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[其他欧洲国家] 欧洲风能以及电力系统方面介绍 加主要国家学校分析 [复制链接]

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发表于 2012-2-6 13:06:58 |只看该作者 |倒序浏览
很长时间没有在GTER上边儿打字了。 正值在欧洲找到工作的机会,我也想谈谈关于可再生能源找工作还有学习的前景,特别是风电方面的!

INDEX:

CHAPTER I 欧洲风能教育介绍  (侧重点在荷兰)

Section I 荷兰3TU以及风电的侧重点

Section II 丹麦风电介绍 (主要参考CHIPMUNK前辈的帖子) DTU 和 AAU的个人看法

Section III 挪威NTNU大学风电方面的个人感觉 & 瑞典CTH大学风电介

Section IV  德国风电介绍

CHAPTER II 个人对风电的感觉以及知识体系的理解

CHAPTER III 国内外风电行业介绍 (国外企业主要介绍我实习的GE, 国内笼统的进行下小范围的行业分析! 比较主观 请看客轻拍)




Section I 荷兰3TU介绍  以及风能教育的分布情况

这里开始真正聊一聊教育 (主要集中说荷兰三个大学的情况,亲身体会了TUE  TWENTE UNIVERSITY, DELFT没有在里边学习过所以不发表太多意见)

因为这个帖子的目的是主要聊聊风电的情况,那么我也把荷兰这三个大学风电研究的领域介绍下。

1.DELFT TECHNICAL UNIVERSITY:

代尔夫特理工大学和DTU齐名的名校, 而且在风电界认知度很高,看看GE风能总部荷兰人有多少是DELFT毕业的就知道了。 DELFT风电上边儿的研究只要集中在一个叫做DUWIND的研究机构, 教育还有企业合作都是通过这个企业提供的!

DELFT在风电方面的教育主要体现在风机整体设计,以及流体力学的叶片设计方面。 总的来讲就是我们说的机械专业。
还有就是SUSTAINABLE ENERGY TECHNOLOGY (我们叫做可再生能源的专业,后边儿简称SET), 在第二年做毕业设计的时候可以考虑到DUWIND组里边儿选择合适的毕业设计题目进行研究,根据EINDHOVEN这边儿的SET同胞介绍,很多机械背景的人最后如果要做风电方面的毕业设计,他们就直接到DELFT去做毕业设计了!而且确实很多人过去了。

风电技术的研发上,DELFT主要依托自己的DUWIND和企业一同进行研发,并且联合ECN以及WMC进行相关的测试和研究实验。 具体的研发这里不再介绍。

同时因为DELFT在风电研究上边儿的优势,也多多少少的带动了其他组的人加入到风电这个背景下的研发。 典型的就是DELFT的electrical power processing组的人,经常可以在IEEE上边儿看到他们发的关于风电电机,以及并网研究的PAPER. 包括现在带我毕业设计的老板也是在DELFT做了4年风电并网影响的博士论文,非常聪明和牛的人,也算是风电界的专家级人物了!

所以,总的来讲,如果一门心思搞风电的话,去DELFT非常合适。 如果背景是机械那么直接申请AREOSPACE DEPARTMENT的相关风电专业,如果是电气背景,最好是电力系统背景的那么申请 ELECTRICAL POWER PROCESSING组,继续电力系统方面的学习,他们一直专注于风电并网,电机建模等等风电上所有与电有关课题的研究。

2. EINDHOVEN TECHNICAL UNIVERSITY:

埃因霍温理工大学,我最后一年在这里做毕业设计,题目主要是可再生能源孤岛电网的维持问题! 其实跟风电关系不是太大,但是通过将近半年的学习我仍然学习到了很多宝贵的电网方面的只是,因为我本人本科时电气自动化主要控制方面的,所以电网的知识并不是很多。这些电网以及电机方面的知识对我理解风机系统非常有帮助。

