樣就會導致葉尖噪聲和腐蝕等問題。更多的人認為3葉片從審美的角度更令人滿意。3葉片葉輪上的受力更平衡，輪轂可以簡單些，然而2葉片、1葉片葉輪的輪轂通常比較復雜，因為葉片掃過風時，速度是變的，為了限制力的波動，輪轂具有翹翹板的特性。翹翹板的輪轂，葉輪鏈接在輪轂上，允許葉輪在旋轉平面內向后或向前傾斜幾度。葉片的擺動運動，在每周旋轉中會明顯的減少由于陣風和剪切在葉片上產生的載荷。

葉片是用加強玻璃塑料（GRP）、木頭和木板、碳纖維強化塑料（CFRP）、鋼和鋁構成的。對于小型的風力發電機，如葉輪直徑小于５米，選擇材料通常關心的是效率而不是重量、硬度和葉片的其它特性。對于大型風機，葉片特性通常較難滿足，所以對材料的選擇更為重要。

世界上大多數大型風力機的葉片是由GRP制成的。這些葉片大部分是用手工把聚脂樹脂敷層，和通常制造船殼、園藝、游戲設施及世界范圍內消費品的方法一樣。其過程需要很高的技術水平才能得到理想的結果，并且如果人們對重量不太關心的話，比如對于長度小于２０米的葉片，設計也不很復雜。不過有很多很先進的利用GRP的方法，可以減小重量，增加強度，在此就不贅述了。玻璃纖維要較精確的放置，如果把它放在預浸片材中，使用高性能樹脂，如控制環氧樹脂比例，并在高溫下加工處理。當今，出現了簡單的手工鋪放聚脂，通過認真地選擇和放置纖維，為GRP葉片提供了降低成本的途徑。

偏航系統

風力機的偏航系統也稱為對風裝置，其作用在于當風速矢量的方向變化時，能夠快速平穩地對準風向，以便風輪獲得最大的風能。

小微型風力機常用尾舵對風，它主要有兩部分組成，一是尾翼，裝在尾桿上與風輪軸平行或成一定的角度。為了避免尾流的影響，也可將尾翼上翹，裝在較高的位置。

中小型風機可用舵輪作為對風裝置，其工作原理大致如下：當風向變化時，位于風輪后面兩舵輪（其旋轉平面與風輪旋轉平面相垂直）旋轉，并通過一套齒輪傳動系統使風輪偏轉，當風輪重新對準風向后，舵輪停止轉動，對風過程結束。

大中型風力機一般采用電動的偏航系統來調整風輪并使其對準風向。偏航系統一般包括感應風向的風向標，偏航電機，偏航行星齒輪減速器，回轉體大齒輪等。其工作原理如下：風向標作為感應元件將風向的變化用電信號傳遞到偏航電機的控制回路的處理器里，經過比較后處理器給偏航電機發出順時針或逆時針的偏航命令，為了減少偏航時的陀螺力矩，電機轉速將通過同軸聯接的減速器減速后，將偏航力矩作用在回轉體大齒輪上，帶動風輪偏航對風，當對風完成后，風向標失去電信號，電機停止工作，偏航過程結束。

風機的發電機

所有并網型風力發電機通過三相交流（AC）電機將機械能轉化為電能。發電機分為兩個主要類型。同步發電機運行的頻率與其所連電網的頻率完全相同，同步發電機也被稱為交流發電機。異步發電機運行時的頻率比電網頻率稍高，異步發電機常被稱為感應發電機。

感應發電機與同步發電機都有一個不旋轉的部件被稱為定子，這兩種電機的定子相似，兩種電機的定子都與電網相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產生一個以恒定轉速旋轉的磁場。盡管兩種電機有相似的定子，但它們的轉子是完全不同的。同步電機中的轉子有一個通直流電的繞組，稱為勵磁繞組，勵磁繞組建立一個恒定的磁場鎖定定子繞組建立的旋轉磁場。因此，轉子始終能以一個恒定的與定子磁場和電網頻率同步的恒定轉速上旋轉。在某些設計中，轉子磁場是由永磁機產生的，但這對大型發電機來說不常用。

感應電機的轉子就不同例如，它是由一個兩端都短接的鼠籠形繞組構成。轉子與外界沒有電的連接，轉子電流由轉子切割定子旋轉磁場的相對運動而產生。如果轉子速度完全等于定子轉速磁場的速度（與同步發電機一樣），這樣就沒有相對運動，也就沒有轉子感應電流。因此，感應發電機總的轉速總是比定子旋轉磁場速度稍高，其速度差叫滑差，在正常運行期間。它大概為1%。

