半岛体育app目前，几乎所有用于发电的风力发电站均采用水平式设计（即， 螺旋桨式设计）。其主要特点如下：  转子叶片的滚动轴可以调整（叶片角度控制），以实现对转子转矩 的控制，进而控制输出电压。可调转子叶片还能有效防止风速极高 时旋转率过高。  根据空气动力学要求，可将转子叶片设计为理想形状，是效率最大 化。  与其他设计形式相比，采用此设计的风力发电站在技术上具有领先 地位。

　　转子磁场使转子与连接到电网的定子耦合。耦合依赖于转子电流 。滑差控制利用电阻器分出部分电流，减小磁场强度，弱化耦合， 使电机速度增加。

　　 优点：可使发电站保持平稳的功率输出特性  缺点：增加滑变电阻降低了发电机的效率，会产生大量热量

　　多数分电站使用的转子有三个叶片。这些叶片要承受极大负荷力 ，即：  自重及风力产生的弯矩  风湍流造成的无规律周期性负荷  气候环境引起的老化  高离心力

　　所有大型风电站不可避免会遭受雷击。没有避雷系统，风电站将 无法躲过所有雷击。

　　用于这种风力发电站的发电机是异步电机，要求转子速度高，即 需要由高速轴驱动。为产生50Hz电压，即与主网频率一致，必须满

　　不使用变速箱的风力发电站也被使用了至少10年，其发电机转 子直接由低速轴驱动。此类型发电站运动原理如下:

　　芬兰海军少校Sigurd Savonius于19世纪末开 发出一种以他名字命名的

　　法国人Georges Darrieus于1925年发明 了一种转子。其优点是能 在任意风向下运行，所有

　　雷电击中转子叶片时一般打在叶尖附近位置。因此叶片上装有接 收器，用于吸收雷电能量，通过嵌在叶片中导雷体将能量疏导至托 架，经过塔身最终被地面吸收。

　　转子叶片与转轴通过转子轴心连接在一起，转子轴心中装有叶片 轴承和叶片角度调节装置（对具备此机制的风电站而言）。使用带 有内齿的大型滚子轴承将转子叶片安装在转子轴心上，通过滚子轴 承可以调整叶片。

　　各种风电站的设计与优化是基于其安装地点的环境进行的， 但所有发电站的设计构思可以归纳为以下三种。

　　要减少负荷变动的影响，只能允许转子在符合主电网频率要求的 前提下，速度在一定范围内可变。

　　微小的速度可变范围就能补偿负荷变化，但成熟的风力发电站至 少要求在额定速度40%的范围内可变。这必须利用变速发电机和变 频器来实现。

　　利用背靠背式变频器，使用同步发电机的风电站可以实现变速运行。发电 机产生的频率变化的交流电被整流，再由逆变器馈入主电网。

　　电机励磁通过变频器得以实现，不需要消耗电网的无功功率。相 反，因为有控制系统，所以风电站可以根据电网运行手册，按需为 电网提供容性和感性无功功率，起到稳定电网的作用。

　　 风电功率波动特性研究  风电功率预测  风电建模仿真技术  风电机组并性、运行控制研究  风电联网对电网影响  风电储能  海上风电 …

　　变速系统被应用于现代风轮机。 无论负荷是否饱和，都可通过特殊装置、根据风速和发电机功率对转子叶 片进行调整，与风向保持理想位置。这种机制称为桨距角调整。 用于此类风轮机的发电机与电网不直接耦合，而是通过一个装置相连，对 风速变化加以利用。

　　加载到风电站上的风，速度通常是变化的。为了在不同风速下尽可能有效 利用风能，现在风电站装有功率控制系统，其中包括转子和发电机。可实现 恒速或变速功率控制。

　　在恒速系统中，转子叶片桨距角是可变的。更重要的是，（异步）发电机 直接由转子驱动且直接与主电网耦合。

　　异步发电机直接与供电系统相连，在风力发电早期阶段被普遍采 用。异步电机与具有时速控制功能，和三个叶片的转子一起，是应 用最广泛的风力发电构思，在容量低于千瓦的小型系统中尤其如此 。作为此类系统部件之一的鼠笼式异步发电机对维护要求较低，经 济性较高。而且，它们不要求具备发杂的浆距角控制功能。

　　电机外壳及其中的部件重达400吨，需通过塔身加载到基座上。 塔身根据材质不同可分为：

　　风电站要保持高效运行，转子必须始终正对风向。风向时常变化， 因此固定着转子的托架通过一个转环安装在塔身上。托架内装有传 感器，实时记录风向。风电站的电子设备不断读取传感器输出，使 托架随风向变化调整转子方向。

　　电机外壳中装有产生电能的发电机。此外，电机外壳中还带有附 加设备：电子控制器，水力系统，以及一些可选特色部件如变速器 ，制动器和冷却单元。

　　电机的旋转磁场能量既被馈入主电网，也从主电网反馈到转子。 这使电机可以在超同步模式和次同步模式下运行。变频器提供的频 率叠加在转子旋转磁场频率上，无论转子转速多大，叠加后的旋转 磁场频率保持恒定。  优点：交流励磁，可以调节转速和无功功率，气动效率相对高，变 流器容量小，噪音低  缺点：部分功率馈入转子，电气效率低，成本较高

　　 风力发电站的结构  风力发电站的设计  风力发电站的设计构思  结语

　　从外部观察，风力发电站的可见部件有转子，转子轴心，电机 外壳，以及安装在嵌入地面的基座上的塔身。

　　双馈发电机转子速度变化可达额定转速30%，提高了风速变化环 境下的功率水平，且最大程度地避免了电力网络浮动以及设备电路 部件承受的压力。

　　为实现上述目的，用集电环引出转子线圈并通过特殊变流器连到 电网。这样，发电机由定子连接和转子连接共同构成，“双馈”由 此得名。控制器可以直接改变转子内的磁场情况。变流器能对两个 输入端的交流电进行整流，也能把直流逆变为所需频率的交流电。

　　风能由风力发电站转子转换为轴的转动：转轴在一定转速下产生 转矩，转速单位为圈。在变速箱中，转轴速度递增，即转速值变大。 变速箱输出端高速轴驱动发动机转子，使定子提供电压和电流。发电 机通过变压器和一些附加设备与主电网耦合。