風(fēng)力發(fā)電畢業(yè)論文

1、目錄目錄I摘要1ABSTRACT2前言3第一章 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀背景和意義4一 、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀4二風(fēng)力發(fā)電的潛力5三、發(fā)展風(fēng)電刻不容緩6第二章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)8一.風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要類型81. 1 恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)81. 2有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)81. 3變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)9(二)不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)的綜合比較102. 1 年能量利用率和經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比分析102. 2 不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用情況11第三章 風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)1332 變槳距風(fēng)力發(fā)電技術(shù)1333 主動(dòng)失速混合失速發(fā)電技術(shù)1334 變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)133.5風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的智能控制143.6 模糊控制143.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制143.8技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望15第

2、四章 未來(lái)發(fā)展的建議16參考文獻(xiàn)17致謝1817風(fēng)力發(fā)電摘要 風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源。太陽(yáng)照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)。據(jù)估計(jì)到達(dá)地球的太陽(yáng)能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分可觀的。全球的風(fēng)能約為2.74109MW，其中可利用的風(fēng)能為2107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。風(fēng)能作為一種無(wú)污染、可再生的綠色能源，它對(duì)于解決全球性的能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī)有著重要的意義。因此，風(fēng)力發(fā)電成為各國(guó)學(xué)者研究的重點(diǎn)。目前，國(guó)內(nèi)學(xué)者對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電的研究已日趨成熟，但對(duì)于實(shí)驗(yàn)室風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研制還是比較欠缺的。本次

3、畢業(yè)設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是擬設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易的風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)儀，該設(shè)備能讓學(xué)生容易了解風(fēng)力發(fā)電的原理，以及大致測(cè)算出影響風(fēng)力發(fā)電的各個(gè)因素，方便以后的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)在制作和測(cè)試過程中對(duì)出現(xiàn)的一些現(xiàn)象進(jìn)行深刻的思考，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和趣味性。在研制的過程中，同時(shí)對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)化功率，風(fēng)速等影響發(fā)電的因素，進(jìn)行測(cè)量，并與理論進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)而得出影響效率的因素。關(guān)鍵詞：風(fēng)能發(fā)電；Instrument of wind power experimentABSTRACTWind energy is the form of a conversion of solar energy is an important natura

4、l energy. Sun to the Earths surface, Earths surface throughout the heat generated temperature difference, thus the formation of wind caused by atmospheric convection. According to the estimated solar energy reaching the Earth is only about 2% conversion of wind energy, but its total is still very co

5、nsiderable. The global wind energy is about 2.74 109MW, which can make use of wind energy for the 2 107MW, the total amount of development and utilization of water energy than on Earth 10 times. Wind energy as a non-polluting, renewable green energy, it is of great significance in solving the global

6、 energy and environmental crises. Therefore, wind power has become the focus of the study of scholars from various countries. At present, domestic scholars on the study of large-scale wind power has become increasingly mature, but for the development of laboratory wind turbine is still lacking. The

7、focus of this graduation project is intended to design a simple experiment instrument of wind power, the device allows students to easily understand the principle of wind power, as well as roughly estimated that the various factors affecting wind power, to facilitate future physics experiment teachi

8、ng, while in the production the phenomenon of the emergence of some deep thinking and testing process, and has a strong practical and interesting. In the development of the process, while the conversion of wind energy power, wind speed and other factors that affect the generation, measurement, and c

9、ompared with theory, and then come the factors affecting the efficiency.Key words: wind power generation;前言自然界的風(fēng)是可以利用的資源，然而，我們現(xiàn)在還沒有很好的對(duì)它進(jìn)行開發(fā)。這就向我們提出了一個(gè)課題：我們?nèi)绾伍_發(fā)利用風(fēng)能？自然風(fēng)的速度和方向是隨機(jī)變化的，風(fēng)能具有不確定特點(diǎn)，如何使風(fēng)力發(fā)電機(jī)的輸出功率穩(wěn)定，是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的一個(gè)重要課題。迄今為止，已提出了多種改善風(fēng)力品質(zhì)的方法，例如采用變轉(zhuǎn)速控制技術(shù)，可以利用風(fēng)輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平滑輸出功率。由于變轉(zhuǎn)速風(fēng)力發(fā)電組采用的是電力電子裝置，當(dāng)它將電能輸

10、出輸送給電網(wǎng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生變化的電力協(xié)波，并使功率因素惡化。因此，為了滿足在變速控制過程中良好的動(dòng)態(tài)特性，并使發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)提供高品質(zhì)的電能，發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)之間的電力電子接口應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下功能：一，在發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)上產(chǎn)生盡可能低的協(xié)波電波；二，具有單位功率因素或可控的功率因素；三，使發(fā)電機(jī)輸出電壓適應(yīng)電網(wǎng)電壓的變化；四，向電網(wǎng)輸出穩(wěn)定的功率；五，發(fā)電機(jī)磁轉(zhuǎn)距可控。此外，當(dāng)電網(wǎng)中并入的風(fēng)力電量達(dá)到一定程度，會(huì)引起電壓不穩(wěn)定。特別是電網(wǎng)發(fā)生短時(shí)故障時(shí)，電壓突降，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組就無(wú)法向電網(wǎng)輸送能量，最終由于保護(hù)動(dòng)作而從電網(wǎng)解列。在風(fēng)能占較大比例的電網(wǎng)中，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的突然解列，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)的不穩(wěn)定。因此，用合理的方法

