风力发电机的容量系数
一、简介
风力发电机的容量系数是衡量风力发电机利用风能的效率的一个重要指标。容量系数是指风力发电机实际发电量与理论最大发电量之间的比值。它反映了风力发电机在给定时间内实际发电量的相对大小，是评估风力发电机性能的重要指标之一。
二、容量系数的计算方法
风力发电机的容量系数可以通过以下公式进行计算：
容量系数 = 实际发电量 / 理论最大发电量
其中，实际发电量是指风力发电机在给定时间内实际产生的电能，理论最大发电量是指风力发电机在给定时间内在最理想的风速下能够产生的最大电能。
三、影响容量系数的因素
风力发电机的容量系数受多种因素的影响，包括但不限于以下几个方面：
1. 风速
风速是影响风力发电机容量系数的最主要因素。在风速较低的情况下，风力发电机产生的电能较少，容量系数也相对较低；而在风速较高的情况下，风力发电机产生的电能较多，容量系数也相对较高。
2. 风向
风向的变化也会对风力发电机的容量系数产生影响。当风向与风力发电机的转子方向一致时，风力发电机能够更好地利用风能，容量系数相对较高；而当风向与风力发电机的转子方向相背离时，风力发电机的效率会降低，容量系数相对较低。
3. 风力发电机的设计和制造质量
风力发电机的设计和制造质量也会对容量系数产生影响。设计合理、制造精良的风力发电机能够更高效地转换风能为电能，容量系数相对较高；而设计不合理、制造质量差的风力发电机效率较低，容量系数相对较低。
4. 运行和维护管理
风力发电机的运行和维护管理也会对容量系数产生影响。定期的维护保养能够保证风力发电机的正常运行，提高容量系数；而缺乏维护保养或不合理的运营管理会导致风力发电机效率下降，容量系数降低。
四、提高容量系数的方法
提高风力发电机的容量系数可以从以下几个方面进行考虑：
1. 优化风力发电机的设计
通过优化风力发电机的设计，提高其转换风能为电能的效率，从而提高容量系数。可以通过改进叶片的设计、提高转子的转速等方式来实现。
2. 加强风力发电机的制造质量
加强风力发电机的制造质量，确保其各个部件的质量达到标准要求，能够更好地转换风能为电能，提高容量系数。
3. 定期进行维护保养
定期进行风力发电机的维护保养，包括清洁叶片、检查设备运行状态、更换损坏部件等，能够保证风力发电机的正常运行，提高容量系数。
4. 合理的运营管理
建立科学合理的运营管理体系，制定相应的运营管理规范，确保风力发电机的运行和维护管理工作得到有效执行，提高容量系数。
五、结论
风力发电机的容量系数是评估其利用风能效率的重要指标。风速、风向、设计和制造质量以及运行和维护管理等因素都会对容量系数产生影响。通过优化设计、加强制造质量、定期维护保养以及合理的运营管理，可以提高风力发电机的容量系数，进而提高其发电效率。
风力发电机的容量系数 一、简介 风力发电机的容量系数是衡量风力发电机利用风能的效率的一个重要指标。容量系数是指风力发电机实际发电量与理论最大发电量之间的比值。它反映了风力发电机在给定时间内实际发电量的相对大小，是评估风力发电机性能的重要指标之一。 二、容量系数的计算方法 风力发电机的容量系数可以通过以下公式进行计算： 容量系数 = 实际发电量 / 理论最大发电量 其中，实际发电量是指风力发电机在给定时间内实际产生的电能，理论最大发电量是指风力发电机在给定时间内在最理想的风速下能够产生的最大电能。 三、影响容量系数的因素 风力发电机的容量系数受多种因素的影响，包括但不限于以下几个方面： 1. 风速 风速是影响风力发电机容量系数的最主要因素。在风速较低的情况下，风力发电机产生的电能较少，容量系数也相对较低；而在风速较高的情况下，风力发电机产生的电能较多，容量系数也相对较高。 2. 风向 风向的变化也会对风力发电机的容量系数产生影响。当风向与风力发电机的转子方向一致时，风力发电机能够更好地利用风能，容量系数相对较高；而当风向与风力发电机的转子方向相背离时，风力发电机的效率会降低，容量系数相对较低。
3. 风力发电机的设计和制造质量 风力发电机的设计和制造质量也会对容量系数产生影响。设计合理、制造精良的风力发电机能够更高效地转换风能为电能，容量系数相对较高；而设计不合理、制造质量差的风力发电机效率较低，容量系数相对较低。 4. 运行和维护管理 风力发电机的运行和维护管理也会对容量系数产生影响。定期的维护保养能够保证风力发电机的正常运行，提高容量系数；而缺乏维护保养或不合理的运营管理会导致风力发电机效率下降，容量系数降低。 四、提高容量系数的方法 提高风力发电机的容量系数可以从以下几个方面进行考虑： 1. 优化风力发电机的设计 通过优化风力发电机的设计，提高其转换风能为电能的效率，从而提高容量系数。可以通过改进叶片的设计、提高转子的转速等方式来实现。 2. 加强风力发电机的制造质量 加强风力发电机的制造质量，确保其各个部件的质量达到标准要求，能够更好地转换风能为电能，提高容量系数。 3. 定期进行维护保养 定期进行风力发电机的维护保养，包括清洁叶片、检查设备运行状态、更换损坏部件等，能够保证风力发电机的正常运行，提高容量系数。 4. 合理的运营管理 建立科学合理的运营管理体系，制定相应的运营管理规范，确保风力发电机的运行和维护管理工作得到有效执行，提高容量系数。
