风能发电的关键词

风能发电和传输需要的电子技术关键词：

变流器、整流器、变压器、IGBT、智能电网、高压直流、集中逆变隔离、直驱风力发电系统、屏蔽层、电容效应、漏电流、线损、无功损耗

建设智能风力发电网

所谓智能风力发电网是一种新型高压直流集中逆变隔离型直驱风力发电系统，它具有四大特征，即：高效传动、单向并网、高压直流、集中逆变。该系统解决了现有双馈或直驱风力发电两种方案的共同缺点，即风电场需要补偿大量无功能量，并大量地消耗有功能量，电网电压波动，出现闪变。

|      高效传动：甩掉齿轮箱，扩大风速利用范围是实现高效传动的关键

|      单向并网：单向并网彻底消除了有功倒流、无功不稳定、闪变等问题

|      高压直流：功率更大，距离更远，环境更复杂高压直流输电是风力发电的最佳传输模

|      集中逆变：风电场与电网联接的枢纽，有功无功的平衡

高效传动

直驱同步发电机与永磁直驱同步发电机都可应用于未来的风电场，而直驱同步发电机比永磁直驱同步发电机可能更胜一筹。因永磁同步发电机内部有永磁体，其启动阻力矩较同步发电机大。在微风时桨叶起动困难，有效发电时间被大大缩短，不但不发电，还消耗电能。而直驱同步发电机启动阻力矩非常小，在低风速时，桨叶起动容易并且可以调整励磁电流使输出电压符合高压直流传输工况。即使在风力小时，也不会出现倒拖，让电网提供无功能量，消耗有功能量，而增加损耗。

直驱同步电机也可取消滑环，采用无刷励磁，这样就与永磁直驱发电机基本同样坚固，但减少了起动阻力矩，真正的实现微风也能发电，同时通过调节励磁就可调节输出功率、输出电压，这对降低成本，提高效率及安全可靠性具有重大意义。

单向并网                            

交流电并网三要素电压、频率、相位必须同时达到一致才能并网，低风速时很难作到这一点，在风力发电机不断的投入和切出中浪费了多少发电机会啊！

变流器是直驱同步发电机的核心技术，它的输出经过整流器整流后，变成高压直流电，其输出整流二极管因单向导通性能，在发电机输出电压不足时具有和直流母线隔离的作用，在不发电时不存在能量倒流问题，供电系统不需提供无功能量，发电机随时挂在网上，有风就发，风大多发，凤小少发，只要控制在系统允许的发电功率范围内即可。这当然就不存在并网操作了，同时多发电自然是显而易见的。

高压直流                             

把每个独立发电机输出的电能变成高压直流电，然后汇在一起构成直流输电系统。可以克服传统风力发电并网后因输电电缆内部的屏蔽层和导体之间的电容效应、导体和电缆屏蔽层间形成大量的漏电流使线损及无功损耗非常大，无法实现远距离高压交流输送电能的难题。

这种集中直流高压传输方式彻底消除了无功和并网问题，提高了电网传输的可靠性，减少了输电系统的能耗。根据传输的功率和距离，目前可优选的电压等级有20kv-180kv。

集中逆变                             

把集中的高压直流电进行远距离高压直传输，在到达并网点后经过变流器变成交流，并通过隔离变压器送到主电网输送电能。采用这种集中逆变方式较传统分散逆变而言既安全又方便，而且更大的好处是能量的转换效率和投资的费效比极高。逆变器不仅将直流电转换成交流电，同时根据电网的需求提供刚好合适的无功功率，稳定了电能输出，有效解决风电上网接入瓶颈问题。

以新技术为基准建设智能风力发电网可大幅降低系统成本；减少无功损耗；稳定输出电能质量；解决长距离海上输电存在的技术瓶颈和高质量并网的难题；在现有装机条件下大量增加发电输出量，并可对电力主网提供无功补偿；取消传统风电场的无功补偿设备和大量的箱变设备，实现低、高风速条件下的均高效稳定发电运行，解决风力发电和接入控制技术。该新技术的使用，将推动风电能源事业的飞跃式发展，使中国成为先进新型风电技术的引领者。