11、使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電功率平穩(wěn)具有非常重要的意義。 第一章 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀背景和意義在不斷持續(xù)的能源緊張中，不少人想到了新能源利用。利用潔凈的能源（可再生能源）是人類社會(huì)文明進(jìn)步的表現(xiàn)、是科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、是環(huán)保理念的體現(xiàn)。潔凈能源指太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、生物能等，這都是可再生取之不盡的能源，特別是風(fēng)能技術(shù)最為成熟，經(jīng)濟(jì)可行性較高，是一種較理想的發(fā)展能源。風(fēng)是地球上的一種自然現(xiàn)象，它是由太陽(yáng)輻射熱引起的。風(fēng)能是太陽(yáng)能的一種轉(zhuǎn)換形式，是一種重要的自然能源。太陽(yáng)照射到地球表面，地球表面各處受熱不同，產(chǎn)生溫差，從而引起大氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)形成風(fēng)。據(jù)估計(jì)到達(dá)地球的太陽(yáng)能中雖然只有大約2%轉(zhuǎn)化為風(fēng)能，但其總量仍是十分

12、可觀的。全球的風(fēng)能約為2.74109MW，其中可利用的風(fēng)能為2107MW，比地球上可開發(fā)利用的水能總量還要大10倍。 我國(guó)風(fēng)能資源總量約42億千瓦，技術(shù)可開發(fā)量約3億千瓦。目前東南沿海是最大風(fēng)能資源區(qū)，風(fēng)能密度為200W/M2300W/M2，大于6m/s的風(fēng)速時(shí)間全年3000h以上就可取得較大經(jīng)濟(jì)效益。 一 、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀21世紀(jì)是可再生能源的世紀(jì)，由于風(fēng)能非常豐富、價(jià)格非常便宜、能源不會(huì)枯竭，又可以在很大范圍內(nèi)取得，非常干凈、沒有污染，不會(huì)對(duì)氣候造成影響，因而風(fēng)力發(fā)電具有極大的推廣價(jià)值。在中國(guó)，風(fēng)能資源豐富的地區(qū)主要集中在北部、西北和東北的草原、戈壁灘以及東部、東南部的沿海地帶和島嶼上。這

13、些地區(qū)缺少煤炭及其他常規(guī)能源，并且冬春季節(jié)風(fēng)速高，雨水少；夏季風(fēng)速小，降雨多，風(fēng)能和水能具有非常好的季節(jié)補(bǔ)償。另外，在中國(guó)內(nèi)陸地區(qū)，由于特殊的地理?xiàng)l件，有些地區(qū)具有豐富的風(fēng)能資源，適合發(fā)展風(fēng)電，比如江西省都陽(yáng)湖地區(qū)以及湖北省通山地區(qū)。目前我國(guó)的風(fēng)能利用方面與國(guó)際水平還在一定差距，但是發(fā)展很快，無(wú)論在發(fā)展規(guī)模上還是發(fā)展水平上，都有很大提高。據(jù)資料顯示，2004年全國(guó)在建項(xiàng)目的裝機(jī)容量約150萬(wàn)千瓦，其中正在施工的約42萬(wàn)千瓦，可研批復(fù)的68萬(wàn)千瓦，項(xiàng)目建議書批復(fù)的45萬(wàn)千瓦，包括五個(gè)10萬(wàn)千瓦特許權(quán)項(xiàng)目。 風(fēng)電和水電具有不同步發(fā)生規(guī)律，風(fēng)力發(fā)電高峰處于秋季與冬季，水利發(fā)電高峰期處于春季和夏季，風(fēng)

14、電和水電具有季節(jié)性特性，可實(shí)現(xiàn)季節(jié)性互補(bǔ)；風(fēng)力發(fā)電是環(huán)保型可再生能源，可改善電源結(jié)構(gòu)，替代一部分火電容量，節(jié)約煤炭，減少污染，保護(hù)環(huán)境。 據(jù)初步測(cè)算，目前風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)成本約為80009000元/KW，機(jī)組（設(shè)備）占75%左右，基礎(chǔ)設(shè)施占20%，其它占5%。風(fēng)能利用小時(shí)數(shù)在27003200小時(shí)，其風(fēng)電成本約0.450.6元/千瓦時(shí)。假設(shè)：風(fēng)電場(chǎng)造價(jià)成本為：9000元/KW，上網(wǎng)電價(jià)（并網(wǎng)收購(gòu)電價(jià)）為：0.6元/KW（不含稅價(jià)），運(yùn)行小時(shí)數(shù)（風(fēng)能利用時(shí)間）為：3000小時(shí)，上網(wǎng)（并網(wǎng)）損耗為5%，風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行費(fèi)用（年KW收入）10%，：則年KW發(fā)電收入=（運(yùn)行時(shí)數(shù)上網(wǎng)損耗）上網(wǎng)電價(jià)運(yùn)行費(fèi)用，（3000