风能基础判断题 1.风的功率是一段时间内测的能量。（×） 2.风能的功率与空气密度成正比。（√） 3.风力发电机产生的功率是随时间变化的。（√） 4.风力发电机叶轮在切入风速前开始旋转。（√） 5.大力发展风力发电机有助于减轻温室效应。（√） 6.风电场选址只要考虑风速这一项要素即可。（×） 7.风能的功率与风速成正比。（×） 8.风是免费的所以风电无成本。（×） 9.当考虑到外部成本时，风能及其它形式的可再生能源具有较好经济前景。（√） 10.风力发电是清洁和可再生能源。（√） 11.年平均风速就是按照年平均定义确定的平均风速。（√） 12.平均风速就是给定时间内瞬时风速的平均值。（√） 13.风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫切入风速。（×） 14.风电场选址时一个很复杂的过程，涉及的问题比较多。（√） 15.风力发电机的功率曲线是表示风力发电机的净电输出功率和轮毂高度处风速的函数关 系。（√） 16.风能利用系数是衡量一台风力发电机从风中吸收能量的百分率。（√） 17.风轮确定后它所吸收能量它所吸收能量的多少主要取决于空气速度的变化情况。（√） 18.风力发电机组的平均功率和额定功率一样。（×） 19.叶轮应始终在下风向。（×） 20.平均风速就是给定时间内瞬时风速的平均值。（√） 21.平均风速是正对特别时期给出的。（√） 22.风力发电机的偏航电机一般均为三相电机。（√） 23.风况是风电场选址必须考虑的重要因素之一。（√） 24.风能的环境效益主要是由于减少了化石燃料的使用从而减少了由于燃烧产生的污染物 的排放。（√） 25.风电场具有土地可双重利用的特点。（√） 26.风力发电机容量系数定义为：一段时期内实际发电的电量与在同一时期内该风力发电机 组运行在额定功率时发出的电量比。（√） 27.任何风电场立项都须从可行性研究开始。（√） 28.当归划要建设一个风电项目时，最好将平均风速估高一点。（×） 电气基础 29.风力发电机的接地电阻应每年测试一次。（√） 30.风力发电机产生的功率是随时间变化的。（√） 31.风力发电机叶轮在切入风速前开始旋转。（√） 32.风电引入电网不会对用户的供电品质产生巨大影响。（√） 33.风力发电机组的平均功率和额定功率一样。（×） 34.风力发电机会影响电网频率。（×） 35.雷雨天气不得检修风力发电机组。（√） 36.所有的PT二次绕组出口均应装设熔断器或自动开关。（× ） 37.220KV及以上系统线路保护的双重化是指两套保护的交流电流、电压和直流电源彼
风力发电 概述 风的能量是由太阳辐射能转化来的，太阳每小时辐射地球的能量是174,423,000,000 MW，换句话说，地球每小时接受了11 .1?MW的能量。太阳的辐射造成地球表面受热不均，引起大气层 74 10 中压力分布不均，空气沿水平方向运动形成风。风能大约占太阳提供总能量的百分之一或二，太阳辐射能量中的一部分被地球上的植物转换成生物能，而被转化的风能总量大约是生物能的50～100倍。全球的风能约为9 10 0.2?MW，比地球上可开发利用的水 74 .2?MW，其中可利用的风能为7 10 能总量还要大10倍。 我国10米高度层的风能资源总储量为32.26亿kW，其中实际可开发利用的风能资源储量为2.53亿kW。而据估计，中国近海风能资源约为陆地的3倍，所以，中国可开发风能资源总量约为10亿千瓦。其中青海、甘肃、新疆和内蒙可开发的风能储量分别为1143万kW、2421万kW、3433万kW 和6178万kW，是中国大陆风能储备最丰富的地区。 风能是一种干净的自然能源，没有常规能源（如煤电，油电）与核电会造成环境污染的问题。平均每装一台单机容量为1 MW的风能发电机，每年可以减排2000吨二氧化碳（相当于种植１平方英里的树木）、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。风能产生1兆瓦小时的电量可以减少0.8到0.9吨的温室气体，相当于煤或矿物燃料一年产生的气体量。而且风机不会危害鸟类和其它野生动物。在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下，风能作为一种高效清洁的新能源有着巨大的发展潜力。 风电技术日趋成熟，产品质量可靠，可用率已达95%以上，已是一种安全可靠的能源，风力发电的经济性日益提高，发电成本已接近煤电，低于油电与核电，若计及煤电的环境保护与交通运输的间接投资，则风电经济性将优于煤电。风力发电场建设工期短，单台机组安装仅需几周，从土建、安装到投产，只需半年至一年时间，是煤电、核电无可比拟的。投资规模灵活，有多少钱装多少机。对沿海岛屿，交通不便的边远山区，地广人稀的草原牧场，以及远离电网和近期内电网还难以达到的农村、边疆来说，可作为解决生产和生活能源的一种有效途径。 中国风力资源分布如下图：