同步發電機和異步發電機

將機械能轉化為電能裝置的發電機常用同步勵磁發電機、永磁發電機和異步發電機。同步發電機應用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規電網中所使用的幾乎都是同步發電機，在風力發電中同步發電機即可以獨立供電又可以并網發電。然而同步發電機在并網時必須要有同期檢測裝置來比較發電機側和系統側的頻率、電壓、相位，對風力發電機進行調整，使發電機發出電能的頻率與系統一致；操作自動電壓調壓器將發電機電壓調整到與系統電壓相一致；同時，微調風力機的轉速從周期檢測盤上監視，使發電機的電壓與系統的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時一臻的瞬間，合上斷路器將風力發電機并入系統。同期裝置可采用手動同期并網和自同期并網。但總體來說，由于同步發電機造價比較高，同時并網麻煩，故在并網風力發電機中很少采用。

控制監測系統

風力機的運行及保護需要一個全自動控制系統，它必須能控制自動啟動，葉片槳距的機械調節裝置（在變槳距風力機上）及在正常和非正常情況下停機。除了控制功能，系統也能用于監測以提供運行狀態、風速、風向等信息。該系統是以計算機為基礎，除了小的風力機，控制及監測還可以遠程進行。控制系統具有及格主要功能：

1、順序控制啟動、停機以及報警和運行信號的監測

2、偏航系統的低速閉環控制

3、槳距裝置(如果是變槳距風力機)快速閉環控制

4、與風電場控制器或遠程計算機的通訊

風機傳動系統

葉輪葉片產生的機械能有機艙里的傳動系統傳遞給發電機，它包括一個齒輪箱、離合器和一個能使風力機在停止運行時的緊急情況下復位的剎車系統。齒輪箱用于增加葉輪轉速，從20~50轉/分到1000~1500轉/分，后者是驅動大多數發電機所需的轉速。齒輪箱可以是一個簡單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線，使結構更緊湊。傳動系統要按輸出功率和最大動態扭矩載荷來設計。由于葉輪功率輸出有波動，一些設計者試圖通過增加機械適應性和緩沖驅動來控制動態載荷，這對大型的風力發電機來說是非常重要的，因其動態載荷很大，而且感應發電機的緩沖余地比小型風力機的小。

異步發電機

永磁發電機是一種將普通同步發電機的轉子改變成永磁結構的發電機，常用的永磁材料有鐵氧體（BaFeO）、釤鈷5(SmCo)等，永磁發電機一般用于小型風力發電機組中。

異步發電機是指異步電機處于發電的工作狀態，從其激勵方式有電網電源勵磁發電（他勵）和并聯電容自勵發電（自勵）兩種情況。電網電源勵磁發電：是將異步電機接到電網上，電機內的定子繞組產生以同步轉速轉動的旋轉磁場，再用原動機拖動，使轉子轉速大于同步轉速，電網提供的磁力矩的方向必定與轉速方向相反，而機械力矩的方向則與轉速方向相同，這時就將原動機的機械能轉化為電能。在這種情況下，異步電機發出的有功功率向電網輸送；同時又消耗電網的無功功率作勵磁作用，并供應定子和轉子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發電機并網發電時，一般要求加無功補償裝置，通常用并列電容器補償的方式。

２、并聯電容器自勵發電：并聯電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵磁電容的接入在發電機利用本身的剩磁發電的過程中，發電機周期性地向電容器充電；同時，電容器也周期性地通過異步電機的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進行充放電的過程，不斷地起到勵磁的作用，從而使發電機正常發電。勵磁電容分為主勵磁電容和輔助勵磁電容，主勵磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設的。

通過上述的分析，異步發電機的起動、并網很方便且便于自動控制、價格低、運行可靠、維修便利、運行效率也較高、因此在風力發電方面并網機組基本上都是采用異步發電機，而同步發電機則常用于獨立運行方面。

偏航系統的設計

根據調向力矩的大小，可以進行齒輪傳動部分的設計計算。當驅動回轉體大齒輪的主動小齒輪的強度不能滿足時，可選用兩套偏航電機－－－行星齒輪減速器分置于風輪主輪的兩側對稱布置，每個電機的容量為總容量的一半。齒輪傳動計算可按開式齒輪傳動計算，其主要的磨損形式是齒面磨損失效，如調向力矩較大，除按照彎曲強度計算之外，應計算齒面接觸強度。

值得注意的是，大多數風機的發電機輸出功率的同軸電纜在風力機偏航時一同旋轉，為了防止偏航超出而引起的電纜旋轉，應該設置解纜裝置，并增加扭纜傳感器以監視電纜的扭轉狀態。位于下風向布重的風輪，能夠自動找正風向。在總體布置時應考慮塔架前面的重量略重一些，這樣在風機運行時平衡就會好一些。