15、5%）0.6元/KW10%1539元/年（KW）。 二風(fēng)力發(fā)電的潛力長(zhǎng)期以來(lái)，由于風(fēng)電電價(jià)高于火電電價(jià)，作為清潔能源的風(fēng)電對(duì)于解決能源短缺和環(huán)境保護(hù)問題的意義長(zhǎng)期得不到應(yīng)有的重視。事實(shí)上，風(fēng)電作為一項(xiàng)高新技術(shù)，具有著巨大的產(chǎn)業(yè)前景。而它作為新興能源，更對(duì)促進(jìn)邊遠(yuǎn)地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著巨大的作用。在電力緊張、能源緊缺的情況接踵而至的今天，我國(guó)應(yīng)該重新認(rèn)識(shí)風(fēng)能的利用問題。 首先，風(fēng)力發(fā)電的潛力體現(xiàn)為風(fēng)電電價(jià)的快速下降。截止到目前，風(fēng)電電價(jià)正在快速下降，甚至已日趨接近燃煤發(fā)電的成本，經(jīng)濟(jì)效益開始凸現(xiàn)。數(shù)據(jù)顯示，風(fēng)力發(fā)電能力每增加一倍，其成本就下降15?？v觀近幾年，風(fēng)電增長(zhǎng)一直保持在30以上，因而成本也正隨

16、之不斷下降。目前，中國(guó)風(fēng)電成本約在0.5元以上，隨著中國(guó)風(fēng)力發(fā)電裝機(jī)的國(guó)產(chǎn)化和發(fā)電的規(guī)?；?，風(fēng)電成本可望再降。此外，風(fēng)電外部成本幾乎為零，甚至低于核電成本。據(jù)初步測(cè)算，如果將內(nèi)部成本和外部成本同時(shí)計(jì)入成本，風(fēng)電將是當(dāng)前世界上最經(jīng)濟(jì)、最潔凈的能源。其次，風(fēng)電的潛力體現(xiàn)于風(fēng)能資源的豐富性。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)、中國(guó)陸地10米和海面15米可供開發(fā)的風(fēng)力資源在幾億千瓦以上，相當(dāng)于可開發(fā)水能資源（3.9億千瓦）的2.5倍。而50米風(fēng)力資源還會(huì)增大一倍。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，地面 50100米的風(fēng)力資源都可開發(fā)利用。2003年，我國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量為3.85億千瓦，專家認(rèn)為，中國(guó)單靠風(fēng)力發(fā)電就能將現(xiàn)有的電力生產(chǎn)翻一番。此外，風(fēng)

17、電技術(shù)正日臻成熟。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)電技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。更大型、性能更好的機(jī)組的已開發(fā)并投人生產(chǎn)試運(yùn)行，可利用的風(fēng)速要求還會(huì)降低。再者，風(fēng)電工程的建設(shè)工期短，見效快?；痣?、水電的建設(shè)工期需要用年來(lái)計(jì)算，而在有風(fēng)場(chǎng)數(shù)據(jù)的前提下，風(fēng)電項(xiàng)目只需要以周、月來(lái)計(jì)算。風(fēng)場(chǎng)建設(shè)在短時(shí)間內(nèi)即可完成，能夠解決我國(guó)電力短缺的燃眉之急。 另外，風(fēng)電的發(fā)展對(duì)于遏制溫室效應(yīng)具有重大的意義。據(jù)統(tǒng)計(jì)，風(fēng)力發(fā)電每生產(chǎn)100萬(wàn)千瓦時(shí)的電量，便能減少600噸二氧化碳的排放。因此，大力發(fā)展風(fēng)能可以大幅度削減造成溫室效應(yīng)的二氧化碳，緩解氣候變暖的狀況，并能有效地遏制沙塵暴災(zāi)害，抑制荒漠化的發(fā)展。 除此之外，風(fēng)電還可以滿足邊遠(yuǎn)農(nóng)村

18、的獨(dú)立供電。目前，“大機(jī)組、大電網(wǎng)、高電壓”的模式難以有效解決西部地區(qū)分散性的電力需求。開發(fā)風(fēng)力發(fā)電這樣的分散供電系統(tǒng)，可以較好地滿足這些地區(qū)發(fā)展對(duì)能源的要求，可以說，我國(guó)目前沒有聯(lián)上電網(wǎng)的農(nóng)村是風(fēng)力發(fā)電的巨大市場(chǎng)。最后，風(fēng)場(chǎng)也成旅游項(xiàng)目。風(fēng)電場(chǎng)還能帶動(dòng)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。內(nèi)蒙古風(fēng)電場(chǎng)就是很好的例子。它雖然不大，但場(chǎng)面很壯觀，已發(fā)展成為旅游區(qū)。三、發(fā)展風(fēng)電刻不容緩 風(fēng)電產(chǎn)業(yè)要全面健康可持續(xù)發(fā)展，需要解決的問題很多，但依靠科技進(jìn)步來(lái)推動(dòng)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)是擺在我們面前的現(xiàn)實(shí)課題。首先，需建立以企業(yè)為主體、市場(chǎng)為導(dǎo)向、產(chǎn)學(xué)研技術(shù)結(jié)合的創(chuàng)新體系。對(duì)開展試點(diǎn)的企業(yè)應(yīng)對(duì)其研發(fā)機(jī)構(gòu)，研發(fā)人員，研發(fā)資金，研發(fā)項(xiàng)目，專利申請(qǐng)

