风力发电基础知识1
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风力发电常规知识点总结一、风力发电技术的基本原理1. 风力发电的原理是利用风能转动风机叶片,并通过发电机将机械能转化为电能。
风机叶片受到风的推动后转动,带动发电机发电。
2. 风机的转动受到风的影响,风速越高,风机的转速越快,发电量也会随之增加。
因此,选择风力资源丰富的地区建设风电场是非常重要的。
3. 风力发电技术的核心是风机叶片和发电机的设计和制造。
叶片的形状、长度和材料选择,发电机的转子和定子的设计,都直接影响了风力发电的效率和可靠性。
二、风力发电的发展历史1. 早在2000多年前,古代人类就已经开始利用风能驱动帆船和磨坊,用风力进行生产。
随着科技的进步,风力发电技术也得到了不断改进和完善。
2. 20世纪70年代开始,欧洲国家率先开发和应用风力发电技术,随后美国、中国等国家也相继投入了大量资金和人力资源用于风力发电的研发和建设。
3. 目前,风力发电已经发展成为一种成熟的清洁能源技术,全球各地都有数以万计的风电场在运行,为人们提供清洁电能。
三、风力发电的优势1. 可再生能源:风是一种永不枯竭的资源,因此风力发电是一种可再生能源,不会对环境造成永久性的破坏。
2. 清洁环保:风力发电不会产生任何污染物,对环境影响极小,是非常环保的能源选择。
3. 经济效益:风力发电的成本逐渐下降,与传统火电相比,风电的发电成本已经非常有竞争力,对降低电力成本具有重要意义。
4. 可调度性:虽然风的不确定性会给电网调度带来挑战,但配备合适的调峰设备和技术手段,风电的可调度性并不比传统发电方式差。
四、风力发电的劣势1. 风速不稳定:风力发电受风速的影响较大,风速不稳定会影响风力发电的稳定性和可靠性。
2. 建设成本高:风力发电的初期投资较大,需要大规模的风电场和高效的发电机设备,因此建设成本相对较高。
3. 土地需求大:风电场需要占用大片土地,特别是在风资源丰富的地区,土地成本和占用问题是风力发电面临的一个挑战。
4. 对电网的影响:风力发电的不确定性和间歇性会给电网的调度和运行带来一定难度,需要配备相应的调和技术。
风力发电科普知识(二)佚名上接风力发电科普知识(一)风力发电机的功率曲线在风速很低的时候,风电机风轮会保持不动。
当到达切入风速时(通常每秒3到4米),风轮开始旋转并牵引发电机开始发电。
随著风力越来越强,输出功率会增加。
当风速达到额定风速时,风电机会输出其额定功率。
之后输出功率会保留大致不变。
当风速进一步增加,达到切出风速的时候,风电机会剎车,不再输出功率,为免受损。
风力发电机的性能可以用功率曲线来表达。
功率曲线是用作显示在不同风速下(切入风速到切出风速)风电机的输出功率。
为特定地点选取合适的风力发电机,一般方法是采用风电机的功率曲线和该地点的风力资料以进行产电量估算。
什么是风力发电机的额定输出功率风力发电机的额定输出功率是配合特定的额定风速设而定的。
由于能量与风速的立方成正比,因此,风力发电机的功率会随风速变化会很大。
同样构造和风轮直径的风电机可以配以不同大小的发电机。
因此两座同样构造和风轮直径的风电机可能有相当不同的额定输出功率值,这取决于它的设计是配合强风地带(配较大型发电机)或弱风地带(配较小型发电机)。
典型风力发电机各部件介绍我们以目前使用最为广泛的水平轴风力发电机为例关于其结构作一介绍 ,它主要由叶轮,调速或限速装置,偏航系统,传动机构,发电机系统,塔架等组成:叶轮:风力机区别于其他机械的最主要特征就是叶轮。
叶轮一般由 2~3 个叶片和轮毂所组成 , 其功能是将风能转换为机械能.除小型风力机的叶片部分采用木质材料外, 中、大型风力机的叶片都采用玻璃纤维或高强度复合材料制成。
风力机叶片都要装在轮毂上。
