关键词： 风力发电技术   碳排放减少   全球能源   风能开发利用   绿色低碳发展  

摘要： 文章首先介绍了风力发电技术以及其对环境影响的理论背景,然后通过对全球风力发电现状、能量效率及其碳排放减量的细致分析,对比了风力发电与传统化石能源发电的碳排放情况。研究发现,风力发电具有显著的碳排放减少效应,对于实现碳中和的重要目标具有积极推动作用。并且,随着风力发电技术的不断进步,其生产效率和稳定性也在逐步提高,这将进一步推动其在全球能源布局中的地位提升。最后,文章探讨了风力发电技术推广面临的挑战以及解决策略,为风力发电技术的发展提供了新的视角和思考。同时,本研究结果为我国在能源结构调整,推动绿色低碳发展方面提供了有力的理论参考和实践指导。

关键词： 电力电子技术   风力发电   实践运行  

摘要： 风力发电作为绿色清洁可再生能源的主要代表,其技术成熟,成本低廉,对环境影响小,且最具开发价值,在有效改善能源结构、保护生态环境、促进经济可持续发展等方面具有重要意义。然而,风力发电系统的有效建立应保证电能的优质性以及输送的稳定性,其在设备使用上的整体要求也很高。其中,电力电子技术优势很多,能有效解决风力发电系统存在的问题。基于此,本文对电力电子技术在风力发电中的实践应用进行了详细分析与探究。

关键词： 双馈式风力发电机组齿轮箱   断齿   开裂   振动分析   失效分析  

摘要： 针对双馈风力发电机组常见的齿轮故障问题,采用振动分析及失效分析检测进行了深入研究。通过搭建的风电机组传动链监测系统,首先对齿轮断裂和开裂两种典型故障进行了时域信号预处理及对比分析,提取出啮合频率及其边带成分的特征。随后,利用扫描电镜和能谱仪等对失效部位进行了详细的失效分析,揭示了失效的形成机理,特别是在开裂失效中,发现了夹杂物对裂纹形成的影响。通过金相和化学成分分析验证了失效性质和原因。研究结果表明,该综合诊断方法有效提高了风力发电机的可靠性和运行效率,降低了维护成本,对风电行业的设备管理具有重要意义。

关键词： 风力发电机组   柔塔   塔架左右振动   阻尼控制器  

摘要： 以大型风力发电机组柔性塔架为研究对象,首先对塔架结构动力学和气动学模型进行分析,并结合系统动力学模型,研究力矩控制对塔架左右振动阻尼控制的可行性,通过线性化模型的可控性秩判据进行证明。再基于塔架顶部左右加速度测量值,通过积分环节得到塔架顶部左右振动速度,以设计一种塔架左右阻尼控制器。最后通过仿真和现场测试验证了本算法的有效性,可降低塔架左右振动值,对保障机组安全运行具有重大意义。

关键词： 永磁直驱风力发电机   有限元法   制动器异常   变形分析  

摘要： 电机作为风力发电机组的核心,长期安全稳定至关重要。某风场一台2 MW永磁直驱电机在台风来临时,发生制动器故障,制动器无法松开刹车盘,导致刹车盘急剧磨损,因刹车盘位于电机轴系,为确定故障对电机零部件是否造成损伤,对该台电机进行下架返厂拆解检查维修。本文通过拆解后电机零部件实际尺寸测量以及对测量出现差异的转轴使用有限元分析方法对转轴变形进行复核,分析制动器闭合工况下发电机持续运行对转轴造成的影响,分析发现电机转轴变形,刹车盘磨损严重,无法继续使用。对永磁直驱风力发电机的设计参数的确定、风场运维运行监控提供了参考价值。

