变速恒频双馈风力发电技术

　　概 述

　　地球上风力资源蕴藏量很大，是一种既清洁又廉价的再生资源。世界气象组织（WMO）估计地球上海洋和陆地的风能源约为200亿kW，其中陆地约占一半。在全球范围内能源短缺和生态环境日益恶化的今天，各国对风能的开发利用越来越重视。许多国家把风电建设作为重要的能源政策。目前有些发达国家成功地使每千瓦风电投资接近火电投资，并将进一步降低发电成本。风电工业将在全世界有较大的发展前景。

　　我国有丰富的风力资源。国家发改委和国家科委共同制定的“1996—2010年中国新能源和可再生能源发展纲要”及“新能源可再生能源优先发展项目”也体现出风力发电是我国可再生能源的发展方向，它可改善我国能源工业面临的经济增长和环境保护的双重压力。

　　绿色能源中，风能不仅储量大，可利用率高，而且便于大规模开发。1990年以来，全球风力发电设备总装机容量增长了15%，年平均增长率达到20%。截至2001年底，全世界风力发电装机容量已达24100MW。已运行机组的最大单机容量已达5MW。我国可开发利用的风能资源陆地为2.53亿kW，近海7.5亿kW，合计10.03亿kW，仅次于前苏联和美国。近年来，我国风力发电装机容量增加较快，2003年达567MW。按照国家发展规划，我国风电装机容量到2005年将达1000MW；2010年将达4000MW；2015年将达10000MW；2020年将达到20000MW。目前我国新建和在建的风电场的机组基本上是由丹麦、德国等国提供成套设备或引进技术和部件在国内制造组装。

　　作为我国老工业基地的哈尔滨电站设备集团是国家最大发电设备研究制造企业之一，含哈尔滨电机厂、哈尔滨锅炉厂、哈尔滨汽轮机厂、哈尔滨电站工程有限公司、哈电发电设备国家工程研究中心有限公司、佳木斯电机厂、阿城继电器厂和哈尔滨庆缘绝缘材料有限公司。占全国国产发电设备装机容量的三分之一以上，为中央直属44户企业之一。拥有中国工程院院士2名，高级专业师2394名。国家计委批准成立的发电设备国家工程研究中心，专业门类齐全，拥有博士后9人，博士 6人，硕士 16人，具备雄厚的研发能力。国家计委批文要求我中心建立大型风力发电成套设备基地，为此建立了大型风电试验台。有大批电机、动力、涡轮、刚强度、自动控制方面的专家，具有自主研发、生产制造大型风力发电成套设备的能力。

　　哈电集团以发电设备国家工程中心作为工程技术依托，以集团所属发电设备制造厂作为生产制造基地，在组织协调，项目管理，产品转化，生产制造以及人员、资金方面给予全力支持和充分保证。自90年代开始关注风力发电项目的成套设备制造，在对国外各大风力发电设备主要制造商所采用的设备进行了大量的综合分析之后，吸取了其成功经验，分析了其设备在运行，维护，综合效率，对电网的影响，对环境的影响等诸多因素后，结合新型特种电机技术研究，电力电子技术的发展，控制技术的发展，特别是借鉴我公司生产的大量几千千瓦到几十万千瓦低速（多极）水轮发电机组的经验，推出了无齿轮箱变速恒频双馈风力发电机组。使运行更加安全可靠、维护更为简便，综合效率大大提高。先后承担了黑龙江省杰出青年科学基金-无齿轮箱风力发电机的研究和哈尔滨市科技攻关项目“600kW无齿轮箱变速恒频风力发电机的研制”等项目。