风力发电基础知识及风电液压应用

 

一、风的形成

地球表面上，受太阳加热的空气较轻，上升到高空；冷却的空气较重，倾向于去补充上
升的空气。这就导致了空气的流动--

 

风。

 

全球性气流、海风与陆风、山谷风的形成大致都如此。

 

风能是地球表面空气移动时产生的动能，即风的动能，是太阳能的一种表现形式。

 

二、风力发电的原理及优缺点
风力发电的原理说起来非常简单，最简单的风力发电机可由叶轮和发电机两部分构成，
如图 1 所示。空气流动的动能作用在叶轮上，将动能转换成机械能,从而推动叶轮旋转。如

 

果将叶轮的转轴与发电机的转轴相连，就会带动发电机发出电来。
风力发电的原理这么简单，为什么仅 20

 

世纪的中后期才获得应用呢？

第一，常规发电还能满足需要，社会生产力水平不够高，还无法顾及降低环境污染和解

 

决偏远地区的供电问题。
第二，能够并网的风力发电机的设计与制造，只有现代高技术的出现才有可能，20 世纪

 

初期是造不出现代风力发电机的。
（图一) 
风力发电有三种运行方式：一是独立运行方式，通常是一台小型风力发电机向一户或几
户提供电力,海关，它用蓄电池蓄能，以保证无风时的用电；二是风力发电与其他发电方
式（如柴油机发电）相结合，向一个单位或一个村庄或一个海岛供电；三是风力发电并
入常规电网运行，向大电网提供电力，常常是一处风电场安装几十台甚至几百台风力发

 

电机，这是风力发电的主要发展方向。

 

我们这里所说的风力发电都是指大功率风机并网发电。

 

风力发电的优缺点

 

三、现代风机的结构与技术特点。
图一所示的风力发电机发出的电时有时无，电压和频率不稳定，是没有实际应用价值的。
一阵狂风吹来，风轮越转越快，系统就会被吹跨。为了解决这些问题，现代风机增加了齿

 

轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统和控制系统等，现代风机的示意如图二、三、四所示。

 

（图二）

 

（图三）

 

（图四）

 

四、风力发电机组的分类和主要构成

 

一）、风力发电机组的构成

 

风力发电机组的主要组成部分：
-

 

叶轮：将风能转变为机械能。

-

 

传动系统：将叶轮的转速提升到发电机的额定转速

-

 

发电机：将叶轮获得的机械能再转变为电能。

-

 

偏航系统：使叶轮可靠地迎风转动并解缆。

-

 

其它部件：如塔架、机舱等

-控制系统：使风力机在各种自然条件与工况下正常运行的保障机制，包括调速、调向和

 

安全控制。