第一篇：2014新疆風電發展情況

2014年新疆風電發展情況統計

據相關政策及相關資料統計顯示，2014年將是新疆新能源建設快速發展的一年，預計到2014年年底，風電發電并網裝機容量將達到1307萬千瓦，大約新增850萬千瓦。

根據資料顯示，2014年華電在風電項目中約投資建設30萬千瓦，天潤風電約投資建設25萬千瓦，中廣核約投資建設10萬千瓦，以上三家公司共計65萬千瓦。截止到目前，我公司預計可拿到風電項目為華電10萬千瓦，天潤風電10萬千瓦，中廣核5萬千瓦，新疆新能源10萬千瓦，風能公司5萬千瓦，共計40萬千瓦。以每臺1.5MW裝機容量計算，共計267臺，預計噸位為32711噸。

2014年各風電場項目投建情況如下：國電紅雁池投資30萬千瓦，龍源投建10萬千瓦，哈密東南部苦水第三風電場投建15.15萬千瓦，達坂城鹽湖風電場投建4.95萬千瓦，新疆哈密風電基地（二期）項目景峽第四風電場60萬千瓦，華電木壘風場投建15萬千瓦，中電投新疆鄯善樓蘭風電場投建4.95萬千瓦。共計140.05萬千瓦。以每臺1.5MW裝機容量計算，共計934臺，預計噸位為114427.6噸。

2014年風電行業復蘇趨勢顯著，將迎來大的轉機和發展，我公司作為風電塔架制造業，應該抓住此次機遇，在競爭日益激烈的制造行業中脫穎而出，占據更大的市場。

第二篇：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?？刂葡到y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?！C；運行→停機。

暫?！C

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?？刂葡到y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。

第三篇：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?？刂葡到y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?！C

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?！\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?！o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?！C；運行→停機。

暫?！C

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。

第五篇：風電企業簡介

風電裝備企業簡介

1、南京高速齒輪制造有限公司南高齒是我國機械工業核心競爭力100強之一，國內風電傳動設備的龍頭企業，擁有變槳、偏航和增速等主傳動核心技術。企業已經擁有年產700臺1兆瓦以下風電主齒輪箱的批量化生產能力；1兆瓦和1.5兆瓦的風電主齒輪箱已試制成功，2兆瓦的已研制成功，3兆瓦的已著手開發。其建設的風電齒輪箱專業生產和全閉環加載試驗流水線，是目前世界上第二條高水平的風電齒輪箱生產制造線。南京高速齒輪制造有限公司是該公司在科學園建設的風電傳動設備及控制設備的研發生產總部，總投資30億元，主要產品為FD2160型風力發電機齒輪箱、1660KW風力發電機齒輪箱、825KW風力發電機齒輪箱。2009年實現產值41億元，增幅連續三年保持在100%左右。

2、南京金風科技有限公司是國內風電行業領先的從事大型風力發電機組研究開發制造企業金風科技于2008年9月在江寧投資設立，注冊資本1.16億元，總投資2.5億元，主要生產1.5-2MW風力發電機組和風力發電電機。計劃一期建設廠房2萬平方米，打造電機生產基地、電控基地、研發基地和培訓基地四大功能，建成后可年成200臺風電機組和1000臺發電機。

3、中材科技股份有限公司是我國纖維復合材料行業唯一的集研發、產品制造與銷售、成套技術與裝備于一體的高新技術企業，是中國特種纖維復合材料的技術裝備研發中心和中國國防工業最大的特種纖維復合材料配套研制基地，擁有完整的非金屬礦物材料、玻璃纖維、玻纖復合材料產業鏈，引領中國特種纖維復合材料的技術發展方向。目前該公司風電葉片項目正式進入產業化運作階段，年產風電葉片200套以上。

4、南京金騰重載齒輪箱有限公司主要生產各種高速、重載、精密齒輪箱，系列鼓形聯軸器，蝸輪絲桿升降機等產品，高速重載齒輪設計制造技術力量雄厚，裝備先進。2009年實現產值1.8億元，增長84.2%。

5、南京南瑞繼保工程技術有限公司主要產品：（1）RCS-900

繼電保護，市場占有率40%，國際領先。（2）RCS-9000變電站自動化，占有率30%，國際先進。（3）PCS-9500直流輸電控制和保護，占有率50%，國際先進。公司在繼電保護、數字化變電站、直流輸電控制等領域擁有完全自主知識產權的核心技術。2009年，該公司共投入6000多萬元用于電廠保護及自動化、變電站綜合自動化系統、電力電子、工礦企業電力系統保護及自動化等產品的研發，完成銷售收入19.2億元。