《风电场生产运行统计指标体系》 风电场生产运行统计指标体系分为五类，共15项基本统计指标，分列如下： 一、 电量指标 本类指标用以反映风电场在统计周期内的出力和购网电量情况，采用发电量、上网电量、购网电量、容量系数和利用小时数五个指标。 1、 发电量 1）单机发电量：是指在单台风力发电机出口处计量的输出电能，一般从风电机监控系统读取。 2）风电场发电量：是指每台风力发电机发电量的总和。 E = ∑=N 1i Ei ，单位：万千瓦时（万KWh ） 其中: Ei 为第i 台风电机的发电量，N 为风电场风力发电机的总台数。 风电场发电量应逐日统计并在日/周报、月报及年报中反映。 2、 上网电量 风电场与电网的关口表（指我站关口表）计量的风电场向电网输送的电能。单位：万千瓦时（万KWh ） 风电场上网电量应逐日统计并在日/周报、月报及年报中反映。 3、 购网电量
电网与风电场的关口表（指电网关口表）计量的电网向风电场输送的电能。单位：万千瓦时（万KWh） 风电场购网电量应逐日统计并在日/周报、月报及年报中反映。 4、容量系数 容量系数是风电机（或风电场）在统计周期内平均输出功率与额定功率之比。 Pa,单位：% F = Pr 其中:Pa为平均输出功率，Pr为平均输出功率。 发电量 Pa = 发电小时数 5、利用小时数 1）风电机的利用小时数也称作等效满负荷发电小时数，是指风电机统计周期内的发电量折算到其满负荷运行条件下的发电小时数。 风电机利用小时数＝发电量／额定功率 2）风电场利用小时数是指风电场发电量折算到该场全部装机满负荷运行条件下的发电小时数。 风电场利用小时数＝风电场发电量／风电场装机总容二、能耗指标 反映风电场电能消耗和损耗的指标，采用损耗电量、场用电率、场损率和送出线损率四个指标。 1、损耗电量
风机题库 一、填空题 1.风力发电机开始发电时，轮毂高度处的最低风速叫。（切入风速） 2.严格按照制造厂家提供的维护日期表对风力发电机组进行的预防性维护是。（定期维护） 3.禁止一人爬梯或在塔内工作，为安全起见应至少有人工作。（两） 4.风能的大小与风速的成正比。（立方） 5.风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫。（额定风速） 6.叶轮旋转时叶尖运动所生成圆的投影面积称为。（扫掠面积） 7.风力发电机的接地电阻应每年测试次。（一） 8.风力发电机年度维护计划应维护一次。（每年） 9.S64-1250风机齿轮箱油滤芯的更换周期为个月。（1年） 10.凡采用保护接零的供电系统，其中性点接地电阻不得超过。（4欧） 11.在风力发电机电源线上，并联电容器的目的是为了。（提高功率因素） 12.风轮的叶尖速比是风轮的和设计风速之比。（叶尖速度） 13.风力发电机组的偏航系统的主要作用是与其控制系统配合，使风电机的风轮在正常情况下处于。 （迎风状态） 14.风电场生产必须坚持的原则。（安全第一，预防为主） 15.是风电场选址必须考虑的重要因素之一。（风况） 16.风力发电机的是表示风力发电机的净输出电功率和轮毂高度处风速的函数关系。（功率曲线） 17.风力发电机组投运后，一般在后进行首次维护。（三个月） 18.瞬时风速的最大值称为。（极大风速） 19.正常工作条件下，风力发电机组输出的最高净电功率称为。（最大功率） 20.在国家标准中规定，使用“downwind”来表示。（主风方向） 21.在国家标准中规定，使用“pitch angle”来表示。(桨距角) 22.在国家标准中规定，使用“wind turbine”来表示。（风力机） 23.风力发电机组在调试时首先应检查回路。（相序） 24.在风力发电机组中通常在高速轴端选用连轴器。（弹性） 25.在某一期间内，风力发电机组的实际发电量与理论发电量的比值，叫做风力发电机组的。（容量 系数）
评估风电场的风能资源情况、风电功率、容量系数等，是开发风力发电项目的基础工作。评估关心的内容包括平均风速、极限风速。对一给定地区及给定时间段而言，平均风速的概率分布决定了本地区的风能资源情况。用于拟合平均风速概率分布的模型有双参数Weibull分布、Rayleigh分布、LogNormal分布等[1,2]，其中双参数Weibull分布模型应用最为广泛。用于估计双参数Weibull分布参数的方法有线性回归法、最小二乘法、矩估计法等[1,3]。1极限风速(Extreme wind)是指在一段时间(3 s、10 min…)内的最大风速，被用来衡量风能资源对风电场的破坏作用，同时极限风速的研究对于天线、雷达安装以及高建筑抗风能力等问题也有一定意义[4,5]。极限风速分布是风电场设计以及安全运行的一个重要参数。有多种描述极限值分布的分布形式，其中第一类极值分布或称为Gumbel分布是一种拟合极值分布的经典、常用形式。风力发电机容量系数CF(Capacity Factor)[6,7]为某特定时间段内(年、月)风力发电机预测输出能量与其按额定功率运行输出能量的比值。它等价于这台风力发电机在一段时间内满负荷工作的时间，可以用来衡量总的发电情况。风力发电机容量系数是用来进行风电场选址、风力发电机设计的重要参数，对于风电场建设规划也有一定指导意义。计算容量系数的方法有两种：其一是通过风分布概率密度函数以及风速功率曲线进行积分；其二是通过风速序列以及风速功率曲线求出风力发电机功率序列而后进行累加。影响容量系数的因素有风力发电机参数、风速分布情况等。本文用Gumbel分布对国内某风电场2006年实测三处极限风速数据进行最小