電機的切換

根據風速決定是選擇小發電機并網發電，還是選擇大發電機空轉，若風速低于8米/秒，則小發電機并網運行且風機運行狀態切換到“投入G2”。如果風速高于8米/秒，則選擇“空轉G1”運行狀態。

投入G2：

小發電機接觸器閉合，發電機并網電流由可控硅控制到350A。一旦投入過程完成，可控硅切除，風機切換到“運行G2”狀態。

風電投入小發電機發電，如果平均輸出功率在某一單位時間內太低，這是小發電機斷開且風機切換到“等待重新支轉”的狀態。如果平均輸出功率超過了限定值110KW，則小發電機切除，風機運行狀態切換到“G1空轉”。

G1空轉：

風機等待風速達到投入大電機的風速，一旦達到這個風速則風機就切換到“投入G1”狀態。

投入G1：

大發電機的接觸接通。發電機的并網電流由可控硅將其限定在350A。投入過程一結束，可控硅切除，風機切換到“運行G1”狀態。

運行G1

風機的大電機投入發電，如果功率輸出在一定的時間內少于限定值80KW，大發電機切除，風機的運行狀態切換到“切換G11-G12”狀態。

切換G1-G2

大發電機的接觸器切除小發電機的接觸器接通，可控硅將發電機的電流限定到700A，一旦投入過程完成，可控硅切除，風機轉為“運轉G2”狀態。

等待再投入

如果小發電機的出力小于限定值，則此運行狀態動作。此狀態下，小發電機的接觸器被切除，如果風速有效，風機就切換到“投入G2”狀態，如果風速低于限定值，風機將切換到“空轉G2”狀態。

風機工作狀態之間轉變

風機工作狀態之間轉變

說明各種工作狀態之間是如何實現轉換的。

提高工作狀態層次只能一層一層地上升，而要降低工作狀態層次可以是一層或多層。這種工作狀態之間轉變方法是基本的控制策略，它主要出發點是確保機組的安全運行。如果風力發電機組的工作狀態要往更高層次轉化，必須一層一層往上升，用這種過程確定系統的每個故障是否被檢測。當系統在狀態轉變過程中檢測到故障，則自動進入停機狀態。

當系統在運行狀態中檢測到故障，并且這種故障是致命的，那么工作狀態不得不從運行直接到緊停，這可以立即實現而不需要通過暫停和停止。

下面我們進一步說明當工作狀態轉換時，系統是如何動作的。

1．工作狀態層次上升

緊停→停機

如果停機狀態的條件滿足，則：

1)關閉緊停電路；

2)建立液壓工作壓力；

3)松開機械剎車。

停機→暫停

如果暫停的條件滿足，則，1)起動偏航系統；

2)對變槳距風力發電機組，接通變槳距系統壓力閥。

暫停→運行

如果運行的條件滿足，則：

1)核對風力發電機組是否處于上風向；

2)葉尖阻尼板回收或變槳距系統投入工作；

3)根據所測轉速，發電機是否可以切人電網。

2．工作狀態層次下降

工作狀態層次下降包括3種情況：

(1)緊急停機。緊急停機也包含了3種情況，即：停止→緊停；暫停→緊停；運行→緊停。其主要控制指令為：

1)打開緊停電路；

2)置所有輸出信號于無效；

3)機械剎車作用；

4)邏輯電路復位。

(2)停機。停機操作包含了兩種情況，即：暫停→停機；運行→停機。

暫停→停機

1)停止自動調向；

2)打開氣動剎車或變槳距機構回油閥(使失壓)。

運行→停機

1)變槳距系統停止自動調節；

2)打開氣動剎車或變槳距機構回油閥(使失壓)；

3)發電機脫網。

(3)暫停。

1)如果發電機并網，調節功率降到。后通過晶閘管切出發電機；

2)如果發電機沒有并入電網，則降低風輪轉速至0。

(三)故障處理

工作狀態轉換過程實際上還包含著一個重要的內容：當故障發生時，風力發電機組將自動地從較高的工作狀態轉換到較低的工作狀態。故障處理實際上是針對風力發電機組從某一工作狀態轉換到較低的狀態層次可能產生的問題，因此檢測的范圍是限定的。