轮毂是叶轮的枢纽, 也是叶片根部与主轴的连接件。
所有从叶片传来的力 , 都通过轮毂传递到传动系统, 再传到风力机驱动的对象。
同时轮毂也是控制叶片桨距( 使叶片作俯仰转动 ) 的所在。
轮毂的作用是连接叶片和低速轴,要求能承受大的,复杂的载荷。
中小型风机常采用刚性连接,兆瓦级风力机常采用跷跷板连接方式。
风力发电基础知识风力发电是将风能转换成电能,风能推动叶轮旋转,叶轮带动转动轴和增速机,增速机带动发电机,发电机通过输电电缆将电能输送地面控制系统和负荷。
风力发电技术是一项多学科的,可持续发展的,绿色环保的综合技术。
风力发电的原理,是利用风力带动风车叶片旋转,再透过增速机将旋转的速度提升,来促使发电机发电。
依据目前的风车技术,大约是每秒三公尺的微风速度(微风的程度),便可以开始发电。
风力发电正在世界上形成一股热潮,为风力发电没有燃料问题,也不会产生辐射或空气污染。
转子空气动力学为了解风在风电机的转子叶片上的移动方式,我们将红色带子绑缚在模型电机的转子叶片末端。
黄色带子距离轴的长度是叶片长度的四分之一。
我们任由带子在空气中自由浮动。
本页的两个图片,其中一个是风电机的侧视图,另一个使风电机的正视图。
大部分风电机具有恒定转速,转子叶片末的转速为64米/秒,在轴心部分转速为零。
距轴心四分之一叶片长度处的转速为16米/秒。
图中的黄色带子比红色带子,被吹得更加指向风电机的背部。
这是显而易见的,因为叶片末端的转速是撞击风电机前部的风速的八倍。
为什么转子叶片呈螺旋状?大型风电机的转子叶片通常呈螺旋状。
从转子叶片看过去,并向叶片的根部移动,直至到转子中心,你会发现风从很陡的角度进入(比地面的通常风向陡得多)。
如果叶片从特别陡的角度受到撞击,转子叶片将停止运转。
因此,转子叶片需要被设计成螺旋状,以保证叶片后面的刀口,沿地面上的风向被推离。
风电机结构机舱:机舱包容着风电机的关键设备,包括齿轮箱、发电机。
维护人员可以通过风电机塔进入机舱。
机舱左端是风电机转子,即转子叶片及轴。
转子叶片:捉获风,并将风力传送到转子轴心。
现代600千瓦风电机上,每个转子叶片的测量长度大约为20米,而且被设计得很象飞机的机翼。
轴心:转子轴心附着在风电机的低速轴上。
低速轴:风电机的低速轴将转子轴心与齿轮箱连接在一起。
在现代600千瓦风电机上,转子转速相当慢,大约为19至30转每分钟。
风电基本知识包括以下几个方面:
•风力发电机:风力发电机是风电行业的核心设备,它将风的动能转化为电能,通常由叶片、机舱、传动系统、发电机等组成。
•风速和空气密度:风力发电的效率取决于风速和空气密度,在风速较低的情况下,风力发电的效率会降低。
•太阳辐射:风力发电主要依赖于太阳辐射,太阳能辐射量越大,风力发电的效率也会相应提高。
•系统效率:风电场的系统效率是指风力发电机输出的有效功率与输入的有效功率之比,系统效率取决于系统中各个组件的匹
配情况。
•并网问题:风力发电机需要与电网连接才能产生电能,并网问题包括电网接纳能力、电压稳定性等。
•储能技术:为了满足日益增长的电力需求,风力发电需要与储能技术相结合,如储能电池、储能器等。
•环境影响:风力发电对环境产生的影响包括减少温室气体排放、对气候变化的缓解等。
风电基础知识引言:随着对可再生能源的需求不断增长,风电作为一种无污染、可持续的能源形式,越来越受到关注。
无论是面对日趋紧张的能源供应,还是追求绿色环保的发展,风能都成为了各国政府和企业的关注焦点。
本文将介绍风电的基础知识,包括风能的转化原理、组成结构以及风电发电技术的发展趋势等。
一、风能的转化原理风能是一种动能,可以通过风力发电机将其转化为电能。
风力发电机是利用风能使转子旋转,通过转子与发电机的直接耦合或通过齿轮箱连接,使发电机产生电力。
风力发电机的核心部分是转子,其外形类似于大风车。
