Page 9 - 新能源风力发电技术与自动化技术研究

前 言
PREFACE

我国的地理气候特征绝大多数地区风力资源丰富，可用于开发的风力资源量
比较充足，应用风力发电技术能够大幅度提升电力能源的清洁化水平，是实现“双
碳目标”的重要途径。风力发电技术是一种新能源发电技术之一，属于新质生产

力范畴。它利用空气流动作用下产生机械能通过旋转发电机转化为电能。风力发
电技术能够高效地利用风能为人们提供电力能源，降低人类社会发展进步过程中
对不可再生能源的依赖程度并减少对环境的污染。
风力发电技术作为新能源行业的重要组成部分，具有可再生、无污染等诸多

优势，目前已经取得了长足的发展。风力发电设备的构成包括桨叶、发电机、机
械传动装置、升压变压器和电力电子装置等，在发电过程中，通过桨叶将捕捉到
的风能转化为机械能，机械传动装置将机械能传递给发电机，发电机将机械能转
化为电能，通过电网供给各类电力用户。由于风速是不稳定的，处于经常性的变

化状态之中，电网安全运行对于电源的稳定性要求较高，当前电力调度常规做法
是对风电场通过 AGC/AVC 系统进行有功功率调节，关联技术主要有风功率预测、
风电配储、风力发电机组的二次变桨、无功补偿、滤波、电流限制、电压控制等
手段。风力发电技术的变频技术包括恒速变频技术和变速变频技术。其中，变速

变频技术是应用变频器将直流电转化为交流电，可以调节风力发电系统的运行功
率、有功功率、风能捕捉率、运行速度和范围等。如果加装三相异步电动机，可
以通过控制板对 IGBT 和 IPM 等进行控制。目前风力电机组的风能利用率最高能
做到 60% 左右，一般风力发电机发电效率约为 40%。风电机组需耐受较为恶劣

的自然环境。我国风力发电机组的使用寿命一般是在 20 年左右，在世界行业领
域中处于较高水平。
随着技术不断创新和市场需求的推动，风力发电技术将在未来发展中迎来更
加广阔的前景。我们有理由相信，风力发电技术将在推动可持续能源发展、改善

能源结构以及保护环境等方面扮演重要角色。本书共分为七章，第一章为新能源
发电功率预测，包括风电功率多尺度预测、风电功率预测系统和新能源发电功率
预测关键技术；第二章为新能源并网及储能技术，包括风力发电与并网技术、新