6、南京南瑞繼保電氣有限公司主要從事電力系統保護和控制，為全球五大繼電保護生產廠商之一。在繼電保護、電網安全穩定控制和高壓直流控制保護等技術領域實現了重點突破和重大跨越，打破國外技術壁壘和壟斷，確立了我國繼電保護和穩定控制技術和產品的國際領先地位。220KV-500KV線路保護占44.26%,500KV保護39%,變壓器保護35.1%,均為全國第一。2009年R&D占銷售比重8.3%，實現銷售收入10.1億元。

7、國電南京自動化股份有限公司從事數字式發變組保護、變電站所自動化系統的產品研發生產。所擔綱的電力自動化技術拓展和產業化項目已應用在中國首條750KV變電站自動化系統西北電網工程以及華東電網動態監測分析系統，成為行業領域的技術先鋒。主要產品為電網自動化保護設備和電廠自動化保護設備，市場占有率分別為21%、10%。核心技術：（1）基于Y/△變換磁通制動、波形跟蹤比較和變壓器同步識別飽和判據；（2）基于序分量方向電抗器黃疸保護和基于波形跟蹤比較法的差動保護；技術水平國際領先。2009年實現銷售收入18.5億元。

8、南京菲尼克斯電氣有限公司、菲尼克斯亞太電氣（南京）有限公司菲尼克斯電氣公司主要負責銷售、開拓市場；菲尼克斯亞太公司是負責產品研發。主要產品：（1）工業用重載連接裝置，市場占有率40%；（2）防雷分線模塊，占有率30%；（3）Interbus，占有率為20%。電子接口、電力接口領域及工業自動化技術領域世界一流，核心技術為國際先進的連接技術。2009年兩公司分別實現銷售收入

8.7億元、8.1億元。

9、江蘇方天電力技術有限公司主要產品江蘇火力發電技術能

耗實施監控系統、節能減排統一平臺，產品技術水平國內領先，主要用于火力發電廠，江蘇地區市場占有率100%，2009年銷售收入3.7億。

10、中電電氣（南京）特種變壓器有限公司主要產品為礦用隔爆變壓器、變頻器等特種專業變壓器，產品主要應用在礦山、煤礦、電力電子行業，市場占有率達20%以上，技術水平達到國際先進水平。2009年實現銷售收入3億元。

11、南京四方億能電力自動化有限公司主要產品為CSC-2000變電站自動化監控系統軟件、CSGC-3000/DMS配網自動化主站系統，應用于繼電保護領域，市場占有率10%，技術水平國內領先。2009年實現銷售收入2.4億元。

12、江蘇帕威爾電氣有限公司、江蘇帕威爾置信非晶合金變壓器有限公司主要生產中、高壓領域的斷路器、中置柜、充氣柜、環網柜、GIS和非晶合金變壓器等，產品參數和性能均處于國際一流、國內領先水平，七項產品獲省級高新技術產品。2009年兩公司分別實現銷售收入16.8億元、2.3億元。

13、西門子電力自動化有限公司主要產品為變電站控制、遠程控制、電能質量控制、電力通信、能源管理以及信息系統，電力傳輸通信控制系統技術國際領先。2009年實現銷售收入2億元。

14、江蘇宏源電氣有限責任公司主要生產非晶合金變壓器，產品在江蘇省市場占有率33%。2009年銷售收入2.5億元。

15、南京大陸中電科技股份有限公司煤質成分在線檢測系統、電站鍋爐泄露報警裝置、電站鍋爐飛地位，成為該領灰含炭量在線檢測裝置。電站智能測控處于國內技術創新的核心域的技術帶頭企業，基于活化技術的煤質成分在線檢測系統等產品在國內居于領先水平。企業建有博士后工作站。煤質成分在線檢測系統等產品市場占有率達到90%以上；電站鍋爐泄露報警裝置、電站鍋爐飛灰含炭量在線檢裝置國內市場占用率在50%以上。2009年銷售收入1.3億元。

16、江蘇金智科技股份有限公司國內最大的電廠設備保護裝置和監控系統供應商。主要產品廠用電切裝置、系統集成，國內市場占有率第一。IPACS-5000變自站綜合自動化系統、FGTS-1000光纖光柵

溫度在線監控系統等15項系統集成技術處國內領先。2009年銷售收入2.1億元。

17、南京科遠自動化集團股份有限公司主要產品：流程工業過程自動化產品——NT6000分散控制系統，熱工自動化領域全國市場占有率5%。R&D投入占銷售比重6.8%。系統軟件技術、控制軟件技術、嵌入式控制系統技術、工業網絡和現場總線技術、數據采集與處理技術、管理信息系統技術等核心技術的技術水平國內領先。2009年銷售收入1.7億元。

18、南京大全變壓器有限公司主要產品：干式變壓器、電力變壓器、礦用隔爆變壓器，國內市場占有率約為5%，產品均屬于國內領先水平，部分產品的主要指標處于國際先進水平。2009年銷售收入1.8億元。

19、南京新聯電子股份有限公司主要產品：應用于智能電網領域的電能采集終端和電能表，國內市場占有率25%。2009年銷售收入2億元。