本年7月，我国首台10兆瓦海优势力发电机组在福建福清兴化湾二期海优势电场成功并网发电，该机组并网发电后，将成为单机容量国际第二、亚太地区榜首的海优势力发电机组。

　　该风力发电机组投入运用后，在年均匀风速10米/秒的条件下，单个机组每年发电量可达4000万千瓦时，可满意20000户三口之家的用电需求，可削减燃煤耗费13000吨，二氧化碳排放33500万吨。

　　玩过纸风车的人都知道，用嘴向纸风车吹气，纸风车便会滚动起来，风力发电的原理和纸风车相似，在风力发电过程中，具有必定速度的风吹向风力机组的叶片，产生的效果力推进叶片滚动，然后带动发电机发电。

　　为了产生使发电机滚动的推力，叶片自身与叶片的运动方向之间存在一个夹角，工程中称为攻角。改动攻角的巨细，可以直接影响推力的巨细。

　　在风力机组中，变桨体系担任调整叶片倾斜角，然后改动气流攻角，调整风力发电机组运转状况，使风力发电机组在不同风况下可以安稳运转。变桨体系关于机组的安全、安稳和高效运转具有重要效果，是大型风力发电机的重要体系之一。

　　液压变桨体系运用液压组织驱动，长处是扭力大、呼应频率快、无需额定光滑，便于集成在风机体系中，缺陷则是液压管路简略走漏、体系内液体性质受温度影响，可保护性较差，修理本钱较高。

　　现在，在大兆瓦（大于7兆瓦）风力发电机组中，液压变桨体系运用较多，比方丹麦Vestas、DONE Energy等。

　　电动变桨体系运用电动机驱动，长处在于结构紧凑、简略牢靠、保护简略，缺陷在于动态呼应相对较慢，而且在大功率风力发电机中，频频调理或许产生较多热量，损坏电机。

　　电动变桨体系在国内大型海优势机中运用较多，此次10兆瓦大型海优势力发电机便选用了电动变桨体系中的电动双驱变桨技能。

　　电动双驱变桨体系，望文生义，是运用了两套独立电动驱动的变桨体系。关于大兆瓦等级的海优势机，叶片的体积较大，因而调整叶片需求输出的扭力也较大。

　　以此次10兆瓦海优势机为例，其叶轮直径到达185米，比上海东方明珠电视塔的三分之一还高；扫风面积相当于3.7个规范足球场。巨大的叶片对变桨体系的驱动设备提出了更高的要求，因而，选用双电动驱动来分摊驱动叶片所需的扭力，可下降体系接受载荷，进步体系的安全牢靠性。

　　此外，因为两套电动驱动体系彼此独立，假如其间一套出现毛病，另一套也可确保风力机组安全停机。

　　发电机是将风能转化为电能的中心，其功能体现会直接影响整个风力机组的发电功率。

　　关于大型风力海上发电机组来说，其所在的海上环境条件杂乱，对各种设备和体系的牢靠性提出了更高要求。为了处理相关问题，永磁直驱式发电机被运用在了我国10兆瓦海优势力发电机组中。

　　永磁，指的是运用永磁体供给磁场，日子中常见的磁铁就是一种永磁体。关于一般发电机，其内部的磁场需求通电才干产生，长处在于磁场便于操控，可是需求耗费额定电能、结构也更为杂乱。永磁发电机的内部磁场运用永磁体产生，不需求额定耗费电能，具有能量转化功率高、结构简略的长处。

　　在永磁体资料的挑选方面，运用最多的是钕铁硼永磁资料。这种永磁资料是现在磁功能最高的永磁资料，而且钕、铁、硼等资源储量高，价格便宜，十分适宜用于制作永磁式发电机。

　　永磁直驱发电机的另一个特点是直驱。直驱指的是叶轮部分直接连接在发电机上，没有中心传动组织。在中小型风力发电机组中，叶轮与发电机之间存在齿轮箱部件，以确保发电机作业在适宜的转速。而在大型海优势机中，负载较大且常常改动，齿轮箱十分简略产生毛病。直驱式发电机省去了齿轮箱，减小了传动过程中的能量损耗，既提升了牢靠性，也提升了能量转化功率。

　　永磁直驱发电机的运用，削减了风力机组的部件数量，简化了体系，提升了机组能量转化功率和牢靠性，也更易于保护，十分适宜在大型海优势机这样作业条件杂乱、作业负载大的工程中运用。

　　日子中，咱们运用比较多的是频率和电压固定的交流电，而受杂乱风况的影响，风力发电机宣布的电频率和电压是在不断改动的。因而，在发电机和电网之间需求运用变流器来调整输出电的频率和电压，使其满意并网发电的根本需求。

　　全功率变流器常常与永磁直驱发电机相配合，在发电机与电网之间参加一个功率与发电机相同的变流器，用于调整输出交流电的频率与电压。

　　全功率变流器由机侧变流器、网侧变流器和操控单元组成。实践作业中，操控单元监控发电机的运转状况，由机侧变流器将发电机宣布的不安稳交流电转化为安稳的直流电，再由网侧变流器转化为频率、电压与电网共同的安稳交流电。

　　全功率变流器在风力发电机和电网间起到了缓冲的效果，既能确保风力发电机组可以输出安稳的电流，也能削减电网动摇对发电机或许形成的危害。

　　之前说到，海优势力发电与陆地风力发电比较，最大的困难与应战在于海上杂乱的风况，其间便包含飓风等自然灾害。

　　在我国，飓风产生的频率很高，每年均会有1-3次飓风影响我国东南滨海。飓风影响区域广、继续时间长，海优势机在飓风中不只要接受剧烈的气流改动，还要接受飓风引起的波浪的冲击。在大型飓风的效果下，很简略产生叶片开裂、塔柱折断、机舱罩决裂等危害，形成巨大经济损失。

　　任何物体均有必定的振荡频率，假如外界施加影响的频率和物体自身频率重合，便会产生共振现象，形成损坏。

　　阻尼减震器是一种能改动物体自身振荡频率的设备，它使外界影响的频率和物体自身频率相差较大，然后防止共振现象。阻尼减震器运用广泛，在许多高楼大厦中也有装备。而在海优势机中，阻尼减震器能依据飓风影响频率调整风机的振荡频率，大大减小飓风对机组结构的影响，然后使海优势机能在飓风中耸峙不倒。

　　除了阻尼减震器外，海优势机对许多部分都采取了相关办法。比方发电机舱室外壳增厚、添加强化结构、机组全密封规划等等，这些办法强化了海优势机的结构和耐海水腐蚀功能，有力确保了海优势力发电机组的安全运转。

　　海上没有住所、山丘等障碍物，因而海上均匀风速要高于陆地风速25%左右。此外，海优势电场远离居民住所区，在噪音、占地等方面约束较小。而且，我国海上面积宽广，海优势力资源丰富，具有很高的开发价值。

　　与陆地风力发电比较，海优势电场建造起步较晚。本钱方面，海优势电场风速更高，可是输电本钱高于陆地输电，归纳本钱海优势电场与陆地风电场根本相等。装机容量方面，截止2019年，全球海优势电累计装机容量约27.2 GW（27200 MW），其间英国以9.7 GW排名榜首，随后是德国（7.5 GW），我国排名第三，而且增长速度较快，未来有望成为国际最大的海优势力发电国家。

　　[5]吴佳梁. 海优势力发电机组规划[M]. 化学工业出版社, 2012.

　　[6]贾大江. 永磁直驱风力发电机组的规划与技能[M]. 我国电力出版社, 2012.

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