纪50年代中东油田的发展,使风力发电机的发展缓慢下来。在我国风力发电机组的研制工作开展较早,但是没得到足够的重视与支持,因而发展较慢。五十年代后期有过一个兴旺时期,吉林、辽宁、内蒙古、江苏、安徽和云南等省都研制过千瓦级以下的风车,但是没有做好巩固和发展成果的工作。七十年代后,随着国民经济的较快发展出现了能源供应紧张、环境污染严重等现象,另外由于科技意识日渐深入人心,可再生无污染的风能利用受到了足够的重视。在浙江、黑龙江、福建研制出了较大功率的机组;内蒙古的有关单位研制的小型风力发电机已有批量生产,用于解决地处偏远、居住分散的农牧民住户、蒙古包的生活用电和少量生产用电。八十年代以来,风力发电在我国得到了相应的发展。目前微型(1KW)、小型(110KW)风力发电机的技术日渐成熟,已经达到商品化程度。同时大型风力发电机组(600KW)也研制成功,并已投入了运行。此外,从国外引进了大型风力发电机组建设了20余个风电场。总装机容量达到了近25MW。根据国家气象科学院的估算,我国陆地地面10米高度层风能的理论可开发量为32亿kW,实际可开发量为253亿kW。海上风能可开发量是陆地风能储量的3倍。从统计资料来看,在我国风能利用与风力发电技术虽然有了一定的进展,与国外先进国家相比较仍然存在差距,尤其是在大型风力发电机组的开发与研制方面。
2、典型风力发电机的结构优缺点
21异步风力发电机
一般采用笼型异步发电机,其定子由铁芯和定子绕组构成,转子为笼型结构,转子铁芯由硅钢片叠成。其转子无需外加励磁,没有集电环和电刷,结构简单、运行可靠、价格便宜且并网容易。由于是定速恒频机组,转速基本不变,
f风力发电机组运行在最佳Cp下的概率较小,因而其发电能力比后述的两种机型低。该类型机组运行时,从电力系统吸收无功功率,为满足电网对风电场功率因数的要求,多在机端并联补偿电容器。由于风速随气候环境变化,驱动发电机的风力机不可能常运行在额定风速下,为充分利用低风速时的风能,增加全年的发电量,近年广泛应用双速异步发电机。其极对数可改变,运行方式有高转速大容量和低转速小容量两种。
22馈异步风力发电机
双馈异步风力发电机也称作变速恒频发电系统(如图4),其风力机可变速运行,运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风力机的风能利用系数Cp得到优化获得高的利用率,并实现发电机较平滑的电功率输出。
图4双馈异步发电机变速恒频风r