19、，產(chǎn)品品牌，能力建設(shè)等方面提出具體要求和量化的指標(biāo)。 第二，正確處理技術(shù)引進(jìn)和技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)系。采用自主研究開發(fā)和引進(jìn)消化國(guó)外技術(shù)相結(jié)合的方式，是實(shí)現(xiàn)提高競(jìng)爭(zhēng)能力的較好途徑。 第三，加強(qiáng)風(fēng)電創(chuàng)新能力建設(shè)，建立風(fēng)電公共技術(shù)服務(wù)平臺(tái)，共同對(duì)資源進(jìn)行整合、共享、完善和提高，通過建立共享機(jī)制和管理程序逐步做到資源有效利用。 第四，加速風(fēng)電技術(shù)人才培養(yǎng)。目前已有一些高等院校準(zhǔn)備設(shè)置風(fēng)能專業(yè)或者風(fēng)能專業(yè)方向，開設(shè)風(fēng)能課程培養(yǎng)本科生和研究生。除了學(xué)校培養(yǎng)人才外，企業(yè)也應(yīng)將人才培養(yǎng)和建立一支高素質(zhì)的隊(duì)伍放在戰(zhàn)略地位，特別需要建立激勵(lì)機(jī)制和創(chuàng)造良好的環(huán)境，使技術(shù)隊(duì)伍能夠穩(wěn)定地成長(zhǎng)。中國(guó)風(fēng)電行業(yè)發(fā)展比較迅速，但與國(guó)

20、際風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展水平還有很大差距，國(guó)內(nèi)的風(fēng)電設(shè)備主要依靠進(jìn)口，對(duì)外依賴性強(qiáng)，雖然風(fēng)電成本已下降很多，但相比火電成本的優(yōu)勢(shì)在短期內(nèi)并不會(huì)明顯突出，風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展還有很多的阻礙因素。但是風(fēng)電行業(yè)投資的高風(fēng)險(xiǎn)，必然會(huì)為風(fēng)電行業(yè)發(fā)展帶來(lái)高收益，不論是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益，還是中國(guó)目前奉行的可持續(xù)發(fā)展和節(jié)約戰(zhàn)略，都為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)提供了很大的發(fā)展空間?，F(xiàn)在，風(fēng)能發(fā)電成本已經(jīng)下降到1980年的1/5。隨著技術(shù)進(jìn)步和環(huán)保事業(yè)的發(fā)展，風(fēng)能發(fā)電在商業(yè)上將完全可以與燃煤發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)。第二章 風(fēng)力發(fā)電機(jī)一.風(fēng)力發(fā)電機(jī)主要類型根據(jù)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特征, 風(fēng)力發(fā)電機(jī)可分為恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)( F ixed speed g

21、enerator)、有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)(L imited variable speed generator) 和變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)(Variable speed generator).1. 1 恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī), 采用了籠型異步發(fā)電機(jī), 發(fā)電機(jī)通過變壓器直接接入電網(wǎng). 因?yàn)榛\型異步發(fā)電機(jī)只能工作在額定轉(zhuǎn)速之上很窄的范圍內(nèi), 所以通常稱之為恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī). 并網(wǎng)運(yùn)行時(shí), 異步發(fā)電機(jī)需要從電網(wǎng)吸收滯后的無(wú)功功率以產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng), 這惡化了電網(wǎng)的功率因數(shù), 易使電網(wǎng)無(wú)功容量不足, 影響電壓的穩(wěn)定性. 為此, 一般在發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)之間配備適當(dāng)容量的并聯(lián)補(bǔ)償電容器組以補(bǔ)償無(wú)功. 由于籠型異步發(fā)電機(jī)

22、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低且可靠性高, 比較適合風(fēng)力發(fā)電這種特殊場(chǎng)合, 在風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的初期, 籠型異步發(fā)電機(jī)得到了廣泛的應(yīng)用, 有效地促進(jìn)了風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的興起. 隨著風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用的深入, 恒速籠型異步發(fā)電機(jī)具有的一些固有缺點(diǎn)逐步顯現(xiàn)出來(lái), 主要是籠型異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速只能在額定轉(zhuǎn)速之上1% 5% 內(nèi)運(yùn)行, 輸入的風(fēng)功率不能過大或過小, 若發(fā)電機(jī)超過轉(zhuǎn)速上限, 將進(jìn)入不穩(wěn)定運(yùn)行區(qū). 因此, 在多數(shù)場(chǎng)合需將2臺(tái)分別為高速和低速的籠型異步發(fā)電機(jī)組合使用, 以充分利用中低風(fēng)速的風(fēng)能資源. 另外, 風(fēng)速的波動(dòng)使風(fēng)力機(jī)的氣動(dòng)轉(zhuǎn)矩隨之波動(dòng), 因?yàn)榘l(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不變, 風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的軸承、齒輪箱將會(huì)承受巨大的機(jī)械摩擦和

23、疲勞應(yīng)力. 而且, 由于風(fēng)力機(jī)的速度不能調(diào)節(jié), 不能從空氣中捕獲最大風(fēng)能, 效率較低. 齒輪箱的存在增加了風(fēng)力機(jī)的重量和系統(tǒng)的維護(hù)性, 影響了系統(tǒng)效率, 增加了噪聲.1. 2有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)有限變速風(fēng)力發(fā)電機(jī), 發(fā)電機(jī)采用繞線式異步發(fā)電機(jī). 繞線式異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子外接可變電阻, 其工作原理是通過電力電子裝置調(diào)整轉(zhuǎn)子回路的電阻, 從而調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率, 使發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差率可增大至10% , 實(shí)現(xiàn)有限變速運(yùn)行, 提高輸出功率. 同時(shí), 采用變槳距調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)子電流控制, 以提高動(dòng)態(tài)性能, 維持輸出功率穩(wěn)定, 減小陣風(fēng)對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng). 然而, 由于外接電阻消耗了大量能量, 電機(jī)效率降低了. 有些文獻(xiàn)也把這