為了便于介紹安全措施和對發生的每個故障類型處理，我們給每個故障定義如下信息：

1)故障名稱；

2)故障被檢測的描述；

3)當故障存在或沒有恢復時工作狀態層次；

4)故障復位情況(能自動或手動復位，在機上或遠程控制復位)。

(1)故障檢測。控制系統設在頂部和地面的處理器都能夠掃描傳感器信號以檢測故障，故障由故障處理器分類，每次只能有一個故障通過，只有能夠引起機組從較高工作狀態轉入較低工作狀態的故障才能通過。

(2)故障記錄。故障處理器將故障存儲在運行記錄表和報警表中。

(3)對故障的反應。對故障的反應應是以下三種情況之一：

1)降為暫停狀態；

2)降為停機狀態；

3)降為緊急停機狀態。

4)故障處理后的重新起動。在故障已被接受之前，工作狀態層不可能任意上升。故障被接受的方式如下：

如果外部條件良好，一此外部原因引起的故障狀態可能自動復位。一般故障可以通過遠程控制復位，如果操作者發現該故障可接受并允許起動風力發電機組，他可以復位故障。有些故障是致命的，不允許自動復位或遠程控制復位，必須有工作人員到機組工作現場檢查，這些故障必須在風力發電機組內的控制面板上得到復位。故障狀態被自動復位后10min將自動重新起動。但一天發生次數應有限定，并記錄顯示在控制面板上。

如果控制器出錯可通過自檢(WATCHDOG)重新起動。

第四篇：風電知識

風電知識

前言

我國風能資源十分豐富，它是一種干凈的可再生能源，風力發電產業發展前景非常廣闊。

它的作用原理；以風作為原動力，風吹動風輪機的葉輪，轉化為機械能，葉能通過增速箱齒輪帶動發電機旋轉，轉化為電能，送入電網。它的優勢；不需要燃料，無污染，運行成本低。

風電概述 主要零部件

發電機 電控柜 制動器 增速機 主軸

液壓站 工裝 外齒式回轉支撐 偏航電機

各零部件主要功能

主軸； 將風能轉向力傳遞給增速箱

偏航系統； 通過控制技術，使機艙旋轉至迎風方向的機枸。

增速機； 增速機在各齒輪不同傳動比的作用下將主軸的低轉速提高到發電機所需的高轉速 發電機； 將機械能轉化為電能。

偏航壞； 剛度，強度要好，用來支撐整個動力系統，但不能太重。變槳柜系統；通過控制技術，調整葉片角度，使風能利用最優化。制動系統；根據風力，風速需要，風機可以減速或停機。

機艙殼；采用玻璃鋼制成，覆蓋于機組動力系統外，起保護作用。緊固件等；將各個零部件固定在設計位置，必需適應于極限負載。

工裝；便于裝配，運輸。

因為風機常在風沙，暴雨，鹽霧，潮濕，-30~40攝氏度中環境中安放，所以要有較強的野外適應性。這對各零部件的強度、剛度、穩定、疲勞、磨擦、力矩等因素提出了很高的要求。若某一方面出了問題，都有可通造成安全事故。

為此，為了滿足以上要求，我們對各種材料都進行了嚴格的要求，對各種連接緊固件都要按求打好力矩。力矩大小好下；

風電設備安裝常見技術問題

1.1 螺栓聯接問題

螺栓、螺母聯接是風電行業的一種最基本最常用的裝配，聯接過緊時，螺栓在機械力的長期作用下容易產生金屬疲勞，發生剪切或螺牙滑絲等聯接過松的情況，使部件之間的裝配松動，引發事故。

1.2 振動問題

風機葉片在風力作用下轉動時，帶動主軸，主軸將風能轉向力傳遞到增速機，增速機在各齒輪不同傳動比的作用下將主軸的低轉速提高到發電機所需的高轉速從而帶動發電機，發電機則完成能由機械能轉換成電能的工作，在這一系列的動作過程中，還有許多輔助零部件與其配合完成發電工作（如回轉支撐，偏航系統，變槳柜系統，制動系統）。在這一系列過程中各系統在相互配合工作過程中必產生大的振動。主軸與增速箱發電機同心度等問題。1.4 電氣設備問題

1)安裝隔離開關時動、靜觸頭的接觸壓力與接觸面積不夠或操作不當，可能導致接觸面的電熱氧化，使接觸電阻增大，灼傷、燒蝕觸頭，造成事故。

(2)斷路器弧觸指及觸頭裝配不正確，插入行程、接觸壓力、同期性、分合閘速度達不到要求，將使觸頭過熱、熄弧時間延，導致絕緣介質分解，壓力驟增，引發斷路器爆炸事故。

(3)電流互感器因安裝檢修不慎，使一次繞組開路，將產生很高的過電壓，危及人身與設備安全。

(4)有載調壓裝置的調節裝置機構裝配錯誤，或裝配時不慎掉入雜物，卡住機構，也將發生程度不同的事故。

(5)主變壓器絕緣破壞或擊穿。在安裝主變吊芯和高壓管等主要工作時，不慎掉入雜物(如螺帽、鑰匙等，這些情況在工程實踐中并不罕見)，器身、套管內排水不徹底，密封裝置安裝錯誤，或者在安裝中損壞，都會使主變絕緣強度大為降低，可能導致局部絕緣破壞或擊穿，造成惡性事故。