EINDHOVEN TECHNICAL UNIVERSITY (埃因霍温理工大学,后边儿简称TUE) 总的来讲 SET 和这里的ELECTRICAL ENGINEERING –ELECTRICAL POWER SYSTEM (EPS) 组以及ELECTRICAL POWER ELECTRONICS(EPE)组的关系非常好,所以大部分的SET学生最后一年的毕业设计业都是在这两个组完成的,很多关于分布式能源发电的选修课也是由这两个组提供的。
在研发的侧重点上,风电并不是TUE研发的侧重点,只有一个很小的流体力学的计算组在做机械方面的工作。 而以上提到的两个研究组,他们的兴趣也是相当广泛,CHP 风电,光伏并网,等等许许多多的可再生能源和电网的动态都是他们研究的兴趣。顺便说一下EPE组的电机研究以及电力电子研究非常牛。

但是在EPS 和 EPE这两个组你会学习到一切风电在电部分的知识,而且这里在智能电网以及可再生能源并网方面的研发很多。 现在带我的博士就是EPS组的,也有很深厚的风电低压穿越方面的研究,包括我的老板本身是DELFT大学毕业的风电博士,现在开始在TUE当兼职的教授,所以这个学校在风电方面的研究非常值得期待。在和老板的讨论以及研读他的论文的时候我也是受益匪浅。 关键一点是你要看到风电说到底还是一个传统知识在当代可再生能源背景下的一个成功应用!

总结如下,正如EPS组自己所表述的,他们的目标是 ‘ smart grid for future network’. 所以总结来看这里的优势是未来电网的研发,对各种可再生能源并网以及电网动作的研究。

3. TWENTE UNIVERSITY

最后再来说我自己的母校,我的荷兰生活从这个美丽的学校开始也必然将在这个美丽的学校结束。还是少抒发点儿个人感情好了,不然看客要有意见了!

关于TWENTE UNIVERSITY (特温特大学 以后简称UT) 在风电方面的研究,首先UT没有研究强电的研发组,因此电网就不在这个学校的研究范围内了! 电的方面的研发主要侧重在微电以及我们通常说的弱电方面也就是控制。

风电的研发主要在CTW下属的流体力学组进行,这个组在流体力学上边儿的研发实力也是很强的,而且合作厂商也是我们现在所说的大厂,VESTAS GE WIND, SUZLON等等! 带头的是一个DELFT非常出名的流体力学大师 (当然他跳槽了到了UT, 真不知道TWENTE怎么把他找来的), 现在很多活跃在风电界做流体的人不少都是他的学生 (当然我说的是DELFT毕业的,面试我的GE manager刚好碰巧就是他的学生,这也帮我拉近了不少距离. 所以风电的研发也主要集中在这个组进行,流体计算,如果你的背景是机械,那么TWENTE UNIVERSITY 也会是你不错的选择。

另外TWENTE UNIVERSITY在化工以及热能燃烧方面也有很强的研发实力。当然这个就不是风电的话题了,我还是紧紧围绕风电讲故事比较好!

那么说到现在基本上荷兰这三个大学的基本风电情况就说完了。 后边儿的我抽空继续补充。



Section II 丹麦风能教育情况和个人分析


因为chipmunk前辈在以前已经给出了非常详细的分析,所以这里我主要引用它的帖子进行适当的自主分析!  此文仅作为chipmunk前辈当年指引的感谢!!希望前辈在NTNU和女儿妻子生活愉快

原帖地址如下:

https://bbs.gter.net/thread-699800-1-1.html

-----------------------------------------从这里开始内容均为chipmunk前辈原创  版权归chipmunk所有  我只是为了大家方便摘出来--------------------------------------------------------------

别看丹麦去年只立了7台风机,但风力发电占总发电量的百分比已经超过了20%,目标是2020年达到或接近一半。虽然总人口只有500多万,但当之无愧是风能大国。

这么大的产业一定需要很多人才,那么丹麦的教育是怎样为风能产业服务的呢,风能学科大概的情况是什么样呢,笔者结合在丹麦学习的经验在这里抛几块砖头。

1, 丹麦的教育制度

丹麦的教育制度总体上跟德国很像,都是双元制教育,学生在完成基础教育以后就分流,或者去大学,或者去职业学校做apprentice, 完全看自己的兴趣,之所以有人选择职校,是因为丹麦的体力劳动脑力劳动报酬差别几乎没有,那些加油站的夜班工人和天天爬风塔的技工,赚得并不比教授少。