20兆瓦海上风电参数 摘要： 一、引言 二、20 兆瓦海上风电的基本概念 三、20 兆瓦海上风电的参数 四、20 兆瓦海上风电的优势 五、结论 正文： 一、引言 随着全球能源危机和环境污染问题日益严重，可再生能源的开发和利用越来越受到重视。其中，海上风电作为一种清洁、可再生的能源，得到了世界各国的广泛关注。本文将为您介绍20 兆瓦海上风电的参数，帮助您更好地了解这一领域的相关知识。 二、20 兆瓦海上风电的基本概念 海上风电是指在海上建设的风力发电站，通过风力驱动风力发电机组产生电能。与陆上风电相比，海上风电具有风力资源更丰富、占地面积小、对环境影响较小等优势。20 兆瓦海上风电是指风力发电机组的容量为20 兆瓦，是海上风电领域常见的一种规格。 三、20 兆瓦海上风电的参数 1.风轮直径：风轮直径是衡量风力发电机组的重要参数之一。一般来说，风轮直径越大，发电效率越高。20 兆瓦海上风电的风轮直径通常在120 米至
150 米之间。 2.风力发电机组高度：风力发电机组高度是指从海平面到风力发电机组顶部的距离。较高的塔架可以使风力发电机组捕捉到更高处的风力资源，从而提高发电效率。20 兆瓦海上风电的风力发电机组高度通常在80 米至100 米之间。 3.容量系数：容量系数是指风力发电机组实际发电量与额定容量之比。20 兆瓦海上风电的容量系数通常在40% 至50% 之间，这意味着在理想的风力条件下，风力发电机组可以产生20 兆瓦的电能。 4.叶尖速度：叶尖速度是指风力发电机组的叶片尖端在风力作用下旋转的速度。20 兆瓦海上风电的叶尖速度通常在每分钟1200 转至1800 转之间。 四、20 兆瓦海上风电的优势 1.清洁能源：海上风电是一种清洁、可再生的能源，对环境影响较小。 2.风力资源丰富：海上风力资源较陆上更为丰富，可以提高发电效率。 3.占地面积小：与陆上风电相比，海上风电占地面积较小，有利于节约土地资源。 4.可持续发展：海上风电具有较高的容量系数，可以实现可持续发电。 五、结论 20 兆瓦海上风电作为一种清洁、可再生的能源，具有广泛的应用前景。通过本文的介绍，希望能帮助您更好地了解20 兆瓦海上风电的参数及其优势。
风电生产运行指标体系及评价 一、引言 随着气候变化和环境污染问题的加剧，清洁能源的需求和利用规模逐 年扩大。风电作为一种可再生能源，在全球范围内得到了广泛的应用和推广。风电的生产运行状况直接关系到能源产出和环境效益，因此建立科学 合理的风电生产运行指标体系及评价是保障风电行业可持续发展的重要环节。 二、风电生产运行指标体系 1.装机容量和发电量：装机容量是指风电场或风力发电机组的额定输 出容量，通常用兆瓦（MW）来表示。发电量是指单位时间内风电场或风力 发电机组实际发电的电量，通常以千瓦时（kWh）或兆瓦时（MWh）来表示。 2.可利用率和利用系数：可利用率是指实际发电量与理论发电量之比，通常以百分比形式表示。利用系数是指实际发电量与装机容量之比，也是 一个衡量风电场利用率的指标。 3.启停次数和停机时长：启停次数是指风力发电机组在一段时间内启 动和停机的次数，停机时长是指风力发电机组在一段时间内停机的总时长，这两个指标能够反映风电机组的运行稳定性和可靠性。 4.平均风速和有效风速时间比：平均风速是指一定时间内风速的平均值，有效风速时间比是指在一定时间内风速达到或超过最低发电风速要求 的时间占总时间的比例。
5.故障率和维修时长：故障率是指风力发电机组在一定时间内发生故 障的次数与装机数量之比，维修时长是指发生故障后修复所需的平均时间，这两个指标能够反映风电机组的可靠性和维修效率。 6.异常损失和电网接入率：异常损失是指由于故障、人为操作失误等 原因导致的停机损失，电网接入率是指风电场实际发电量与规划发电量之比。 三、风电生产运行指标评价 1.可利用率和利用系数是衡量风电场利用率的重要指标，可通过比较 实际发电量与理论发电量的差异来评估风电场的发电效率。 2.启停次数和停机时长是评估风力发电机组运行稳定性和可靠性的重 要指标，较少的启停次数和停机时长意味着风力发电机组的运行效率较高。 3.平均风速和有效风速时间比的高低直接影响风力发电机组的发电量，通过监测和分析这两个指标，可以制定合理的发电计划和调度方案。 4.故障率和维修时长能够反映风力发电机组的可靠性和维修效率，较 低的故障率和维修时长意味着风力发电机组的运行稳定性和可靠性较高。 5.异常损失和电网接入率是评估风力发电机组运行效果的重要指标， 较低的异常损失和较高的电网接入率意味着风力发电机组的运行效果较好。 四、结论 风电的生产运行状况对于整个风电行业的发展至关重要。通过建立科 学合理的风电生产运行指标体系，并通过对各项指标的监测和评价，可以 及时发现问题和提高风电场的运行效率和可靠性。只有通过持续改进和优化，才能实现风电行业的可持续发展和清洁能源的广泛利用。