(6)主變壓器保護拒動。主變壓器內部或出線側發生短路、接地事故，而保護拒動、斷路器不跳閘，巨大的短路電流不僅使短路處事故狀態擴大，也使主變內部溫度驟升，變壓器油迅速汽化、分解，成為高爆性的可燃物質，這可能發生主變爆炸的惡性事故。主變的緊急事故油池和其他消防設施都是針對這種可能性設計的。2 機電設備安裝技術相關改善辦法

2.1 嚴格施工組織設計及設備、設施選擇

施工組織設計和設備、設施選擇是經有關科技人員共同研究商定的，通過技術計算和驗算，定有其使用價。為了防止螺栓過緊或過松按工藝要求打好力矩、涂好螺紋鎖固，二硫化鉬。2.2 按預定計劃開展安裝工作

每一項機電設備安裝工作順序都有其科學性。一個安裝工程的計劃排隊是經過多方面的考慮，經過技術論證排出的，是有科學根據并有一定指導性的，不要隨便改動，以免造成工程進度連續不上無法完成工作。

2.3 對安裝工作要總體布置、統一安排

發電機分為兩個主要類型。同步發電機運行的頻率與其所連電網的頻率完全相同，同步發電機也被稱為交流發電機。異步發電機運行時的頻率比電網頻率稍高，異步發電機常被稱為感應發電機。

感應發電機與同步發電機都有一個不旋轉的部件被稱為定子，這兩種電機的定子相似，兩種電機的定子都與電網相連，而且都是由疊片鐵芯上的三相繞組組成，通電后產生一個以恒定轉速旋轉的磁場。盡管兩種電機有相似的定子，但它們的轉子是完全不同的。同步電機中的轉子有一個通直流電的繞組，稱為勵磁繞組，勵磁繞組建立一個恒定的磁場鎖定定子繞組建立的旋轉磁場。因此，轉子始終能以一個恒定的與定子磁場和電網頻率同步的恒定轉速上旋轉。在某些設計中，轉子磁場是由永磁機產生的，但這對大型發電機來說不常用。

感應電機的轉子就不同例如，它是由一個兩端都短接的鼠籠形繞組構成。轉子與外界沒有電的連接，轉子電流由轉子切割定子旋轉磁場的相對運動而產生。如果轉子速度完全等于定子轉速磁場的速度（與同步發電機一樣），這樣就沒有相對運動，也就沒有轉子感應電流。因此，感應發電機總的轉速總是比定子旋轉磁場速度稍高，其速度差叫滑差，在正常運行期間。它大概為1%。

同步發電機和異步發電機

將機械能轉化為電能裝置的發電機常用同步勵磁發電機、永磁發電機和異步發電機。同步發電機應用非常廣泛，在核電、水電、火電等常規電網中所使用的幾乎都是同步發電機，在風力發電中同步發電機即可以獨立供電又可以并網發電。然而同步發電機在并網時必須要有同期檢測裝置來比較發電機側和系統側的頻率、電壓、相位，對風力發電機進行調整，使發電機發出電能的頻率與系統一致；操作自動電壓調壓器將發電機電壓調整到與系統電壓相一致；同時，微調風力機的轉速從周期檢測盤上監視，使發電機的電壓與系統的電壓相位相吻合，就在頻率、電壓、相位同時一臻的瞬間，合上斷路器將風力發電機并入系統。同期裝置可采用手動同期并網和自同期并網。但總體來說，由于同步發電機造價比較高，同時并網麻煩，故在并網風力發電機中很少采用。

控制監測系統

風力機的運行及保護需要一個全自動控制系統，它必須能控制自動啟動，葉片槳距的機械調節裝置（在變槳距風力機上）及在正常和非正常情況下停機。除了控制功能，系統也能用于監測以提供運行狀態、風速、風向等信息。該系統是以計算機為基礎，除了小的風力機，控制及監測還可以遠程進行。控制系統具有及格主要功能：

