基于SCADA数据的风力发电机疲劳损伤量化分析的研究(3)
加拿大 1267 3.1 英国 6800 2.9
西班牙 1050 2.6 法国 6737 2.8
意大利 950 2.3 意大利 6540 2.7
法国 830 2 加拿大 5265 2.2
瑞典 763 1.9 葡萄牙 4083 1.7
世界其他 4865 12 世界其他 32143 13.5
前十名 35699 88 前十名 205526 86.5
世界合计 40564 100 世界合计 237669 100
技术上，几十年的风能研究和发展，促成了世界风力发电机组由百千瓦级向兆瓦级乃至多兆瓦级的显著进步。但是，相比而言发达国家在兆瓦级的风力发电机组技术开发、市场拓展、运行文护等方面有绝对的话语权。因为技术相对成熟，经验比较丰富，商业化程度也达到相当的规模，所以在国际风电领域，发达国家处于主导地位[5]。
风电成本上，风电机组将会越来越便宜，其表现出的高效性，稳定性也减少了在运行文护上所需的费用。上世纪80年代，风力发电所得电力的平均价格约为8.8美分/kWh，目前我国风力发电的上网电价是0.4~0.6元/kWh[6]。随着风力发电成本下降，风电成为了很被看好的新能源行业。
1.1.2 我国风电发展状况
我国对再生能源的发展规划如图1.1所示[7]。
可再生能源中，风能开发利用的潜力巨大。我国可供开发的风能估计在10亿KW以上。根据国家发展和改革委员会在2005年的计划，全国风电机组装机容量到2020年将达3000万KW。同时，计划也指出将在全国范围内再建20个10万KW以上的大型风电场[8]。
现今，我国拥有全球第一大风电市场。尽管如此，作为数一数二的风能大国，我国还是欠缺独立开发大型风力发电机组的能力[9]。这也表明，在风力发电机组研究开发方面，我国还有很长的路可以走。
图1.1 可再生能源长期发展规划
1.2 课题研究的意义
自石油危机以后，风力发电技术发展加快。世界各国都在积极研制、开发大型风力发电机组。风力发电机组已经从100KW、150KW发展到1.5MW、2MW、5MW、6MW等[10]。
一般而言，大功率风力发电机组的风轮转速都远低于促使发电机发电所要求达到的转速。齿轮增速箱能够将风轮在风力作用下所产生的动力矩传递给发电机，进而使发电机得到满足其发电所需的转速[11]。齿轮箱状态对风力发电机的输出功率有重要影响。
风力发电机齿轮箱受阵风冲击，是故障易发点。由国际风能大会的数据得，风力发电系统失效有12%来自于齿轮箱故障。风力发电机齿轮箱故障率大约是工业齿轮箱故障率的两倍[12]。
西班牙纳瓦拉能源水电集团（EHN）公司统计了2001~2003年风电机组主要部件的故障次数，如表1.3所示[13]。
表1.3 西班牙EHN公司风力发电机组故障统计表 单位：%
2001 2002 2003
齿轮箱 48 56 60
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