当风力吹向转子时,转子的叶片受到推动,并开始旋转。
转子上设置的发电机可以将旋转转子的运动转化为电力。
二、风电的组成结构1.风力发电机组风力发电机组是风电站的核心设备。
它由塔筒、轮毂、叶片、发电机和变频器等组成。
塔筒是风力发电机组的支撑结构,通常采用钢铁或混凝土制成。
轮毂是连接塔筒和叶片的部分,其主要作用是使叶片能够转动。
叶片是风力发电机组的动力装置,一般由纤维复合材料制成,具有轻质、高强度的特点。
发电机是将机械能转化为电能的核心部件,通常采用异步发电机或同步发电机。
变频器是将风力发电机组产生的交流电转化为稳定的直流电的装置。
2.电网连接装置电网连接装置包括变电站和输电线路。
变电站将风力发电机组产生的电能转换为适于输送的电气能,并将其接入电力系统中。
输电线路用于将发电站产生的电能输送到用户端。
三、风电发电技术的发展趋势1.提高风能利用率目前风能的利用率还有很大的提升空间。
为了提高风能利用率,风力发电机组的设计和运行需要更加科学合理。
同时,需要对风力资源进行更加准确的评估,选择更加适合的风力发电机组。
2.增强风电系统的稳定性由于风力发电的波动性较大,风电系统的稳定性一直是亟待解决的问题。
在未来的发展中,需要进一步完善风电并网技术,提高系统的稳定性和可靠性。
3.发展离岸风电相比于陆地风电,离岸风电具有风能资源丰富、风速稳定等优势。
风电发电场介绍一、电力基础知识(一)电力系统概述(二)三相交流电1、u(t)=Um sin(ωt+φ) i(t)=Im sin(ωt+φ)电压幅值Um,角频率ω=2πf,初相角φ三、有功功率和无功功率:S=UI=√(P^2+Q^2 )P=ScosφQ=Ssinφ在电网对用户输电的过程中,电网要提供给负载的电功率有两种:有功功率和无功功率。
有功功率(P)是指保持设备运转所需要的电功率,也就是将电能转化为其它形式的能量(机械能,光能,热能等)的电功率;而无功功率(Q)是指电气设备中电感、电容等元件工作时建立磁场所需的电功率。
无功功率比较抽象,它主要用于电气设备内电场与磁场的能量交换,在电气设备(电路系统)中建立和维护磁场的功率。
它不表现对外做功,由电能转化为磁能,又由磁场转化为电能,周而复始,并无能量损耗。
特别指出的是无功功率并不是无用功,只是它不直接转化为机械能、热能为外界提供能量,作用却十分重要。
电机运行需要旋转磁场,就是靠无功功率来建立和维护的,有了旋转的磁场,才能使转子转动,从而带动机械的运行。
变压器也需要无功功率,才能使一次线圈产生磁场,二次线圈感应出电压,凡是有电磁线圈的电气设备运行都需要建立磁场,然而建立及维护磁场消耗的能量都来自无功功率,没有无功功率电机不能转动、变压器不能运行、电抗器不能工作、继电器不会动作,所有设备中的磁场无法建立,电气设备也就不会运行。
因此供电系统中除了对用户提供有功功率,还要提供无功功率,两者缺一不可,否则电气设备将无法运行。
功率因数电网的电力负荷中的电气设备都是由电感、电容、电阻等元件组合而成,既有感性负载又有容性负载如电机、变压器、电抗器等,感性负载的电压与电流的相量间存在一个相位差,通常用相位角的余弦cosφ来表示,cosφ称为功率因数,P-有功功率,KW; Q-无功功率,KVar; S-视在功率,KVA;功率因数的大小,反映了电网系统中电源输出的视在功率的有效利用程度,为了提高电网系统中电能输送质量,希望功率因数越大越好。
风力发电知识点总结大全一、风力发电的原理风力发电的原理是利用风能带动风机叶片旋转,进而带动发电机产生电能。
风机通常由塔架、主轴、叶片和发电机等部件组成。
其中,风机的叶片接收到风的动能,然后带动主轴旋转,主轴通过传动装置驱动发电机产生电能。
在发电过程中,所产生的电能可以被接入电网,也可以储存到电池中供以后使用。
二、风力发电的发展历史风力发电的历史可以追溯到公元前500年的古希腊时期,当时人们已开始使用风车来抽水和磨面。