24、種發(fā)電系統(tǒng)稱為高轉(zhuǎn)差率異步發(fā)電機(jī)系統(tǒng).1. 3變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)1) 有刷雙饋異步發(fā)電機(jī).由雙饋異步發(fā)電機(jī)( Doub ly fed induction gener2ator, DFIG)構(gòu)成的變速恒頻控制方案是在轉(zhuǎn)子電路實(shí)現(xiàn)的, 如圖5所示. 流過轉(zhuǎn)子回路的功率是雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速運(yùn)行范圍所決定的轉(zhuǎn)差功率, 該轉(zhuǎn)差功率僅為定子額定功率的一小部分. 一般來(lái)說, 轉(zhuǎn)差率為同步速附近30% 左右, 因此, 與轉(zhuǎn)子繞組相連的勵(lì)磁變換器的容量也僅為發(fā)電機(jī)容量的30% 左右,這大大降低了變換器的體積和重量. 采用雙饋發(fā)電方式, 突破了機(jī)電系統(tǒng)必須嚴(yán)格同步運(yùn)行的傳統(tǒng)觀念, 使原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不受發(fā)電機(jī)輸出頻率限制,

25、而發(fā)電機(jī)輸出電壓和電流的頻率、幅值和相位也不受轉(zhuǎn)子速度和瞬時(shí)位置的影響, 變機(jī)電系統(tǒng)之間的剛性連接為柔性連接. 相對(duì)于繞線式發(fā)電機(jī), 雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子能量沒有被消耗掉, 而是可以通過變換器在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子與電網(wǎng)之間雙向流通. 變換器可以提供無(wú)功補(bǔ)償, 平滑并網(wǎng)電流. 正是DF IG具有上述優(yōu)點(diǎn), 目前大多數(shù)大可變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)都采用這種方式, 例如Ves2tas, Gamesa, GE, Nordex等公司都有此類產(chǎn)品. 但其控制系統(tǒng)也相對(duì)復(fù)雜, 尤其是雙向變換器的DFIG勵(lì)磁控制技術(shù)和雙向并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù), 對(duì)于DFIG系統(tǒng)而言, 是至關(guān)重要的難點(diǎn)之一. 雙饋發(fā)電機(jī)系統(tǒng)具有的缺點(diǎn): 存在多級(jí)齒輪

26、箱及滑環(huán)、電刷, 不可避免地帶來(lái)摩擦損耗, 增大了維護(hù)量及噪聲等; 在電網(wǎng)故障瞬間, 驟然變大的定子和轉(zhuǎn)子電流要求變換器增加保護(hù)措施, 增大了軟硬件投入, 而且大的故障電流增加了風(fēng)力機(jī)的扭轉(zhuǎn)負(fù)荷.2) 電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī).電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)(Electr ically excited synchro2nous generator, EESG)變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)如圖6所示, 電壓源型逆變器的直流側(cè)提供電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組的勵(lì)磁電流, 發(fā)電機(jī)發(fā)出的是電壓和頻率都在變化的交流電, 經(jīng)整流逆變后變成恒壓恒頻的電能輸入電網(wǎng). 通過調(diào)節(jié)逆變裝置的控制信號(hào)可以改變系統(tǒng)輸出的有功功率和無(wú)功功率, 實(shí)時(shí)滿足電網(wǎng)的功率

27、需要. 在變速恒頻直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中, 整流逆變裝置的容量需要與發(fā)電機(jī)容量相等.采取直驅(qū)方式, 發(fā)電機(jī)運(yùn)行在低速狀態(tài), 其電磁轉(zhuǎn)矩相對(duì)較大, 同時(shí)發(fā)電機(jī)極對(duì)數(shù)較多, 意味著發(fā)電機(jī)的體積也較大. 但由于省去了齒輪箱, 系統(tǒng)的效率和可靠性都得到了提高. 變換器為全功率變換器, 在整個(gè)調(diào)速范圍能使并網(wǎng)電流平滑, 具有噪聲低、電網(wǎng)電壓閃變小及功率因數(shù)高等優(yōu)點(diǎn). 該系統(tǒng)主要缺點(diǎn)是系統(tǒng)成本較高, 功率變換器損耗較大.3) 永磁同步發(fā)電機(jī).永磁同步發(fā)電機(jī)( Permanent magnet synchronousgenerator, PMSG), 它采用的電機(jī)是永磁發(fā)電機(jī), 無(wú)需外加勵(lì)磁裝置, 減少了勵(lì)磁損

28、耗; 同時(shí)它無(wú)需電刷與滑環(huán), 因此具有效率高、壽命長(zhǎng)、免維護(hù)等優(yōu)點(diǎn). 在定子側(cè)采用全功率變換器, 實(shí)現(xiàn)變速恒頻控制. 系統(tǒng)省去了齒輪箱, 這樣可大大減小系統(tǒng)運(yùn)行噪聲, 提高效率和可靠性, 降低維護(hù)成本. 所以, 盡管直接驅(qū)動(dòng)會(huì)使永磁發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速很低, 導(dǎo)致發(fā)電機(jī)體積很大, 成本較高, 但其運(yùn)行維護(hù)成本卻得到了降低. 采用直接驅(qū)動(dòng)永磁發(fā)電機(jī)具有傳動(dòng)系統(tǒng)簡(jiǎn)單、效率高以及控制魯棒性好等優(yōu)點(diǎn), 因此具有越來(lái)越大的吸引力. 目前已有多家公司可以提供商業(yè)化的多極永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng), 如Enercon,W inW ind等公司. 該系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是永磁材料價(jià)格較高, 且在高溫下易被去磁, 功率變換器容量與發(fā)