风电运行主要参数解析 标题：风电运行主要参数解析 摘要： 本文旨在深入解析风电运行过程中的主要参数，并提供对这些参数的 观点和理解。首先，我们将讨论风电机组容量、转速、功率曲线以及 发电效率等关键参数对风电运行的影响。接下来，我们将分析风速和 风向对风能利用的重要性，并介绍风能密度和气象条件对风电运行的 影响。此外，我们还会探讨风电机组的可靠性和状态监测等关键参数，以及与风电并网相关的参数和技术要求。通过本文的阅读，您将能够 对风电运行的主要参数有一个全面、深刻和灵活的理解。 第一部分：风电机组容量与功率曲线 1.1 风电机组容量的概念和重要性 1.2 风电机组转速对发电功率的影响 1.3 功率曲线和风速对风电发电量的影响 1.4 风能利用系数和发电效率的定义和计算方法 第二部分：风速与风向的重要性 2.1 风速对风能利用的影响 2.2 风能密度与风速的关系
2.3 风向的测量和风场布置对风能利用的影响 第三部分：风电机组可靠性与状态监测 3.1 风电机组可靠性参数的定义和计算方法 3.2 状态监测在风电机组运行中的应用 3.3 维护和故障排除对风电机组可靠性的影响 第四部分：风电并网的关键参数与技术要求 4.1 风电与电网之间的电气参数 4.2 并网技术要求和限制条件 4.3 功率调节与无功控制在风电并网中的作用 总结与回顾： 通过本文的探讨，我们深入了解了风电运行中的主要参数，并对它们的关键性和相互影响有了更全面的认识。风电机组容量、转速和功率曲线是决定风电发电量的重要因素，而风速和风向的测量与风能利用紧密相关。同时，风电机组的可靠性和状态监测对其运行稳定性起着至关重要的作用。最后，风电并网的关键参数和技术要求决定了风电的并联能力和对电网的影响。对于未来的风电发展，我们应该不断优化这些参数和技术要求，以实现更高效、稳定和可靠的风电运行。 观点与理解： 在撰写本文过程中，我对风电运行的主要参数有了更深入的了解。尤
风力发电机概述 一、风力发电机基本参数与种类 1.风力发电机的基本参数 风力发电机的基本参数是指风力发电机在额定运行状态下的一些参数，主要参数如下： （1）额定容量S N 和额定功率P N 。额定容量S N 是指出线端的额定视在功率， 单位为kVA或MVA。额定功率P N 是指在规定的额定情况下发电机输出的有功功率，单位为kW或MW。 （2）额定电压U N 。额定电压U N 是指在额定运行时发电机定子的线电压，单 位为V或kV。 （3）额定电流I N 。额定电流I N 是指在额定运行时流过定子的线电流，单位 为A。 （4）额定功率因数cosφ N 。额定功率因数cosφN是指发电机在额定运行时的功率因数。 （5）额定效率η N 。额定效率ηN是指发电机在额定运行时的效率。 上述额定值之间的关系为 （6）额定转速。额定转速是指发电机在额定运行时转子的转速，单位为r/min。 2.风力发电机的种类 应用于风力发电的发电机种类较多，常用的有以下类型： （1）笼型异步发电机。多用于定桨距（或主动失速）、定速的风力发电机组，加全额变流器可用于变速风力发电机组。 （2）双馈异步发电机。多用于变桨距、部分变速的风力发电机组。 （3）电励磁同步发电机。多用于定速风力发电机组，加全额变流器可用于变速风力发电机组。 （4）永磁同步发电机加全额变流器。多用于变桨距、变速的直驱型风力发电机组。 （5）直流发电机。现在较少使用。
二、典型的风力发电机概述 1.双馈异步风力发电机 双馈异步风力发电机又称交流励磁双馈风力发电机，是变速恒频风力发电机组的核心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一。此类发电机主要由电机本体和冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统组成。冷却系统分为水冷、空空冷和空水冷三种结构。双馈异步风力发电机定子结构与异步电机相同，转子结构带有滑环和电刷，与绕线式异步电机和同步电机不同，转子侧可以加入交流励磁，既可输入电能也可输出电能，既有异步电机的某些特点又有同步电机的某些特点。其定子和转子（经过变流器）同时和电网连接，在超同步运行时，定子、转子可以同时发电，因此称为“双馈”。双馈异步风力发电机的性能特点是可以在较大范围内变速运行，而定子侧输出电流的频率恒定。 双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变频器与电网连接，转子绕组电源的频率、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了柔性连接，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确地调节发电机输出电压，使其能满足要求。 