而真正意义上的现代风力发电可以追溯到19世纪末的美国,当时科学家开发出了第一台风力发电机。
20世纪70年代,丹麦成为风力发电的先锋国家,开始大规模发展风电。
自此以后,风力发电逐渐成为一种主流的可再生能源形式,并在全球范围内得到广泛应用和推广。
三、风力发电的技术分类根据风力发电机的类型和结构,风力发电可以分为多种技术分类,包括水平轴风力发电机、垂直轴风力发电机和混合式风力发电机等。
其中,水平轴风力发电机是目前应用最为广泛的一种类型,它具有结构简单、稳定性好、效率高等特点;而垂直轴风机则具有风向适应性强、噪音小等优点;混合式风力发电机则融合了水平轴和垂直轴的优点,将风能转换成电能。
四、全球风力发电的发展状况目前,全球范围内的风力发电已经成为一种重要的能源形式,并且得到了广泛的推广和应用。
根据国际能源署(IEA)的数据,截至2019年,全球累计安装的风力发电容量已达到了651.7吉瓦,其中中国、美国、德国、印度和西班牙等国家是全球风力发电的主要发展国家。
同时,全球风力发电的装机容量每年都在稳步增长,并且逐渐成为了可再生能源中的主要形式之一。
五、风力发电的优缺点风力发电作为一种清洁的可再生能源,具有许多明显的优势,比如不排放二氧化碳、占地面积小、可再生性好等。
但同时,风力发电也存在一些缺点,比如对风资源的依赖性较强、噪音污染、对鸟类的生存造成影响等问题。
因此,在发展风力发电时,需要综合考虑其优缺点,采取相应的措施来解决其中的问题。
第一篇:风电基础技术知识第一章风能资源概述第一节:风向与风速风是大气的运动。
气象学上一般把垂直方向的大气运动称为气流,水平方向的大气运动称为风大气的运动本质上是由太阳热辐射引起的。
因此,风能是太阳能的一种表现形式。
地球表面上,受太阳加热的空气较轻,上升到高空;冷却的空气较重,倾向于去补充上升的空气。
这就导致了空气的流动——风。
全球性气流、海风与陆风、山谷风的形成大致都如此。
风向与风速是确定风况的两个重要参数一、风向风向——来风的方向。
通常说的西北风、南风等即表明的就是风向。
陆地上的风向一般用16个方位观测。
即以正北为零度,顺时针每转过22.5°为一个方位。
风向的方位图图示如下。
二、风速风速——风流动的速度,用空气在单位时间内流经的距离表示,单位:m/s或km/h。
风速是表示气流强度和风能的一个重要物理量。
风速和风向都是不断变化的。
瞬时风速——任意时刻风的速度。
——具有随机性因而不可控制。
——测量时选用极短的采样间隔,如<1s。
平均风速——某一时间段内各瞬时风速的平均值。
如日平均风速、月平均风速等。
1、风速的周期性变化风速的日变化:一天之中,风速的大小是不同的:——地面(或海拔较低处)一般是白天风速高,夜间风速较低。
——高空(或海拔较高处)则相反,夜间风强,白天风弱。
其逆转的临界高度约为100~150m。
风速的季节变化:一年之中,风的速度也有变化。
在我国,大部分地区风的季节性变化规律是:春季最强,冬季次之,夏季最弱。
2、影响风速的主要因素垂直高度:由于风与地表面摩擦的结果,越往高处风速越高。
定量关系常用实验式表示:V=V0(H/H0)nV—高度H处的风速。
V0—高度H0处的风速,测得。
n—地表摩擦系数,或地表面粗糙度。
取值范围:0.1(光滑)~0.4(粗糙)。
地理位置海面上的风比海岸大,沿海的风比内陆大得多。
障碍物风流经障碍物后,将产生不规则的涡流,使风速降低。
但随着远离物体,这种涡流逐渐消失。
小学生风力发电知识点风力发电是一种利用自然风力将风能转化为电能的可再生能源技术。
它具有环保、清洁、可再生等优点,被广泛应用于各地。
一、风力发电的原理风力发电利用风能驱动风轮转动,进而带动发电机产生电能。
风轮是关键部件,由多个叶片组成,当风吹过时,叶片受到风力作用,转动起来。