不说职业培训,丹麦的大学基本上都是3+2模式的,就是本科3年硕士2年, 这是丹麦语教学的。另外有余力的学校都开英语授课的的国际硕士项目,另一个目的也是扩大影响宣传丹麦的文化。与国内偏研究型硕士不同,这里的硕士都是授课式的 (在英国和新加坡这两种硕士都有) 。

产研结合也是丹麦大学的一个鲜明的特征,尤其在风力发电专业,学校跟企业的联系既深又广,很少看到闭门做理论研究的教师,本人学习所在的研究所就是丹麦电网公司投资成立的,研究型的项目除了欧盟支持的外都是直接从企业拿,更不用说工业博士的培养模式,就是企业出博士的工资和研究经费,学校委托培养。

丹麦政府对教育的投入力度大的令人咂舌,去年的统计显示有超过100万人在全日制地读书,20%的全国人口。因为是小国,他们遵循的原则是有所为有所不为。丹麦风机和附属产业的产值去年占了全世界的40%左右,跟在几十年在教育和研发上的投入是分不开的。

2,各风力发电专业简介

DTU(丹麦科技大学)

风能国际硕士(电气)http://www.oersted.dtu.dk/English/education/master_programmes/electrical_engineering/Specializations/wind_energy.aspx

风能国际硕士(机械)

http://www.mek.dtu.dk/English/Education/New_MSc_programmes_2006/MSc_Wind_Energy_Mechanical.aspx

AAU(Aalborg University)

Wind Power Systems国际硕士

http://studyguide.aau.dk/programmes/program?id=39823

很多信息学校网页上都有,就不逐一说了。需要指出的是,这两个学校各有各的优势。

DTU风能电气专业主要的课程有两个方向,一个是电力电子,另外一个是电力系统。至于风机的控制没有什么人在做,主要原因是他们觉得大型风机的控制策略已经很清楚了,至少比别的风电研究领域要成熟很多,在风场级别的控制和与电网之间的协调方面还有些项目。

DTU和RISØ(丹麦国家实验室)合并以后,目前还没有什么动作,但我觉得以后DTU本部会更偏重教学和应用方面的研究,RISØ会更加不食人间烟火地研究那些短期内不会应用的科技。打个比方,RISØ最近的一个研究项目是12兆瓦的海上风机的蓝图,轮毂高度最高可达270米; 另一个项目是给叶片加可调节角度的后缘缝翼(trailing edge flaps)以限制载荷。这样的研发,估计在5年内是不会进入应用阶段的。

只参加过一次Aalborg University大学的学术活动,但觉得他们在电力电子方面还是很强的,他们的风力发电硕士今年是第一次招生,课程计划很诱人。而且因为学校在大岛,所以跟主要位于大岛的风机生产企业互动更多,Vestas每年在AAU设5个奖学金名额,并且有很多雇员在AAU兼职学习。

至于欧洲别的国家跟风能相关的学科,我所知道的有荷兰的TU Delft

http://www.windenergy.citg.tudelft.nl/home/flash/index.html

他们的垂直轴风机研究是独一无二的,去年好像接了很大的Off-shore项目。瑞典的KTH也有风能方面的课程。

至于风能各个领域的研究,丹麦和德国的很多学校都有所涉及,这里就不一一详述了。

3,国内风力发电发展和人才规划

根据中国发改委的计划,到2020年将风电装机规模提高到3000万千瓦,而风电教育刚刚起步,华北电力大学刚刚开设了风能的本科教育。希望国内有越来越多的学校开设风能的专业。全球风能行业每年50%以上的强劲增涨,让风电发展了近30年的丹麦和德国都面临着人才的匮缺,那么对于前几年风电还几乎是空白的中国,对风电专业人才的需求更是可想而知。

风力发电在中国高速发展的同时,有很多潜在的风险,但最大的风险就是专业人才的缺乏。

譬如重复引进,国内这两年至少十家公司已经或正在从某德国购买生产1.5兆瓦风机的license,  每套许可价格大约人民币1亿左右。在这种急于求成的心态下,企业很难坐下来消化吸收,等1.5兆瓦机型过时(已经过时了)难道再走高价引进的老路么?要想在别人的基础上有所创新,没有一批复合型的人才是没法实现的。

譬如基础薄弱,大家都建组装厂想空手套白狼,一下子涌现了几十家风机生产商,但除了几个已有的行业内厂家准备生产风机配件外,就没听说过谁投资生产风机配件。其中的原因除了齿轮和发电机生产投资大周期长以外,缺乏系统设计人才也是一个重要因素。