双馈异步风力发电机的主要特点如下： （1）技术成熟、质量可靠。风力发电机组工作环境恶劣，对机组可靠性要求很高。双馈异步风力发电机组采用的大功率、大速比齿轮箱技术从20世纪90年代起已经开始应用，其在风电中的故障率已低于电气系统和发电机系统。风轮+齿轮箱+发电机的传动链结构简单，各类载荷分配合理，整体质量可靠性高。 （2）电机体积小。由于采用齿轮箱使电机转速提高，相对于低速的直驱型发电机，双馈异步风力发电机的体积大大减小，重量减轻。 双馈异步风力发电机本体的主要问题是电刷问题，一方面，电刷和滑环间存在机械磨损；另一方面，电刷的存在降低了机组的可靠性。 2.直驱式永磁同步风力发电机 直驱式风力发电机是一种由风力直接驱动的发电机，亦称无齿轮箱风力发电机，这种发电机采用多极电机与风轮直接连接进行驱动的方式，免去齿轮箱这一传统部件。
通用计算题 1、某一风力发电机组，其风轮转速为30r/min ，发电机转速为1500r/min ，试求其中间齿轮箱的传动比为多少？ 解：已知：n 1=30r/min(设为始端主动轮)，n 2=1500r/min(设为末端从动轮)，齿 轮箱齿轮的传动比为 5030/1500/12===n n i 答：此风力发电机组中间齿轮的传动比为50。 2、测得某风电场一年内不小于10而不大于15m/s 这一风速段内的吹刮频率为15%，求这一风速段内的年吹刮时数是多少？ 答：某一风速区段内的年吹时数=某一风速段内吹刮频率×年小时数=15%×8760=1314（h ） 答：这一风速段的吹刮时数为1314h 。 3、已知某风力发电风轮直径D 为60m ，试求该风轮的扫掠面积（计算结果保留到整数）？ 解：已知风轮直径D=60m ，则扫掠面积为 22228264 360014.3)2(m D d S =⨯===ππ 答：风轮扫掠面积为2826m 2。 4、某风电场测得年平均风速不大于4m/s 的风速频率为20%，而不小于25m/s 风速的频率为5%，求年平均风速在4～25m/s 区间内的有效风时率是多少？ 解：4～25m/s 区间内的有效风时数=（1-20%-5%）×8760=6570(h) 有效风时率为%75%1008760 6570%100=⨯=⨯=年日历小时数有效风时速η 答：该风场4～25m/s 区间有效风时率为75%。 5、已知某一风力发电机制动卡钳弹簧被压缩到位时的作用力是20000N ，液压缸端面积是1200mm 2，试求液压系统压力至少达到多少数值时才能保证弹簧被压缩（1N/mm 2=10bar ）？ 解：作用在卡钳的压强P 1=F/S=20000÷1200=16.7（1N/mm 2）=167（bar ） 根据帕斯卡原理，液压系统压力P 2至少也应达到167 bar 的强压值。 答：该液压系统压力达到167 bar 时才能保证弹簧被压缩。 6、某风力发电机组，其年有效风时数为7000h ，风力发电机实际的工作系数为0.92，该机平均数出功率是额定功率750KW 的30%，求该机型的年发电量？ 解：根据题意可得 该机型的年发电量=年有效风时数×实际的工作系数×额定功率×30%=7000×0.92×750×30%=1449000（KWh ） 答：该机型的年发电量为144.9万KWh 。 7、有一台1500kW 的风力发电机组，其年实际发电量为350万kWh ，求该台机组 的年容量系数是多少（计算结果保留两位小数）？
风电场电量计算公式 单位：MWh1.关口表计量电量 1）上网电量251正向A总（A+） 2）用网电量251反向A总（A-） 3）送网无功251正向R总（R+） 4）用网无功251反向R总（R-） 2.发电量：是指每台风力发电机发电量的总和。 1）表底读数（312A+）+（313A+）+（314A+）+(315A+)+(316A+)+(317A+)2）日用量（今日表底读数-昨天表底读数）*350*60*0.001（即*21）3）月累计今日日用量+昨天月累计 4）年累计今日日用量+昨天年累计 3.上网电量：风电场与电网的关口表计计量的风电场向电网输送的电能。1）表底读数251A+ 2）日用量（今251A+）-（昨251A+） 3）月累计今日日用量+昨天月累计 4）年累计今日日用量+昨天年累计 4.用网电量：风电场与电网的关隘表计计量的电网向风电场运送的电能。1）表底读数251A- 2）日用量（今251A-）-（昨251A-）
3）月累计昔日日用量+昨天月用量 4）年累计昔日日用量+昨天年累计 5.站用电量 1）表底读数361A+ 2）日用量（今日表底读数-昨天表底读数）*350*20*0.001（即*7）3）月累计今日日累计+昨天月累计4）年累计昔日日累计+昨天年累计 注意：现在算出的单位是Mwh,运行日志上的单位是万kWh，要将算出的数小数点前移一位（如：427Mwh=42.7万kWh） 厂用电率：风电场生产和生活用电占全场发电量的百分比。 厂用电率=（厂用电量日值÷发电量日值）×100 0.161÷20.02）×100 风电场的容量系数：是指在给定时间内该风电场发电量和风电场装机总容量的比值 容量系数=发电量日值÷（50×2×24） 等效利用小时数也称作等效满负荷发电小时数。 风电机等效利用小时数（等效满负荷发电小时数）：是指某台风电机发电量折算到该风电机满负荷的运行小时数。