29、電機(jī)容量相同, 變換器成本較高. 隨著風(fēng)機(jī)單機(jī)容量的增大, 齒輪箱的高速傳動(dòng)部件故障問題日益突出, 于是沒有齒輪箱而將主軸與低速多極同步發(fā)電機(jī)直接相接的直驅(qū)式布局應(yīng)運(yùn)而生. 但是, 低速多極發(fā)電機(jī)重量和體積均大幅增加. 為此, 采用折中理念的半直驅(qū)布局在大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中得到了應(yīng)用, 與直驅(qū)永磁同步發(fā)電系統(tǒng)不同是, 半直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在風(fēng)力機(jī)和PMSG之間增加了單級(jí)齒輪箱, 綜合了DFIG和直驅(qū)PMSG系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn).與DGIG系統(tǒng)相比, 減小了機(jī)械損耗; 與直驅(qū)PMSG系統(tǒng)相比, 提高了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速, 減小了電機(jī)體積. 采用全功率變換器, 平滑了并網(wǎng)電流, 電網(wǎng)故障穿越能力得到提高.(二)

30、不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)的綜合比較 2. 1 年能量利用率和經(jīng)濟(jì)性的對(duì)比分析經(jīng)濟(jì)成本是制約風(fēng)力發(fā)電技術(shù)推廣的一個(gè)重要因素. 對(duì)于風(fēng)電機(jī)組特別是大型發(fā)電機(jī)組來(lái)說, 其整個(gè)成本包括投資成本和運(yùn)行成本.投資成本又分為風(fēng)電機(jī)組成本、選址和安裝成本、包括銀行信貸在內(nèi)的融資成本以及項(xiàng)目初期的計(jì)劃和施工等雜項(xiàng)費(fèi)用. 運(yùn)行成本也可以分為風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行和維修成本、保險(xiǎn)成本、土地成本及項(xiàng)目管理成本. 由此可見, 風(fēng)電機(jī)組的成本問題涉及很多因素.目前, 全球建設(shè)風(fēng)力發(fā)電的造價(jià)大約為1 000美元/kW, 我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的初始投資從1994年的約12 000元/kW降低到8 000 9 000元/kW. 這個(gè)費(fèi)用約為煤電單位造價(jià)的

31、2 2. 5倍, 但是考慮到生物質(zhì)能發(fā)電成本是煤電的2. 5 3倍, 太陽(yáng)能發(fā)電成本是煤電的11 18倍, 以及減少環(huán)保投入、降低能源損耗、舒緩運(yùn)輸壓力等方面問題, 風(fēng)力發(fā)電比其他新型發(fā)電方式的優(yōu)勢(shì)更多. 當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)市場(chǎng)上占統(tǒng)治地位的毫無(wú)疑問雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和多級(jí)增速齒輪概念. 但通過以上綜合比較可以看出, 永磁直驅(qū)發(fā)電機(jī)有望逐漸成為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主流, 并與DFIG風(fēng)力發(fā)電機(jī)組競(jìng)爭(zhēng). 尤其是針對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)來(lái)說, 體積巨大的直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并不會(huì)明顯增加運(yùn)輸和吊裝方面的難度. 基于全功率變換器的變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠更有效地處理例如低電壓穿越等問題,另外, 海上風(fēng)電場(chǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

32、的可靠性和可維護(hù)性要求更高, 因此直接驅(qū)動(dòng)概念或?qū)⑹紫仍诤Ｉ巷L(fēng)電場(chǎng)獲得大規(guī)模的應(yīng)用. 2. 2 不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用情況為了評(píng)估風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì), 對(duì)不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)市場(chǎng)應(yīng)用情況, 對(duì)商業(yè)市場(chǎng)上不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)制造商進(jìn)行了有關(guān)考察.給出了來(lái)自多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的公司生產(chǎn)的2MW以上功率等級(jí)的風(fēng)力發(fā)電機(jī), 包括Vestas, Gamesa, GE wind,Repower, Nordex等公司. 風(fēng)力機(jī)類型、發(fā)電機(jī)型式、額定功率和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速等數(shù)據(jù)都是從有關(guān)公司的網(wǎng)站上獲得大部分制造商采用了齒輪箱增速的風(fēng)力機(jī)類型. Vestas, Gamesa, GE wind, Repower,Nordex

33、, E cotecn ia等公司制造的風(fēng)力機(jī)采用了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)及多級(jí)增速齒輪箱, 因此, 根據(jù)表4的統(tǒng)計(jì)表明, 當(dāng)前在風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)市場(chǎng)上占統(tǒng)治地位的是雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和多級(jí)增速齒輪概念, 而最常用的發(fā)電機(jī)為感應(yīng)電機(jī), 包括雙饋感應(yīng)電機(jī)和鼠籠感應(yīng)電機(jī)2種形式. Mu ltibrid和W inW ind 公司采用了單級(jí)齒輪增速的永磁同步發(fā)電機(jī), 而Enercon Zephyros公司生產(chǎn)的直接驅(qū)動(dòng)風(fēng)力機(jī)則分別采用了電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī). 國(guó)內(nèi)發(fā)電機(jī)的工業(yè)基礎(chǔ)良好, 制造企業(yè)較多. 國(guó)內(nèi)為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組配套生產(chǎn)發(fā)電機(jī)的企業(yè)主要有永濟(jì)電機(jī)、蘭州電機(jī)、湘潭電機(jī)、株洲時(shí)代、上海電機(jī)、大連天