1、順序控制啟動、停機以及報警和運行信號的監測

2、偏航系統的低速閉環控制

3、槳距裝置(如果是變槳距風力機)快速閉環控制

4、與風電場控制器或遠程計算機的通訊

風機傳動系統

葉輪葉片產生的機械能有機艙里的傳動系統傳遞給發電機，它包括一個齒輪箱、離合器和一個能使風力機在停止運行時的緊急情況下復位的剎車系統。齒輪箱用于增加葉輪轉速，從20~50轉/分到1000~1500轉/分，后者是驅動大多數發電機所需的轉速。

齒輪箱可以是一個簡單的平行軸齒輪箱，其中輸出軸是不同軸的，或者它也可以是較昂貴的一種，允許輸入、輸出軸共線，使結構更緊湊。傳動系統要按輸出功率和最大動態扭矩載荷來設計。由于葉輪功率輸出有波動，一些設計者試圖通過增加機械適應性和緩沖驅動來控制動態載荷，這對大型的風力發電機來說是非常重要的，因其動態載荷很大，而且感應發電機的緩沖余地比小型風力機的小。

異步發電機

永磁發電機是一種將普通同步發電機的轉子改變成永磁結構的發電機，常用的永磁材料有鐵氧體（BaFeO）、釤鈷5(SmCo)等，永磁發電機一般用于小型風力發電機組中。

異步發電機是指異步電機處于發電的工作狀態，從其激勵方式有電網電源勵磁發電（他勵）和并聯電容自勵發電（自勵）兩種情況。

1電網電源勵磁發電：是將異步電機接到電網上，電機內的定子繞組產生以同步轉速轉動的旋轉磁場，再用原動機拖動，使轉子轉速大于同步轉速，電網提供的磁力矩的方向必定與轉速方向相反，而機械力矩的方向則與轉速方向相同，這時就將原動機的機械能轉化為電能。在這種情況下，異步電機發出的有功功率向電網輸送；同時又消耗電網的無功功率作勵磁作用，并供應定子和轉子漏磁所消耗的無功功率，因此異步發電機并網發電時，一般要求加無功補償裝置，通常用并列電容器補償的方式。

２、并聯電容器自勵發電：并聯電容器的連接方式分為星形和三角形兩種。勵磁電容的接入在發電機利用本身的剩磁發電的過程中，發電機周期性地向電容器充電；同時，電容器也周期性地通過異步電機的定子繞組放電。這種電容器與繞組組成的交替進行充放電的過程，不斷地起到勵磁的作用，從而使發電機正常發電。勵磁電容分為主勵磁電容和輔助勵磁電容，主勵磁電容是保證空載情況下建立電壓所需要的電容，輔助電容則是為了保證接入負載后電壓的恒定，防止電壓崩潰而設的。

通過上述的分析，異步發電機的起動、并網很方便且便于自動控制、價格低、運行可靠、維修便利、運行效率也較高、因此在風力發電方面并網機組基本上都是采用異步發電機，而同步發電機則常用于獨立運行方面。

偏航系統的設計

根據調向力矩的大小，可以進行齒輪傳動部分的設計計算。當驅動回轉體大齒輪的主動小齒輪的強度不能滿足時，可選用兩套偏航電機－－－行星齒輪減速器分置于風輪主輪的兩側對稱布置，每個電機的容量為總容量的一半。齒輪傳動計算可按開式齒輪傳動計算，其主要的磨損形式是齒面磨損失效，如調向力矩較大，除按照彎曲強度計算之外，應計算齒面接觸強度。

值得注意的是，大多數風機的發電機輸出功率的同軸電纜在風力機偏航時一同旋轉，為了防止偏航超出而引起的電纜旋轉，應該設置解纜裝置，并增加扭纜傳感器以監視電纜的扭轉狀態。位于下風向布重的風輪，能夠自動找正風向。在總體布置時應考慮塔架前面的重量略重一些，這樣在風機運行時平衡就會好一些。

電機的切換

根據風速決定是選擇小發電機并網發電，還是選擇大發電機空轉，若風速低于8米/秒，則小發電機并網運行且風機運行狀態切換到“投入G2”。

如果風速高于8米/秒，則選擇“空轉G1”運行狀態。

投入G2：

小發電機接觸器閉合，發電機并網電流由可控硅控制到350A。一旦投入過程完成，可控硅切除，風機切換到“運行G2”狀態。

風電投入小發電機發電，如果平均輸出功率在某一單位時間內太低，這是小發電機斷開且風機切換到“等待重新支轉”的狀態。如果平均輸出功率超過了限定值110KW，則小發電機切除，風機運行狀態切換到“G1空轉”。