再譬如政策不够清晰,目前国内销售的三分之二以上的风机都来自国外的厂商。为了避免把风能象汽车工业一样拱手送出,行业规划决策高层还有很长的路要走,这里就不谈了。

本人觉得从头开始研发只会造成越来越远的差距,走引进吸收的路是完全正确的。据我了解的在丹麦学习风能的中国人不超过10个,在Vestas丹麦工作的中国人更少。在这样的情况下,如果有更多的人来丹麦学习风力发电,去欧洲的风能企业积累工作经验,(少一些走马观花的考察),对自己对国家对环境都是有益的投资。欢迎对投身风力发电感兴趣的朋友多联系交流,本人msn: l66b@hotmail.com,毕竟,这是个充满职业自豪感的行业。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

关于精华贴’丹麦风力发电硕士教育简介’的最后说明
原贴https://bbs.gter.net/forum.php?mod=viewthread&tid=699800

时间过好快呀,转眼间3年又过去了。这两年间大概有30个左右的GTER朋友向我咨询,也尽力做了回复。看到那些朋友从咨询到准备,从飞跃到毕业,真的是一件很高兴的事情。

特别说明,关于DTU的风能硕士,有几个向我咨询过的朋友因为种种原因都没有拿到奖学金,一个朋友后来拿到全奖去了荷兰读可再生能源的硕士,还有一个朋友去了德国的亚琛。我同年或稍早毕业的同学,选择回国的在国内的跨国风能公司都做到了相当不错的职位,选择留下的也都找到了很好的工作。

还有,关于文章里提供的信息,有些已经不是最新的数据了,打个比方,丹麦的可再生能源实验室Risoe也推出了自己的绿色能源硕士计划,还有NTNU.no跟KTH.se合办的Innovative Sustainable Energy Engineering (ISEE)都是不错的选择。

另外,因为精力的原因,我这只老鸟已经不能在这里关注您的足迹和反馈了。尤其那些较为全面概括的问题,因为精力所限,无法在邮件里一一回复,再此对相关的朋友表示歉意,建议就您的关键字谷歌或百度一下。

再次,建议一下GTER的朋友,在您紧张的学习生活之余,不妨把自己的经验或者是教训写下来,要知道飞跃前后的朋友经历的大约是人生最彷徨的时候,这个时候过来人给予的帮助往往会起到意想不到的效果。帮助别人,让自己的生活更加精彩。

最后,还是祝每一个GTER都有完美幸福的人生。

chipmunk @Trondheim, 2010 Apr. 17

关于远方,我们知道些什么
那些鸟以一生的速度追逐光
那些蝴蝶翩翩飞过山冈
那些草长向风
那些骑士留给夕阳的背影

----------------------------------------------以下为我个人对丹麦两所大学风能专业的分析-----------------------------------------------------------

1.Denmark Technical University (DTU):

正如前辈介绍的,这个学校的风电专业分机械和电气两个方向。 总的来讲我对这个学校的印象是,他的地位更加类似于荷兰代尔夫特大学,都是风电界的鼻祖级学校有很多空气动力学的大师。然后随着这几年风电发展越来越红火,这些大学也渐渐为大家所熟知!包括DTU它也是由空气动力学发展起来了,然后带动了相关的电气学科投身风电这个时代前沿的学科应用当中!发展到现在,基本上这个学校的风电电气学科部分和机械学科部分形成了很有益的互补!开设的课程来说,机械和电气的课程虽然不能说是迥异但是方向性也是很明显的!
电气方面更加侧重于电机和电力系统方面的知识,而机械则更加侧重于流体计算,载荷计算,以及强度计算和风机整机设计这一类的东西!  说的比较笼统,具体的东西还是请同学们自己多多发信和学校联系,chipmunk前辈毕业于这个学校的wind energy专业,我认为他更加有发言权!