关键词： 半直驱   中速永磁   温度场   冷却结构  

摘要： 本文以14MW半直驱中速永磁风力发电机为研究对象,根据风力发电机的结构参数建立整机三维流体与传热耦合模型,采用有限元分析软件FLUENT计算得出发电机内部温度场,总结了发电机内部传热特性。半直驱中速永磁风力发电机内部风量分布不均匀,上部靠近强冷风机风量较大,下部远离强冷风机风量较小。绕组温度分布不均匀,圆周上绕组的温差较大,上部绕组温度低,下部绕组温度高,高温区域分布在靠近发电机底部两侧位置,永磁体热点温度较高。根据半直驱中速永磁风力发电机内部传热特性对发电机的通风结构进行优化,在发电机驱动端入口增加风道,将冷却空气直接引入发电机底部两侧的绕组高温区域,使得发电机内部阻力下降,风量增大,提高了发电机的冷却性能,降低了发电机内部温升,提高了发电机运行的可靠性。

关键词： 智能电网   负荷调峰   负荷状态   光伏发电   风力发电  

摘要： 电力需求侧负荷调峰是指通过各种技术和管理手段,引导和调节用户的用电行为,想要实现用户在高峰时段减少用电或在低谷时段增加用电,需要有效的激励机制和用户的积极参与,在实际操作中往往难以实现。同时,智能电网中的风能、太阳能等可再生能源的输出具有间歇性和不可预测性,给负荷调峰带来了挑战。针对此问题,提出了一种智能电网负荷调峰方法。首先,基于对用电安全性的考虑,监测智能电网负荷状态;其次,通过光伏发电、风力发电和蓄电池模型,完成智能电网负荷调峰。最后,通过仿真分析,结果表明所提方法提高了智能电网电压稳定性,负荷波动显著降低。

关键词： 串列双风力发电机   尾流干扰作用   发电功率   气动性能   优化分析  

摘要： 目的以NREL-5MW风力发电机为研究对象，采用基于对上游风力发电机偏航角（θ）与下游风力发电机塔架高差（ΔH）以及横向间距（Δy）的单一及组合的控制策略，研究两风机之间的复杂尾流干扰效应。方法通过数值模拟两风机的部分尾流相互干扰现象分析两风机的气动功率、尾流平均速度以及尾流干扰效应提高整个风电场发电效率。结果研究结果表明：实施组合策略时，尤其是在θ=20°的基础上，调整横向间距Δy=4D和Δy=8D时，风力发电机的整体功率及其提升比实现了最大化。结论通过改变上游风力发电机的偏航角或者上下游风机错列布置等尾流效应抑制策略，降低上游风力发电机的功率输出，改善上游风力发电机尾流的效应，可以提高下游风力发电机的气动功率输出，提高风力发电机整体发电功率，较大幅度地提高风力发电机的发电效率，为大规模风电场的布置优化提供了一定的数值模拟支撑。

关键词： 风力发电控制系统   非线性经济模型预测控制   滚动时域估计   疲劳负荷   实时迭代  

摘要： 为应对风电系统经济效益控制和实时性要求的新挑战,针对风力发电控制系统,提出了一种非线性经济模型预测控制策略。在最大化发电功率的同时减少了塔架和齿轮箱等关键结构的疲劳负荷,设计了一个滚动时域估计器为优化提供有意义的初始化。优化问题求解方面,利用相邻采样时刻间非线性规划程序的相似性,实现了算法的实时迭代求解。以5 MW风电机组作为研究对象,在ACADOS框架下实时迭代求解最优控制问题。仿真结果表明:所提控制策略能够有效提高系统运行经济效益并且能够实现实时控制。

关键词： 风力发电   电机组   组齿轮箱   故障   监测分析  

摘要： 风力发电机组齿轮箱作为风力发电机组中重要的传动部件,担负着风能向机械能转换这一至关重要的工作。由于风力发电机组工作环境条件复杂时间较长,齿轮箱易发生多种故障,对风机运行效率及可靠性造成严重影响,甚至会造成装置停运。文章通过分析风力发电机组齿轮箱常见故障类型,论述齿轮箱故障产生原因及对整个风电机组运行产生的影响。主要失效有齿轮磨损,轴承损坏,油温过高,润滑不良。为解决上述故障,提出一种以振动监测,温度监测以及油液监测为主的综合监测方法来对其进行实时数据采集及分析,以便及时发现可能发生的故障并避免重大损失及停机。