G1空轉：

風機等待風速達到投入大電機的風速，一旦達到這個風速則風機就切換到“投入G1”狀態。

投入G1：

大發電機的接觸接通。發電機的并網電流由可控硅將其限定在350A。投入過程一結束，可控硅切除，風機切換到“運行G1”狀態。

運行G1

風機的大電機投入發電，如果功率輸出在一定的時間內少于限定值80KW，大發電機切除，風機的運行狀態切換到“切換G11-G12”狀態。

切換G1-G2

大發電機的接觸器切除小發電機的接觸器接通，可控硅將發電機的電流限定到700A，一旦投入過程完成，可控硅切除，風機轉為“運轉G2”狀態。

等待再投入

如果小發電機的出力小于限定值，則此運行狀態動作。此狀態下，小發電機的接觸器被切除，如果風速有效，風機就切換到“投入G2”狀態，如果風速低于限定值，風機將切換到“空轉G2”狀態。

風機工作狀態之間轉變

風機工作狀態之間轉變

說明各種工作狀態之間是如何實現轉換的。

提高工作狀態層次只能一層一層地上升，而要降低工作狀態層次可以是一層或多層。這種工作狀態之間轉變方法是基本的控制策略，它主要出發點是確保機組的安全運行。如果風力發電機組的工作狀態要往更高層次轉化，必須一層一層往上升，用這種過程確定系統的每個故障是否被檢測。當系統在狀態轉變過程中檢測到故障，則自動進入停機狀態。

當系統在運行狀態中檢測到故障，并且這種故障是致命的，那么工作狀態不得不從運行直接到緊停，這可以立即實現而不需要通過暫停和停止。

下面我們進一步說明當工作狀態轉換時，系統是如何動作的。

1．工作狀態層次上升

緊停→停機

如果停機狀態的條件滿足，則：

1)關閉緊停電路；

2)建立液壓工作壓力；

3)松開機械剎車。

停機→暫停

如果暫停的條件滿足，則，1)起動偏航系統；

2)對變槳距風力發電機組，接通變槳距系統壓力閥。

暫停→運行

如果運行的條件滿足，則：

1)核對風力發電機組是否處于上風向；

2)葉尖阻尼板回收或變槳距系統投入工作；

3)根據所測轉速，發電機是否可以切人電網。

2．工作狀態層次下降

工作狀態層次下降包括3種情況：

(1)緊急停機。緊急停機也包含了3種情況，即：停止→緊停；暫停→緊停；運行→緊停。其主要控制指令為：

1)打開緊停電路；

2)置所有輸出信號于無效；

3)機械剎車作用；

4)邏輯電路復位。

(2)停機。停機操作包含了兩種情況，即：暫停→停機；運行→停機。

暫停→停機

1)停止自動調向；

2)打開氣動剎車或變槳距機構回油閥(使失壓)。

運行→停機

1)變槳距系統停止自動調節；

2)打開氣動剎車或變槳距機構回油閥(使失壓)；

3)發電機脫網。

(3)暫停。

1)如果發電機并網，調節功率降到。后通過晶閘管切出發電機；

2)如果發電機沒有并入電網，則降低風輪轉速至0。

(三)故障處理

工作狀態轉換過程實際上還包含著一個重要的內容：當故障發生時，風力發電機組將自動地從較高的工作狀態轉換到較低的工作狀態。故障處理實際上是針對風力發電機組從某一工作狀態轉換到較低的狀態層次可能產生的問題，因此檢測的范圍是限定的。

為了便于介紹安全措施和對發生的每個故障類型處理，我們給每個故障定義如下信息：

1)故障名稱；

2)故障被檢測的描述；

3)當故障存在或沒有恢復時工作狀態層次；

4)故障復位情況(能自動或手動復位，在機上或遠程控制復位)。

(1)故障檢測。控制系統設在頂部和地面的處理器都能夠掃描傳感器信號以檢測故障，故障由故障處理器分類，每次只能有一個故障通過，只有能夠引起機組從較高工作狀態轉入較低工作狀態的故障才能通過。

(2)故障記錄。故障處理器將故障存儲在運行記錄表和報警表中。

(3)對故障的反應。對故障的反應應是以下三種情況之一：

1)降為暫停狀態；

2)降為停機狀態；

3)降為緊急停機狀態。

4)故障處理后的重新起動。在故障已被接受之前，工作狀態層不可能任意上升。故障被接受的方式如下：

如果外部條件良好，一此外部原因引起的故障狀態可能自動復位。一般故障可以通過遠程控制復位，如果操作者發現該故障可接受并允許起動風力發電機組，他可以復位故障。有些故障是致命的，不允許自動復位或遠程控制復位，必須有工作人員到機組工作現場檢查，這些故障必須在風力發電機組內的控制面板上得到復位。故障狀態被自動復位后10min將自動重新起動。但一天發生次數應有限定，并記錄顯示在控制面板上。