34、元、東風(fēng)電機(jī)、南洋電機(jī)等. 目前, 北車集團(tuán)永濟(jì)廠、蘭州電機(jī)、株洲南車電機(jī)、湘潭電機(jī)等企業(yè)已實(shí)現(xiàn)1. 5MW及以下發(fā)電機(jī)批量生產(chǎn), 包括異步電機(jī)、異步雙饋電機(jī)、永磁電機(jī)等. 2008年, 全國(guó)風(fēng)力發(fā)電機(jī)產(chǎn)能總計(jì)約5 400臺(tái)( 6 500MW)。第三章 風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)由于自然風(fēng)速的大小和方向的隨機(jī)變化，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組切入電網(wǎng)和切出電網(wǎng)、輸入功率的限制、風(fēng)輪的主動(dòng)對(duì)風(fēng)以及對(duì)運(yùn)動(dòng)過程中故障的檢測(cè)和保護(hù)必須能夠自動(dòng)控制。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制技術(shù)從定槳距恒速運(yùn)行至基于變槳距技術(shù)的變速運(yùn)行，已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從能夠向電網(wǎng)提供電力到理想地向電網(wǎng)提供電力的最終目標(biāo)。31 定槳距失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)定槳距風(fēng)

35、力發(fā)電機(jī)組于20世紀(jì)80年代中期開始進(jìn)入風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)，主要解決了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)問題、運(yùn)行安全性與可靠性問題。采用了軟并網(wǎng)技術(shù)、空氣動(dòng)力剎車技術(shù)、偏行與自動(dòng)解纜技術(shù)。槳葉節(jié)距角在安裝時(shí)已經(jīng)固定，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速由電網(wǎng)頻率限制，輸出功率由槳葉本身性能限制。當(dāng)風(fēng)速高于額定轉(zhuǎn)速時(shí)，槳葉能夠通過失速調(diào)節(jié)方式自動(dòng)地將功率限制在額定值附近，其主要依賴于葉片獨(dú)特的翼型結(jié)構(gòu)，在大風(fēng)時(shí)，流過葉片背風(fēng)面的氣流產(chǎn)生紊流，降低葉片氣動(dòng)效率，影響能量捕獲，產(chǎn)生失速。由于失速是一個(gè)非常復(fù)雜的氣動(dòng)過程，對(duì)于不穩(wěn)定的風(fēng)況，很難精確計(jì)算出失速效果，所以很少用在MW級(jí)以上的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制上。32 變槳距風(fēng)力發(fā)電技術(shù)從空氣動(dòng)力學(xué)

36、角度考慮，當(dāng)風(fēng)速過高時(shí)，可以通過調(diào)整槳葉節(jié)距、改變氣流對(duì)葉片攻角，從而改變風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獲得的空氣動(dòng)力轉(zhuǎn)矩，使輸出功率保持穩(wěn)定。采用變槳距調(diào)節(jié)方式，風(fēng)機(jī)輸出功率曲線平滑，在陣風(fēng)時(shí)，塔筒、葉片、基礎(chǔ)受到的沖擊較失速調(diào)節(jié)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)要小很多，可減少材料使用率，降低整機(jī)重量。其缺點(diǎn)是需要套復(fù)雜的變槳距機(jī)構(gòu)，要求其對(duì)陣風(fēng)的響應(yīng)速度足夠快，減小由于風(fēng)的波動(dòng)引起的功率脈動(dòng)。 33 主動(dòng)失速混合失速發(fā)電技術(shù)這種技術(shù)是前兩種技術(shù)的組合。低風(fēng)速時(shí)采用變槳距調(diào)節(jié)可達(dá)到更高的氣動(dòng)效率，當(dāng)風(fēng)機(jī)達(dá)到額定功率后，風(fēng)機(jī)按照變槳距調(diào)節(jié)時(shí)風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)槳距相反方向改變槳距。這種調(diào)節(jié)將引起葉片攻角的變化，從而導(dǎo)致更深層次的失速，使功率輸

37、出更加平滑，其綜合了前兩種方法的優(yōu)點(diǎn)。34 變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)變速運(yùn)行是風(fēng)機(jī)葉輪跟隨風(fēng)速變化改變其旋轉(zhuǎn)速度，保持基本恒定的最佳葉尖速比，風(fēng)能利用系數(shù)最大的運(yùn)行方式。與恒速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相比，變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)具有低風(fēng)速時(shí)能夠根據(jù)風(fēng)速變化在運(yùn)行中保持最佳葉尖速比獲得最大風(fēng)能、高風(fēng)速時(shí)利用風(fēng)輪轉(zhuǎn)速變化儲(chǔ)存的部分能量以提高傳動(dòng)系統(tǒng)的柔性和使輸出功率更加平穩(wěn)、進(jìn)行動(dòng)功率和轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)補(bǔ)償?shù)葍?yōu)越性。3.5風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的智能控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略根據(jù)控制器的不同可分為兩大類：以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)的傳統(tǒng)控制方法和模擬人類智能活動(dòng)及其控制與信息傳遞過程的智能控制。由于空氣動(dòng)力學(xué)的不確定性和電力電子模型的復(fù)雜性，使風(fēng)電機(jī)