目前我国生产的小型风力发电机按额定功率分为１０种，分别为１００Ｗ、１５０Ｗ、２００Ｗ、３００Ｗ、５００Ｗ、１ｋＷ、２ｋＷ、３ｋＷ、５ｋＷ、１０ｋＷ。其技术特点是：２～３个叶片、侧偏调速、上风向，配套高效永磁低速发电机，再配以尾翼、立杆、底座、地锚和拉线。机组运营平稳、质量可靠，设计使用寿命为１５年。风轮的最大功率系数已从初期的０．３０左右提高到０．３８～０．４２，并且启动风速低，叶片材料已多样化：木质、铁质、铝合金、玻璃钢复合型和全尼龙型等。风轮采用定桨距和变桨距两种，以定桨距居多。发电机选配的是具有低速特性的永磁发电机，永磁材料使用的是稀土材料，使发电机的效率从普通电机的０．５０提高到现在的０．７５以上，有些可以达成０．８２。小型风力发电机组的调向装置大部分是上风向尾翼调向。调速装置采用风轮偏置和尾翼铰接轴倾斜式调速、变桨距调速机构或风轮上仰式调速。功率较大的机组还装有手动刹车机构，以保证风力机在大风或台风情况下的安全。风力发电机组配套的逆变控制器，除可以将蓄电池的直流电转换成交流电的功能外，还具有保护蓄电池的过充、过放、交流卸荷、超载和短路保护等功能，以延长蓄电池的使用寿命。机组的价格较低，且适合于我国的低速地区应用。几种机组型号及技术参数见表３－４。 表３－４几种小型风力发电机组型号及技术参数
风电并网三大前沿问题有突破 新能源开发和能源危机是当前能源领域两大热点问题。 从能源的源头来说，人们把传统化石能源比作“昨天的阳光”，而新能源则是“今天的阳光”，可见人们对新能源的热衷限度。目前来看，由于太阳能发电成本较高，生物质能源有局限性，地热能、潮汐能又很有限，相比之下风电最受宠。 然而，风电是一种波动性、间歇性电源，大规模并网运营会对局部电网的稳定运营导致影响。目前，世界风电发达国家都在积极开展大规模风电并网的研究。随着近两年我国大型风电基地建设步伐逐步加快，如何解决大规模风电并网问题迫在眉睫。 可再生能源发电实验室：实现风电机组检测零的突破 9月底，中国电力科学研究院（以下简称“中国电科院”）可再生能源发电实验室获得中国合格评估国家认可委员会（CNAS）颁发的实验室认可证书，成为国内第一家获得国际互认风电机组测试资质的检测机构，这将有助于规范当前良莠不齐的风电机组制造业。 近几年，我国风电发展速度惊人，风电装机容量以每年翻一番的势头迅猛增长。有关专家认为，中国拥有全球最大的风电市场，在短短的几年时间内，国内就诞生了数十家风电机组制造公司。
风力机的基本参数与理论
风力发电机风轮系统 2.1.1 风力机空气动力学的基本概念 1、风力机空气动力学的几何定义 （1）翼型的几何参数 翼型 翼型本是来自航空动力学的名词，是机翼剖面的形状，风力机的叶片都是采用机翼或类似机翼的翼型，与翼型上表面和下表面距离相等的曲线称为中弧线。下面是翼型的几何参数图 1）前缘、后缘 翼型中弧线的最前点称为翼型的前缘，最后点称为翼型的后缘。 2）弦线、弦长
连接前缘与后缘的直线称为弦线；其长度称为弦长，用c表示。弦长是很重要的数据，翼型上的所有尺寸数据都是弦长的相对值。 3）最大弯度、最大弯度位置 中弧线在y坐标最大值称为最大弯度，用f表示，简称弯度；最大弯度点的x坐标称为最大弯度位置，用x f表示。 4）最大厚度、最大厚度位置 上下翼面在y坐标上的最大距离称为翼型的最大厚度，简称厚度，用t表示；最大厚度点的x坐标称为最大厚度位置，用x t表示。 5）前缘半径 翼型前缘为一圆弧，该圆弧半径称为前缘半径，用r1表示。 6）后缘角 翼型后缘上下两弧线切线的夹角称为后缘角，用τ表示。 7）中弧线 翼型内切圆圆心的连线。对称翼型的中弧线与翼弦重合。 8）上翼面凸出的翼型表面。 9）下翼面平缓的翼型表面。 （2）风轮的几何参数 1）风力发电机的扫风面积
风轮旋转扫过的面积在垂直于风向的投影面积是风力机截留风能的面积，称为风力机的扫掠面积，下图是一个三叶片水平轴风力机的扫掠面积示意图。 下图是一个四叶片的H型升力垂直轴风力发电机的扫掠面积示意图。
根据前面两表可由所需发电功率估算出风力机所需的扫风面积，例如200W的升力型垂直轴风力发电机工作风速为6m/s，全效率按25%计算所需扫风面积约为6.2m2,如果工作风速为10m/s则所需扫风面积约为1.4m2即可；例如10kW的升力型垂直轴风力发电机工作风速为10m/s，全效率按30%计算所需扫风面积约为56m2,如果工作风速为13m/s则所需扫风面积约为25m2即可。按高风速设计的风力机体积小成本相对低些，但必须用在高风速环境，例如把一台设计风速为10m/s的风力机放在风速为6m/s的环境工作，其功率会下降80%；按风速6m/s设计的风力机风轮会很大，虽在6m/s时运行很好，但遇大风易超速损坏电机，为抗强风时需增加结构强度使成本大大增加。 2）风轮轴线：风轮旋转运动的轴线 3）旋转平面：与风轮轴垂直，叶片在旋转时的平面 4）风轮直径：风轮在旋转平面上的投影圆的直径