2.Aalborg University (AAU):

这所大学,如果类比的话,我感觉更加像荷兰埃因霍温理工大学的位置,也很强的电力系统和电力电子的研发组! 在风电上的侧重点也在于电力电子变换,以及风电和电力系统互动方面! 对流体力学上涉及是非常有限的! 所以基本上建议如果是电力系统背景的同学,申请这所学校是非常理想的!另外需要说的一点是,如chipmunk前辈指出的,它和vestas在一个岛上。所以学校企业之间的合作关系非常紧密。

与荷兰埃因霍温大学不同的是,这个大学在可再生能源方面的研究主要在风电上边儿,从他们历年来发的论文可以看出来。

所以各位看客,看到这里你也发现了,风电其实就两个方面:机械和电气。 机械是转换空气动能为机械转动能量。 电气则转化这部分机械转动能量产生电能。 最后我们就得到了用户的终端需要的清洁电能! 其实就是这么简单

Section III 挪威NTNU以及瑞典CTH Electrical Power Engineering

这里把这两个大学放到一起来看,原因是在不少一脑门扎在风电的同学来看,这两个学校似乎都不是所谓的风电名校! 当年我申请的时候也抱有同样的想法,他们开设的这个专业叫做Electrical Power Engineering (电力系统专业); 这个专业就是我们说到的强电专业,主要是电力系统分析还有电力系统元件的学习!在这两个学校的研发中CTH你会发现不少风电研究的影子,而在NTNU你则会发现大量风电研究的影子!CTH我没有更多的细看,但是肯定的是你毕业的时候可以考虑做风电并网相关的毕业设计,毕竟风电并网,特别是离岸风电并网是当前的热门!
我对NTNU大学的关注相对多一些,原因是当时差点儿就选择了这所大学开始我的留学生涯!这所大学电气组的研究方向主要在强电相关的电力电子以及电力系统方面的研究,特别是直流输电,最近还看到他们在招聘直流输电方面的博士!  再次说一下,呵呵, chipmunk前辈正在这个学校的这个电力系统组做博士,你们有不明白的可以骚扰他! 哈哈。总的来讲NTNU大学对风电方面的研发侧重点主要在大功率电力电子变换上边儿,特别是直流输电以及ACAC变频器的研发!

NTNU Electrical Power Engineering组的网站也在这里给出,有兴趣的朋友可以考虑浏览:
http://www.ntnu.no/elkraft/english

同时还有EPE WIND ENERGY CHAPTER 介绍的网站:

http://www.elkraft.ntnu.no/epewindchapter.htm

Prof. Tore Marvin Undeland  请大家记住这个人名,绝对的电力电子牛人,他参与编写的电力电子书籍真的比国内的好太多,我现在还在看! 强烈建议大家google下这个哥们

Section IV 德国风能教育介绍

德国的介绍主要集中在一些我知道的大学!

1. Berlin Technical University (德文的名字肯定不是这个,但是中国我们普遍叫这个学校,柏林工大)

柏林工业大学主要的起家学科也是空气动力学,这个大学的地位如果类比的话更加接近于delft大学在荷兰风能研究的地位! 风能起家,然后带动相关学科投身风能研发中。但是这个大学好像没有太多国际课程,而且也没有听说专门开设风能的硕士课程,这个可能也和德国风能发展有一定的关系! 很多同学也纳闷,似乎德国在可再生能源的研究很强,为什么没有硕士课程提供! 类似于北欧丹麦,还有荷兰这样的专门的风能硕士课程,在德国很难觅得踪迹,我个人的感觉和德国可再生能源科研发展方向有关。 德国总的来说在可再生能源的研发还有工业方面实际上是个后来者,但是凭借其出色的工业根基,德国很快在风能以及太阳能取得了工业产品上的广泛认可,并且在研发领域也借其在传统工业项目,如机械以及电气,能源等等上的积累很快发力占据可再生能源的制高点!

总的来讲,如我所说,可再生能源特别是风能技术更多的是传统,机械传统以及电机发电技术在新时代背景下的应用,所以纵然德国大学并没有开设相关的风能专业,但是电气能源类的专业既然已经很深的涉及了可再生能源方面的应用和研发,为什么还要单独开设一个专业呢! 毕竟学好电气,学好电网背景知识,才能更好的做好wind power 这个application.

柏林工大,大家可以找找看看他的硕士培训项目,个人感觉如果是能源类的,电力系统等等,他们一定会有很多可再生能源并网的涉及!  电力电子电机拖动也会涉及很多风机发电机运行状态控制以及并网控制!


