低风速风电技术专利分析

本文针对低风速风电技术,利用Thomson Innovation数据库、DERWENT WPI数据库检索得到全球专利文献,并对专利文献进行数据统计和专利地图绘制。基于上述专利分析,给出了全球低风速风电专利技术的发展趋势、地域分布和技术构成,以及全球10家知名风电企业的研发现状,构建了核心专利技术功效图,最后梳理了风机叶片翼型子技术的技术路线。

全球低风速风电发展现状与展望

近年来,全球风电开发的重心逐渐向低风速地区转移,充分挖掘低风速地区风电开发潜力成为突破风电发展瓶颈的关键。为了更好地指导全球低风速风电开发,在总结全球风电发展现状的基础上,重点梳理了低风速风电发展的现状与趋势,分析了低风速风电发展的关键问题,结果表明:2020年全球风电新增装机同比增长14%,增长率创历史新高,实现了疫情下的逆势增长。全球新增装机中低风速风电占比快速提升,从2015年的6.7%增加到2019年的37.3%。从区域分布来看,亚太和北美是低风速风电的主要分布区域,其中中国低风速风电装机占全球的72%。未来低风速风电将继续保持稳定增长趋势。由于风资源能量密度低、靠近负荷侧等特点,低风速风电开发需在机组设计、开发模式、减少生态环境影响等方面进一步创新发展。

低风速风电机组电刷滑环故障仿真分析研究

电刷滑环是低风速风电机组转动部件的核心设备之一,它的可靠稳定是风场安全运行的重要保证。目前国内外关于低风速风机电刷滑环的研究相对较少。实践证明,滑环和电刷的表面受污、表面不光滑、电刷压力不够、接触面不平整等因素会导致滑环与电刷间接触不良,使接触电阻增大。滑环异常磨损会造成发电机故障停运,很大程度上影响了风场的安全生产和经济效益。因此开展风机电刷滑环故障分析的研究意义深远。文中对风机电刷滑环故障进行诊断研究,基于ANSYS软件对低风速风电机组的电刷滑环在正常状态下和故障状态时进行仿真分析,从而确定出故障初期,可以进行及时的维修,具有一定的工程应用价值。

关于低风速风电项目开发风险与对策的探讨

当前,伴随着相关风电技术水平的不断进步,风电项目的开发也愈发成熟,而我国对于低风速风电项目的开发也越来越重视,当前已经有部分项目进入了市场化的运行阶段。然而要想实现低风速风电项目的大规模开发,则必将会存在有一定的开发风险因素,对此该文基于对风力资源的评估、资源的分布、设备的型号选取以及位置布设等因素展开了深入的分析与探讨,同时提出了一些针对性的建议措施,以期可以为满足低风速风电项目的开发提供必要的参考。

小型风电行星齿轮的结构设计及动力学分析

应用于家庭小型低风速风电领域的永磁同步发电机往往尺寸较大,增加了生产制造的成本,给发电机的运输以及安装带来困难,将增速齿轮箱引入风电机组提高输入转速,能够减小发电机的尺寸和降低制造成本。行星齿轮具有结构紧凑、抗冲击能力强、效率高等优点。对行星齿轮进行结构选型设计计算,确定行星齿轮各构件的尺寸,在计及时变啮合刚度以及综合啮合误差的条件下通过集中参数法建立平移-扭转非线性动力学模型,并采用四阶Runge-Kutta法进行数值求解。结果表明,行星齿轮各构件各向振动位移幅值较小,可将行星齿轮运用于低风速风电领域。