转动的风轮通过传动装置连接到发电机上,发电机将机械能转化为电能。
二、风力发电的设备1. 风力发电机组:包括风轮、塔筒和传动装置等。
风轮一般由三个或更多的叶片组成,叶片的角度可以根据风速进行调整。
塔筒用于支撑风轮和提高风轮的高度,以获得更多的风能。
2. 发电机:将机械能转化为电能。
发电机是风力发电系统中的核心部件,根据不同的规模和功率要求,发电机的类型和结构也不同。
3. 控制装置:用于控制风力发电系统的运行,包括对风速、叶片角度、发电机负载等进行监测和调节。
4. 电网连接装置:将风力发电系统产生的电能与电网连接起来,实现电能的输送和利用。
三、风力发电的优势1. 环保:风力发电不产生任何污染物,减少了对环境的污染和破坏。
2. 可再生:风能是一种可再生的能源,利用风能发电不会耗尽资源。
3. 高效:风力发电技术不断发展,转换效率逐渐提高,能够更有效地利用风能。
4. 经济性:风力发电的运行成本低,资源丰富的地区可以实现经济效益。
5. 分布广泛:风力资源在全球各地都存在,不局限于特定地区,可以广泛利用。
四、风力发电的应用1. 电力供应:风力发电可以为城市、乡村等地区提供电力,满足人们的日常用电需求。
2. 农业用电:风力发电可以为农业领域提供电力,用于灌溉、养殖等用途。
3. 航海航空:风力发电可以应用于航海航空领域,为船只、飞机提供动力。
4. 环境监测:风力发电可以为环境监测仪器提供电力,实时监测气象等数据。
五、风力发电的发展前景随着技术的不断发展和成熟,风力发电在未来具有广阔的发展前景。
全球范围内对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁的能源形式将得到更广泛的应用和推广。
风力发电知识点总结一、风力发电原理风力发电利用风力驱动风力发电机,将风能转化为机械能后再转化为电能,是一种可再生能源的发电方式。
风力发电原理主要包括风的形成原理、风力发电机的工作原理和发电机组的工作原理。
1. 风的形成原理风是因地球的自转和太阳辐射造成的。
太阳光照射到地球上的不同地区和表面,使得地球表面温度不均匀,产生不同的气压区。
气压差引起气流的移动,形成了风。
这个过程是地球大气环流的基础。
2. 风力发电机的工作原理风力发电机的基本工作原理是利用风力带动叶片旋转,通过传动系统转动发电机产生电能。
当风力带动叶片旋转时,发电机的转子受到机械传动装置的带动,旋转产生电能,这个过程就是固定磁场中导体回路的运动相对于磁场产生感应电动势的原理来实现的。
3. 发电机组的工作原理发电机组是由风力发电机、传动系统和调速装置组成的。
风力发电机叶片受到风力的作用带动转子旋转,通过传动系统将机械能传递到发电机,并通过发电机产生电能。
调速装置是指通过调整叶片的角度或调整传动系统的转速来保持发电机的稳定输出,并根据风速的变化调整叶片的角度,以保持发电机的稳定运行。
二、风力发电技术风力发电技术包括风电场选址、风力发电机设备、风力发电系统和风力发电控制系统。
1. 风电场选址风电场选址是指寻找适合建设风电场的地点。
一般来说,风电场选址需要考虑多种因素,包括地形地貌、气象条件、土地利用和环境保护等。
2. 风力发电设备风力发电设备主要由风力发电机、叶片和塔架组成。
风力发电机的类型包括水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机。
水平轴风力发电机叶片与地面平行,能够利用风能进行旋转,而垂直轴风力发电机叶片与地面垂直,能够利用风能进行旋转。
塔架主要是支撑风力发电机的结构,使其能够在空中旋转。
3. 风力发电系统风力发电系统主要由控制系统、变流器、变压器和电网等组成。
控制系统可以根据风速的不同控制风力发电机的旋转,保持其在最佳工作状态,能够提高发电效率。