2. kassel University 下属 ISET研究机构

ISET属于德国著名可再生能源研发机构,研发内容并不仅仅限于风能,很多其他如太阳能 biomass也有设计!  具体情况自己查一查吧!这里只是抛砖引玉性的介绍下


3. Stuggart University

和柏林工大类似,空气动力学起家,带动其他学科投身风能研究的典范。但是好像也是没有国际性课程开设

欧洲风能学术协会的网站:www.eawe.eu  里边儿不少内容!
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沙发
发表于 2012-2-6 13:09:37 |只看该作者
本帖最后由 yinhu32703 于 2012-2-6 13:13 编辑

CHAPTER II 风电知识体系介绍

Section I 电气篇
Section II 机械篇--实在不是太了解,等两年我搞明白了来写

------------------------------------------------------------一下部分为综述------------------------------------------------------
风电的知识内容如我前边儿叙述的,主要分为机械和电气部分内容!

机械部分:风速测量  微观选址  尾流计算(wake) 叶片流体设计  传动结构工程力学强度计算(这里主要指主轴和齿轮箱等双馈机型传动部件)  风机整机疲劳载荷计算 风机整机设计

电气部分:双反馈发电机  风机最优化气动效率捕捉  电力电子变换  电网分析(低电压穿越技术)  电能质量分析

机械部分因为本身的复杂性,以及我个人也不是机械空气动力学专业的人,所以简略介绍。 这里上传delft大学的风能入门课程PPT给感兴趣的同学自己看!


外国优秀教材

1.Wind Energy Explained
链接失效,需要重新上传,
介绍:风电类的经典入门教材,内容很多,但是覆盖面儿也很广。 DEFLT大学用这个教材作为课程的辅助,也体现出这本书的价值! 本书作者manwell先生是UMASS大学教授,我当年也申请了这个大学可是没有奖学金未能如愿,希望大家能够从这本书中吸取点儿能量。

最后我对我贴出电子书的行为感到内疚,但亚马逊上的价格对于我们普通劳苦大众来说又太贵。希望大家在以后经济实力允许的情况下购买作者的正版书籍也算是对从作者这里获取知识的回馈!

2.Introduction to Wind Energy (PPT From Delft University)
链接失效  需要重新上传
介绍:
Delft大学开设的风电入门介绍课程,里边儿内容翔实,不需要我多说什么了! 这里只有PPT,练习题我稍后上传!

-------------------------------------------------------------电气知识体系开篇---------------------------------------------------
1.电气篇之发电机

今天主要谈双馈发电机(doubly-fed induction generator 后边儿简称DFIG)问题以及它知识体系的基础架构!

第一次接触双馈风力发电机是我在做本科毕业设计的时候,这个电机真正看明白是在今年4月份准备面试的时候!其实很有意思,我们在国内学习电机课程的时候大部分的经历都放在异步交流电机上边儿了,同步电机很少涉及。 而到了荷兰,老师更多的是讲同步电机,而对异步电机反而很少涉及! 我现在的感觉是同步电机是一个基础点,看明白了,交流异步电机自然迎刃而解了!

那么我们看看这个DFIG为什么特殊,首先他的特殊体现在叫法双反馈型感应电机,我们普通的电机只有定子发电,而转子只是作为提供励磁的装置实现能量从机械能到电能的转换,而转自本身并不发电! 但是DFIG有它不同的地方,转子定子都发电,因此叫做双反馈能量,能量20%左右从转子侧through back-to-back power electronics送到电网,80%能量通过定子侧直接和电网连接 (这个就留下了隐患,这也是后边儿低电压穿越需要研究的内容)。

我前边儿说了同步电机是一切的源头,那么DFIG是如何从同步电机演变过来的呢。 同步电机本身转子侧通直流电,因此转子磁场的转动频率完全由机械转动速度决定而与转子直流电无关。这样因为电网的要求,50HZ,如果是2个Pole pair的话,那么机械的转动速度就要稳定在1500rpm/minute左右了,上下波动非常小。 DFIG在这里的改变时,在转子侧通交流电,这样一来,如果没有机械转动的话,产生磁场的频率与交流电频率相当,如果加上机械转速,那么f (i)+f(m)=50HZ, where i stands for AC current in the rotor, m stands for the mechanical roration frequency. 这样通过改变转子侧交流电频率,机械转动频率则可以在一个较大的范围内波动,并不影响定子侧发出交流电的频率! 这也为变速恒频率风机提供了可能,因为后边儿会介绍到,风机的气动效率收一个lamda的影响,lamda叫叶尖速比,通过维持一个恒定的叶尖速比,风机可以达到最大的效率。而叶尖速比是风速和风机叶片最外端线速度的函数,因为风速是不可控的,那么只有通过改变电机速度,控制风机叶片线速度来维持恒定的叶尖速度从而保持最优气动效率达到风机发电的最优化!

