Page 132 - 新能源风力发电技术与自动化技术研究

新能源风力发电技术与自动化技术研究
Research on New Energy Wind Power Generation Technology and Automation Technology

第二种材料是 WindStrand TM 增强材料，它与 E 玻璃纤维增强材料相比，具有以
下优点：该材料的刚度提高了 17%，强度提高了 30%，并且疲劳寿命提高了 10 倍。
这使得使用这种材料的风轮在叶片偏航和抗风中表现出一种很高的水平，同时使

得风力机寿命和风能利用率大大提高，而且材料重量减轻 10%。相信随着科学技
术的发展和更加新型的材料的投入使用，风力发电机的叶片会在未来不断设计更
新，并在叶轮上得到全面的应用。
2. 风力发电机的新概念

液压机械传动装置，它是针对变速恒频系统存在的问题而开发的一种新型传
动系统，是传动系统的新概念。这种装置可以保证风轮转速随风速的变化而变化，
以便于捕获最大风能和保持叶尖速比，从而使传动系统输出转速基本保持恒定，
使输出频率与电网频率保持一致。新型混合式风力发电机增速器是未来的发展方

向，它由两级行星轮系和一级平行轴轮系组成。确定传动方案后，刘哲在增速器
虚拟样机和其关键部件的有限元分析、整机动力学分析、虚拟样机及其虚拟现实
环境等方面进行了系统和深入的研究。除此之外，有学者提出风力发电机的新概
念：风筝风力发电机。它虽然看上去像院子里的晾衣架，但是它的发电量却有可

能同核电站相媲美，并且成本是核电站的近 1/3。
3. 风力发电机技术展望
叶轮方面，大型风力发电机的叶片将趋于长度的增长、尺寸的增大，材料将
趋向于新型的复合材料发展；风力发电机方面，它的传动系统在转速、叶尖速比

和输出频率方面将进行最大限度的优化，以保证捕捉最大的风能。新型混合式风
力发电机增速机和风筝式风力发电机，随着新概念的日益成熟、研究的日益加深
以及垂直轴风力发电机更加广泛的使用而具有广阔的方向前景。在不久的将来神
经网络和专家系统会在风力发电机故障诊断中得到应用，具体表现为小波神经网

络、模糊自组织神经网络、基于模糊集的故障树、基于粗糙集的人工神经网络和
基于模糊推理的专家系统等。为了提高风力发电机发电的效率和质量，降低成本，
并且实现可靠、稳定的运行，风力发电机的设计理念将会产生变化。风力发电机
将会趋于大型化、大容量和智能化以及微风发电的方向发展。

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