XE系列机组产品技术介绍资料

时间：2025-05-14

XE系列直驱型风力发电机组产品介绍

湘电风能有限公司 2011年1月

当今世界风电技术主流发展趋势

失速调节

Stall control

主动失速Active stall定速

Constant speed

传统的恒速运行、失速调节技术流派转向变速运行、变距调节的先进技术方向；

变速控制

Variable speed

齿轮箱

With gearbox

变距调节

Pitch control

变速调节

Variable speed

无齿轮箱

Without gearbox

尽管带齿轮箱的双馈型风机仍占市场主要份额，但采不容置疑的。

当今世界主流机型¾双馈型风力发电机组¾直驱型风力发电机组¾半直驱型风力发电机组

双馈式风力发电机组：

¾¾¾¾

变桨距变速型

三级齿轮增速箱＋双馈式异步发电机+双馈式变频器；发电机转速通常为1500r/min+35%；

发电机定子通过地面变压器与电网连接，发电机转子与变频器连接，调节机组变速运行；

¾此类风力发电机组目前在兆瓦级以上风力发电机组市场占有最大份额，如Vestas、Repower、GE公司的风机均属于此。

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双馈式风力发电机组：

GE1.5MWGE 1.5MW

Gemasa-872MWGemasa -87 2MW

SIMENSE 2.3MWVestas V80 2MW

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直驱型风力发电机组

¾超大直径多级同步超低速发电机，发电机转速通常为8-23rpm；¾无齿轮箱，叶轮直接与发电机相连,采用全功率变频器；

¾大部分发电机采用永磁发电机，也有采用电励磁同步发电机。

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湘电风能XE系列永磁直驱单主轴承型风力发电机组

Enercon

E112

直驱型风机Enercon E112 直驱型风机

4500kW,D=114m4500 kW, D=114 m

VENSYS

直驱型风机VENSYS 直驱型风机

半直驱型风机

¾单级齿轮箱永磁发电机结构

¾发电机、齿轮箱、主轴和主轴轴承集

成一体，由钢管底盘结构支撑

¾中速永磁发电机定子通过交－直－交

变频器与电网相连

Multibrid 5MW

多MW级风机的技术情况

¾变桨、变速控制具有决定性优势

-气动特性最优-减少扭矩峰值-功率输出更平稳

¾齿轮箱仍然是风机关键部件中最薄弱的环节;¾技术趋势:机械部件减少，电气部件增加；¾运动部件尽可能减少，整体结构更加简洁

¾各种新型的变流技术日新月异，总体趋势是使电能质

量更高、可靠性更高、部件重量更轻，全功率变流技术优势明显。

¾各种新材料及新技术的出现及日趋成熟，是多兆瓦级

风力发电机组得以快速成长的基础。

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XE系列风机是一种采用水平轴、三叶片，上风向、可变速、变桨距调节、直接驱动、永磁同步发电机发电并网的直驱型风力发电机组。

机组设计应用于符合IEC61400标准中的风力等级区域。

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XE系列直驱型风力发电机组：

永磁直驱单主轴承风力发电机组

湘电XE系列直驱型风力发电机组技术来源：

ZephyrosZ72 1.5MW/2MW

750 kW

第一代1996年

第二代2000年

第三代

第四代

XE-2MW 系列风机

2.5MW 系列风机

3.0MW 近海风机

5.0MW

湘电风能XE系列直驱风机产品研发历程：

¾2007年12月30日，XE72-2000机组在湘电风能公司研制成功，

2008年2月在福建六鳌风电场并网发电。

¾2009年6月，XE82-2000机组在内蒙乌力奇风电场批量安装并网发电。¾2010年4月，XE87-2000机组在甘肃黑崖子风电场批量安装。¾2010年9月，XE93-2000机组在通辽突泉老爷岭风电场安装。¾2010年10月，XE93-2500机组在江苏启东风电场。¾2011年2月，XD115 5MW直驱型海上风机样机安装。

从2MW～5MW，我们用了3年时间。

¾无齿轮增速箱，系统简单、运行可靠；消除了可能渗漏油、早期磨损等隐

患，同时减小了机械损耗。

¾机械传动部件的减少降低了机械损失，提高了整机效率，Cp值在低风速段

明显偏高；在任何风速条件下，比相同型号双馈型风力发电机的标准小时数提高100小时以上。

¾采用永磁同步发电机，损耗小、系统发电效率高。

¾系统维护量少，运行成本低，进入机舱轮毂维护方便。

¾采用内正压技术，机组具有良好的防盐雾、沙尘措施，适合长期的内陆、

沙漠、滩涂，海上等工作环境。

¾20年设计寿命期间内，总使用成本比双馈型风机低25％以上。

¾采用全功率变流器，输送到电网的高次谐波少，上网电源品质优，不同机

型电能质量对比见图1-图3：