2.电气篇之控制系统

现代风机的设计理念是disturbance-free system. 类似于我们航空飞机上说的,如果任何一个部件不工作了,飞机不会直接掉下来。 当然你要是就两个发动机,然后都报销了,你不掉下来也是不可能的! 这里说的disturbance free主要说的是电子设备的故障,或者一些外部的故障。风机在进入故障状态以后,如果远程可以解决,那么远程控制室只需要闭合特定的控制开关,风机则可以再次进入到正常工作状态!如果远程无法解决,那么风机则会停留在故障状态,知道风机维护人员到达现场进行故障排查!

风机的控制主要分为几个方面:
1.额定风速以上--风机变浆控制 (控制气动输入功率)
2.转子侧背靠背变频器控制 (也可以看成逆变并网控制)
3.额定风速以下--最优风能捕捉控制
4. SCADA  (supervisory control and data acquisition) 远程监控数据采集控制系统

第一和第三,在理解了风机的工作原理的情况下,不难理解! 当然具体的控制参数的选择还是有一些技巧的! 第二, 则是电力电子控制方面的,需要你非常熟悉同步电机转子向量控制策略以及变频器开关控制! 第四则不是我们这里要讨论的重点,因为涉及比较多的电脑知识,属于CS他们要研究的东东!

关于控制,没有什么多说的!  本人本科时学控制系统的,所以学了一大堆各种各样的控制课程,但是在学习过程中也是一头雾水! 所以并没有什么心得体会! 控制这个东西,需要你熟悉基本的闭环以及负反馈控制策略,在这个基础上对现实建模实现控制! 最好的学习方式是根据物理世界的事物来学习控制系统,也就是说你一定要有个控制的object,通过研究这个object的工作原理你给出相应的控制环! 本科的时候控制这门课大部分时候都被老师讲解成了纯数学课程,他们经常把这门课剥离出了现实世界,结果整个本科印象控制系统就是一堆数学算啊算! 不过控制其实就是一堆数学,但是对于物理世界建模弄个简单的闭环控制没有那么复杂就是了!

我后边儿会附上一个电子书,讲解变浆控制以及最优化风能扑捉控制系统。 这两个系统也是风机的核心控制系统! 关于变频器控制,整个属于专业的电力电子知识,当然也需要你对电机非常熟悉!鉴于我自己也没有搞的很明白,但是后边儿我会附上PDF电子书,希望能给感兴趣的同学一些启发!


3.电气篇之电力系统

风能变成电能,如果本地无法消化的话,那么唯一能做的就是并网,让电能传输到需要使用的地方!  一般来说,欧洲范围小规模的分散风机并入中压电网 (10kv-50kv) medium voltage level.  而大规模的类似中国搞成传统火电厂一样的风机基地,好几百台的我们叫它Wind park, 这些都是直接并入高压甚至超高压电网的,进行长距离的输送!  风机并入电网中,那么它必然要给电网带来影响,同样的电网的影响也会反映到风机上! 特别是前边儿提到的DFIG风机发电机的定子是直接连接电网的,那么也就会直接感受到电网的各种扰动和fault.

风机电网低压穿越 (Low Voltage Ride-Through 简称LVRT)
风机电网的低压穿越,中国今年才开始做,而欧洲在03年左右已经开始了! 现在来看我国的风机并网经验跟欧洲的差距还是不小的,今年国家通过电科院开始强制风机厂商进行风机的低压穿越测试,这样某种程度上也推动了我国在这方面的研究和技术上的跟进! 现在,大部分风机厂商正在或者已经完成了自身风机在吉林电网的低压穿越实验,具体怎么完成的,成果怎么样,不得而知!但是这个技术绝对是值得研究的!