38、組成為一個(gè)復(fù)雜多變量非線性系統(tǒng)，具有不確定性和多干擾等特點(diǎn)，致使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)很難用數(shù)學(xué)模型來(lái)描述，所以傳統(tǒng)控制方法在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中不適用。由于智能控制可充分利用其非線性、變結(jié)構(gòu)、自尋優(yōu)等各種功能來(lái)克服系統(tǒng)的參數(shù)時(shí)變與非線性因素，因此各種智能控制方案于近幾年被開始應(yīng)用于風(fēng)電機(jī)組控制領(lǐng)域。3.6 模糊控制模糊控制是一種典型的智能控制方法，其最大特點(diǎn)是將專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)表示為語(yǔ)言規(guī)則用于控制。它不依賴于被控對(duì)象的精確數(shù)學(xué)模型，能克服非線性因素影響，對(duì)被調(diào)節(jié)對(duì)象的參數(shù)具有較強(qiáng)的魯棒性。由于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是一個(gè)隨機(jī)性的非線性系統(tǒng)，因此模糊控制非常適合于風(fēng)力機(jī)的控制。模糊控制在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速跟蹤、最大風(fēng)能捕獲、

39、發(fā)電機(jī)最大功率獲取以及風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)魯棒性等方面取得了較好的控制效果。籠型異步發(fā)電機(jī)可采用模糊控制器跟蹤發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)最大空氣動(dòng)力效率、計(jì)算輕載時(shí)磁鏈以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)一逆變器效率優(yōu)化、實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)速度控制的魯棒性，可根據(jù)功率偏差及其變化取得在額定風(fēng)速以下運(yùn)行時(shí)的最大功率。變速恒頻無(wú)刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用自適應(yīng)模糊控制模型，可實(shí)現(xiàn)較好的魯棒性和抗干擾能力，并且利用模糊控制可實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲并改善系統(tǒng)穩(wěn)定性。大部分文獻(xiàn)采用的是簡(jiǎn)單模糊控制器，主要缺點(diǎn)是控制精度不高，會(huì)出現(xiàn)穩(wěn)態(tài)誤差，需要專家知識(shí)，缺乏自適應(yīng)能力。3.7 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有可任意逼近任何非線性模型的非線性映射能力，利用其自學(xué)習(xí)和自

40、收斂性可作為自適應(yīng)控制器。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以用來(lái)根據(jù)以往觀察風(fēng)速數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)風(fēng)速變化等方面。變槳距風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中可采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器通過在線學(xué)習(xí)并修改 特性曲線，實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的最大捕獲并減小機(jī)械負(fù)載力矩，根據(jù)風(fēng)速數(shù)據(jù)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)特性可建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)參考自適應(yīng)控制模型?；跀?shù)據(jù)的機(jī)器學(xué)習(xí)是現(xiàn)代智能技術(shù)中的重要方面，研究從觀測(cè)數(shù)據(jù)出發(fā)尋找規(guī)律，利用這些規(guī)律對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)或無(wú)法觀測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，來(lái)對(duì)工業(yè)過程進(jìn)行有效控制。這些學(xué)習(xí)方法包括模式識(shí)別、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)等。在風(fēng)電系統(tǒng)中，可從運(yùn)行機(jī)組獲取大量重要數(shù)據(jù)，以對(duì)機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性和性能進(jìn)行研究。因此，將上述基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的機(jī)器學(xué)習(xí)方法與風(fēng)能轉(zhuǎn)換系

41、統(tǒng)的控制相結(jié)合，是解決風(fēng)機(jī)控制問題的重要途徑之一。3.8技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)展望為提高風(fēng)力發(fā)電效率，降低成本，改善電能質(zhì)量，減少噪聲，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠運(yùn)行，風(fēng)力發(fā)電將向大容量、變轉(zhuǎn)速、直驅(qū)化、無(wú)刷化、智能化以及微風(fēng)發(fā)電等方向發(fā)展： (1)風(fēng)力發(fā)電機(jī)大型化。這可以減少占地，降低并網(wǎng)成本和單位功率造價(jià)，有利于提高風(fēng)能利用效率。 (2)采用變槳距和變速恒頻技術(shù)。變槳距和變速恒頻技術(shù)為大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制提供了技術(shù)保障。其應(yīng)用可減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)的體積、重量和成本，增加發(fā)電量，提高效率和電能質(zhì)量。 (3)風(fēng)力發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)。直接驅(qū)動(dòng)可省去齒輪箱，減少能量損失、發(fā)電成本和噪聲，提高了效率和可靠性。 (4)風(fēng)力發(fā)電機(jī)無(wú)刷化。無(wú)刷化可提高系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，實(shí)現(xiàn)免維護(hù)，提高發(fā)電效率。 (5)智能化控制。采用先進(jìn)的模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識(shí)別等智能控制方法，可以有效克服風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的參數(shù)時(shí)變與非線性因素。 (6)采用磁力傳動(dòng)技術(shù)和磁懸浮技術(shù)，使電機(jī)能夠“輕風(fēng)起動(dòng)，微風(fēng)發(fā)電”。第四章 未來(lái)發(fā)展的建議 1、加強(qiáng)智能電網(wǎng)建設(shè)、發(fā)電企業(yè)和電網(wǎng)公司規(guī)劃溝通協(xié)調(diào)。智能電網(wǎng)通過數(shù)碼技術(shù)提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性及效率，可以應(yīng)用在所有相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，是新能源產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略的核心之一。電網(wǎng)公司和發(fā)電企業(yè)必須要加強(qiáng)合作，探討電網(wǎng)建設(shè)滯后和風(fēng)力發(fā)電超前的問題。 2、按照