如果控制器出錯可通過自檢(WATCHDOG)重新起動。

第五篇：風電規范

風電標準

一、風電標準體系建設

隨著風電產業的快速發展及日趨成熟，我國已基本形成了較為完整的風電標準體系。國家能源局組織成立能源行業風電標準化技術委員會，提出了我國風電標準體系框架，主要包括6大體系29大類，涵蓋風電場規劃設計、風電場施工與安裝、風電場運行維護管理、風電并網管理技術、風力機械設備、風電電器設備等風電產業的各個環節。我國風電標準體系框架如表2-1所示。

二、風電技術標準制定

截至2011年底，我國已發布風電技術標準41個，待批3個，在編6個。其中，風電場規劃設計體系標準21個，風電場施工與安裝體系標準5個，風電場運行維護管理體系標準1個，風電并網管理技術體系標準3個，風力機械設備體系標準1個，風電電器設備體系標準9個。

國標建設

2011年12月，國家標準化管理委員會批準發布《風電場接入電力系統技術規定》（GB/Z 1996 3-2011）。

新國標對于低電壓穿越、接入系統測試等都提出了更多和更嚴格的標準。針對脫網事故，新國標提出了低電壓穿越方面的約束，要求風電場并網點電壓跌至20％標稱電壓時，風電場內的風電機組應保證不脫網連續運行625ms，特別的，要求風電場并網點電壓在發生跌落后2s內能夠恢復到標稱電壓的90%時，風電場內的風電機組應保證不脫網連續運行。針對接入系統測試，新國標提出了當接入同一并網點的風電場裝機容量超過40兆瓦時，需要向電力系統調度機構提供風電場接入電力系統測試報告，累計新增裝機容量超過40兆瓦時，需要重新提交測試報告。

新國標發布后一直爭議不斷，特別是對并網影響最大的低電壓穿越要求，會否導致風電產業格局重新洗牌，暫停運行的風電機組能否重新并網，這些問題都引發行業內熱烈的討論。

行標建設

2011年8月，國家能源局召開能源行業風電標準技術委員會一屆二次會議，發布18項風電并網設計技術規范。《大型風電場并網設計技術規范》、《風電場電能質量測試方法》等行標正式發布。《風電信息收集和提交技術規定》、《風電調度運行管理規范》、《風電功率預測系統功能規范》等三個行標待批。

行標的發布進一步完善和補充了風電安裝運營、維護管理、并網運行等方面的技術標準，為進一步建立和完善我國風電行業標準、檢測、認證管理體系，規范風電行業的發展奠定了基礎，對于保障電網安全穩定運行，促進風電與電網協調發展創造了條件。

企標建設

在國家和行業標準頒布相對滯后的情況下，國家電網公司加快研究建設風電企業標準體系。

建立了適應我國風電接入及調度運行的企業標準體系。2005年以來，國家電網公司先后編制修訂22項企業標準。2006年7月，《國家電網公司風電場接入電網技術規定（試行）》頒布施行。2009年12月，頒布了《風電

場接入電網技術規定》（Q/GDW 392-2009），提出了風電場需要具備功率控制、功率預測、低電壓穿越、監控通信等功能要求。2010年2月，頒布了《風電調度運行管理規范》（Q/GDW 432-2010），同時制定了《國家電網公司風電場接入系統設計內容深度規定》等多個配套規定。2011年，針對新出現的高電壓穿越問題，積極開展風電場高電壓穿越的技術標準研究和制訂工作，與國際標準接軌，同時頒布了《風電功率預測系統功能規范》（Q/GDW 588-2011）、《風電場功率調節能力和電能質量測試規程》（Q/GDW 630-211）等多個配套規定。具體如表2-2所示。

開展《風電場電氣系統典型設計》編制工作。為引導風電設計的規范化、標準化，2009年，國家電網公司組織開展了風電場電氣系統典型設計研究編制工作，推動建設環境友好、資源節約、符合國家綠色能源政策的風電場，促進風電場與電網的協調發展。2011年，結合幾次風電場大規模脫網事故，編制單位對風電場電氣系統典型設計進行了進一步修改和完善。

此外，國家電網公司還承擔相關國際標準的制定，牽頭IEEE《儲能系統接入電網設備測試標準》的制定、國際電工委員會（IEC）大容量新能源發電及大容量儲能接入電網研究等，參與制訂風電機組和風電場電氣建模方面的國際標準，提高了我國在風電國際標準領域的話語權。