电网低压穿越的产生原因:电网在短路时会产生暂时的大的电压跌落 (voltage dip), 这个电压跌落需要考虑到跌落的深度和跌落的时间长度,各国的电网都对这样的跌落有一个定义性文件(grid code). 保持风机的功率输出恒定,那么在电压跌落的时候,会从风机定子侧流出短路大电流,这个数值可以达到5-7倍的额定数值! 因为磁路的互感,那么这个大电流最终会感应到转子侧,如果不加以控制最终会触发背靠背变频器的保护系统,最终风机脱离网络!  

这个地方会重新编写,结合我现在做过的风电项目,会详细阐述德国风能并网项目以及相关的测试要求




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请问LZ:特温特大学的计算机科学与技术实力怎么样?我申请了他的软件工程方向的master.

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发表于 2012-2-7 09:49:13 |只看该作者
其实心理上楼上的同学在问的时候还是希望我说twente的计算机很强一类的评价, 我自己本身不是学习计算机的,但是有一个学习计算机的朋友,当然他也只是涉及一个方面,图像识别方面的,至少twente在这个方向上实力一般,这个我是引用他对twente这个方向上实力的评价。整体的计算机学科如果人云亦云的说应该不是twente的强项 4# wang611

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发表于 2012-2-7 12:51:03 |只看该作者
谢谢LZ!

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发表于 2012-2-7 15:41:42 |只看该作者
再请教下LZ,现在拿到了TUD和TUE的AD,学费都是12000多欧,奖学金估计是没希望了。在荷兰读两年研究生,除了学费外,生活费等花费一共需要多少?谢谢!

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发表于 2012-2-7 16:21:16 |只看该作者
Prof. Tore Marvin Undeland  ,教,过,电,力,电,子,给,我,们,那,本,电,力,电,子,书,我,是,国,内,买,的 ,然,后,带,过,去,了, 有,次,考,试,的,时,候 ,我,拿,着,看 他,说 这,书,好,啊 我,应,该,留,下,一,本, 是,不,是,里,面,也,是,中,文,的啊? 哎呀 不,是中文。 他自己,也承认,书里,讲功率半导,体器,件的,物理,特,性,的地方 自己看 都,不是很清楚。哈哈 这教授,挺慈祥的倒是。
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发表于 2012-2-7 23:00:21 |只看该作者
再请教下LZ,现在拿到了TUD和TUE的AD,学费都是12000多欧,奖学金估计是没希望了。在荷兰读两年研究生,除了学费外,生活费等花费一共需要多少?谢谢!
wang611 发表于 2012-2-7 15:41



生活费按照每月600欧元计算,大约一年花费是8000欧元的样子,还有一些杂七杂八的费用。我这么计算就是正常温饱的情况,不过分节俭,也不过分奢华。希望给你参考。

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发表于 2012-2-7 23:01:42 |只看该作者
Prof. Tore Marvin Undeland  ,教,过,电,力,电,子,给,我,们,那,本,电,力,电,子,书,我,是,国,内,买,的 ,然,后,带,过,去,了, 有,次,考,试,的,时,候 ,我,拿,着,看 他,说 这,书 ...
山大电工 发表于 2012-2-7 16:21


哈哈, 这个老师很可爱么,电工有他这门课的课件没??  我想看看,学习下,毕竟是大牛级别的。

你现在学习的是高压绝缘,电力电子,还是什么东西的???



感兴趣呢,挪威的博士现在电力方向的都没有招聘的??

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发表于 2012-2-8 05:43:06 |只看该作者
http://www.ntnu.edu/ime/vacancies
电气的博士 在这里发布 貌似以前贴过职位 现在不知道还有没有了
Undeland的课 他就按照课件来的 网上能下载到 和电子书一块的 就是课本的东西 10# yinhu32703

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发表于 2012-2-8 10:07:18 |只看该作者
感谢LZ啊!热心!

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发表于 2012-2-20 12:24:18 |只看该作者
这么好的帖子,可是我来晚了
再好,你也就是个好心肠的死胖子

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RE: 欧洲风能以及电力系统方面介绍 加主要国家学校分析 [修改]

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欧洲风能以及电力系统方面介绍 加主要国家学校分析
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