风电专业考试题库 一、选择题 ★1、风能的大小与风速的成正比。(B) A、平方； B、立方； C、四次方； D、五次方。 ★2、风能是属于的转化形式。(A) A、太阳能； B、潮汐能； C、生物质能； D、其他能源。 ★3、在正常工作条件下，风力发电机组的设计要达到的最大连续输出功率叫。(D) A、平均功率； B、最大功率； C、最小功率； D、额定功率。 ★4、风力发电机开始发电时，轮毂高度处的最低风速叫。(D) A、额定风速； B、平均风速； C、切出风速； D、切入风速。 ★5、在风力发电机组中通常在低速轴端选用联轴器。(A) A、刚性； B、弹性； C、轮胎； D、十字节。 ★6、风能的大小与空气密度。（A） A、成正比; B、成反比； C、平方成正比； D、立方成
正比。 ★7、按照年平均定义确定的平均风速叫。（C） A、平均风速; B、瞬时风速； C、年平均风速； D、月平均风速。 ★8、风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫。（B） A、平均风速; B、额定风速； C、最大风速； D、启动风速。 ★9、当风力发电机飞车或火灾无法控制时，应首先。（C） A、回报上级; B、组织抢险； C、撤离现场； D、回报场长。 ★10、风电场设备、消防器材等设施应在时进行检查。（C） A、维护; B、使用； C、交接班； D、巡视。 ★11、风力发电机组开始发电时，轮毂高度处的最低风速叫。（B） A、启动风速; B、切入风速； C、切出风速； D、额定风速。 ★12、给定时间内瞬时风速的平均值叫做该时间段内的。（C）
A、瞬时风速; B、月平均风速； C、平均风速； D、切出风速。 ★13、在变桨距风力发电机组中，液压系统主要作用之一是，实现其转速控制、功率控制。（A） A、控制变桨距机构; B、控制机械刹车机构； C、控制风轮转速； D、控制发电机转速。 ★14、风力发电机组规定的工作风速范围一般是。 (C) A、0～18m/s; B、0～25m/s； C、3～25m/s； D、6～30m/s。 ★15、风力发电机组的年度例行维护工作应坚持的原则。（B） A、节约为主; B、预防为主，计划检修； C、故障后检修； D、巡视。 ★16、在风力发电机组登塔工作前，并把维护开关置于维护状态，将远控制屏蔽。（C） A、应巡视风电机组; B、应断开电源； C、必须手动停机； D、不可停机。 ★17、风力发电机机舱上工作序断开主开关时，必须在主开关把手上。（A） A、悬挂警告牌; B、加锁； C、加强管理； D、加装控制装置。
风电专业考试题库五百题 以下试题的难易程度用“★”的来表示，其中“★”数量越多表示试题难度越大，共526题。 一、填空题 ★1、风力发电机开始发电时，轮毂高度处的最低风速叫。 （切入风速） ★2、严格按照制造厂家提供的维护日期表对风力发电机组进行的预防性维护是。（定期维护） ★3、禁止一人爬梯或在塔内工作，为安全起见应至少有人工作。 （两） ★4、是设在水平轴风力发电机组顶部内装有传动和其他装置的机壳。（机舱） ★5、风能的大小与风速的成正比。（立方） ★6、风力发电机达到额定功率输出时规定的风速叫。（额定风速） ★7、叶轮旋转时叶尖运动所生成圆的投影面积称为。 （扫掠面积） ★8、风力发电机的接地电阻应每年测试次。（一） ★9、风力发电机年度维护计划应维护一次。（每年） ★10、SL1500齿轮箱油滤芯的更换周期为个月。（6） ★11、G52机组的额定功率 KW。（850） ★★12、凡采用保护接零的供电系统，其中性点接地电阻不得超过。（4欧） ★★13、在风力发电机电源线上，并联电容器的目的是为了。 （提高功率因素） ★★14、风轮的叶尖速比是风轮的和设计风速之比。（叶尖速度） ★★15、风力发电机组的偏航系统的主要作用是与其控制系统配合，使风电机的风轮在正常情况下处于。（迎风状态） ★★16、风电场生产必须坚持的原则。 （安全第一，预防为主） ★★17、是风电场选址必须考虑的重要因素之一。（风况） ★★18、风力发电机的是表示风力发电机的净电输出功率和轮毂高度处风速的函数关系。（功率曲线） ★★19、风力发电机组投运后，一般在后进行首次维护。 （三个月） ★★20、瞬时风速的最大值称为。（极大风速） ★★21、正常工作条件下，风力发电机组输出的最高净电功率称为。 （最大功率） ★★22、在国家标准中规定，使用“downwind”来表示。 （主风方向） ★★23、在国家标准中规定，使用“pitch angle”来表示。 (桨距角) ★★24、在国家标准中规定，使用“wind turbine”来表示。 （风力机） ★★25、风力发电机组在调试时首先应检查回路。（相序） ★★26、在风力发电机组中通常在高速轴端选用连轴器。（弹性）