基于風(fēng)力發(fā)電中發(fā)電系統(tǒng)的研究與分析

姚巍忠（中電投寧夏能源鋁業(yè)中衛(wèi)新能源有限公司，寧夏 中衛(wèi) 751700）

基于風(fēng)力發(fā)電中發(fā)電系統(tǒng)的研究與分析

姚巍忠
（中電投寧夏能源鋁業(yè)中衛(wèi)新能源有限公司，寧夏 中衛(wèi) 751700）

筆者針對我國風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部機組類型加以細致劃分，確保單位設(shè)備運行功率得以有機調(diào)試，同時進行此類系統(tǒng)內(nèi)部異質(zhì)化功能特性與輸入信號確認匹配，避免今后日常發(fā)電工作期間滋生任何不必要的瓶頸限制因素。

風(fēng)力發(fā)電；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；功能特性；拆解驗證

風(fēng)能本身隸屬于一類清潔、無污染能源，可以說取之不盡，用之不竭，但是其覆蓋擴散范圍廣泛，盡管我國目前已經(jīng)朝著風(fēng)力大規(guī)模發(fā)電資源規(guī)范標準逐漸邁進，但是最終集中吸納的成本資金數(shù)量卻有限。有關(guān)地方政府有必要針對風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)進行內(nèi)部成本合理數(shù)量的支持，確保內(nèi)部發(fā)電機系統(tǒng)國產(chǎn)化改良運作效率的有機增長結(jié)果，最終令西部區(qū)域人民真正從無電的生產(chǎn)、生活困境中擺脫出來。

1　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部各類結(jié)構(gòu)單元功能特性研究

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要利用風(fēng)輪機設(shè)備、傳動機械、發(fā)電裝置，以及自動化控制技術(shù)模塊加以完善化搭建。筆者主要針對實用價值較高的結(jié)構(gòu)單元加以精細化拆解驗證。

首先，風(fēng)輪機設(shè)備。其存在的核心意義，就是及時將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)部機械動能，順勢加大發(fā)電供應(yīng)數(shù)量。通常情況下，其內(nèi)部會配備3個氣動性能合理的葉片，帶動風(fēng)輪并為齒輪箱提供增速動力。此類葉片調(diào)試方式包括定槳距、變槳距兩類，其中前者強調(diào)槳葉銜接的固定結(jié)果，就是說現(xiàn)場風(fēng)速不斷變化情況下，槳葉迎風(fēng)角度仍然穩(wěn)如泰山，操作起來相對簡易且工作實效性顯著；后者是指安裝的風(fēng)輪葉片會借助智能化控制終端進行槳距角大小及時性更改，盡量吸收風(fēng)能并在合理時間范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為電能，其優(yōu)勢在于槳葉不會過重且受力面積較小，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)機理著實復(fù)雜深入，任何細節(jié)處理不當(dāng)都會在短時間范圍內(nèi)激發(fā)各類故障危機。

其次，自動控制技術(shù)端口。其時刻掌控著風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)整體運作實效和安全保護功能。主要是在特定區(qū)域風(fēng)速達到預(yù)設(shè)指標基礎(chǔ)上，自動帶動發(fā)電機設(shè)備。一旦風(fēng)向產(chǎn)生任何變化狀況，處于水平軸的風(fēng)力機械設(shè)備就會全面跟隨風(fēng)向進行自我運作性能調(diào)試；而當(dāng)風(fēng)速超過預(yù)設(shè)的極限標準過后，風(fēng)力機便會及時感應(yīng)到威脅并停止運行。

最后，發(fā)電裝置可以同時發(fā)揮直流、異步運作特性。直流發(fā)電裝置大多數(shù)應(yīng)用在小型發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之中，后者則廣泛適用于規(guī)模較大的發(fā)電應(yīng)用范疇內(nèi)部。異步發(fā)電裝置會在輪機轉(zhuǎn)速超過預(yù)設(shè)指標基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)接到發(fā)電模式，使機械能朝著電能形式自由轉(zhuǎn)換，確保向電網(wǎng)輸送足夠數(shù)量的電能功率，同時借用電網(wǎng)吸收無功功率進行特殊磁場構(gòu)筑，但并不具備電壓、無功調(diào)節(jié)等先進化運行實力。相對來說，異步發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)內(nèi)涵機理比較簡易，購置和擴展沿用成本數(shù)量有限，比較符合今后系統(tǒng)并網(wǎng)改造要求且不存在急性振蕩隱患。

2　我國在進行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)革新沿用過程中需要關(guān)注的細節(jié)因素整理解析

2.1各類電氣設(shè)備主體接線方式的科學(xué)設(shè)計

經(jīng)過風(fēng)力發(fā)電技術(shù)人員長期實踐經(jīng)驗整理判定，涉及分級升壓式主體接線技術(shù)應(yīng)用實效價值較高。其中一級風(fēng)壓強調(diào)的是借助風(fēng)機箱式進行系統(tǒng)電壓直線性銜接；二級風(fēng)壓則是借助風(fēng)機箱式完成升壓調(diào)試任務(wù)。在進行以上接線模式合理選取過程中，相關(guān)規(guī)范管制主體有必要結(jié)合風(fēng)電場技術(shù)、經(jīng)濟實力加以科學(xué)驗證解析，盡量主動規(guī)避不必要的成本投入結(jié)果。

2.2并網(wǎng)管理方式的進一步合理確認

首先，風(fēng)電場總裝機容量。結(jié)合以往實踐研究經(jīng)驗整理判定，有關(guān)不同形式的電壓在風(fēng)機內(nèi)部接入的容量指標，會在特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中得以清晰化映射。也就是說，10kV電壓與2MW～5MW相互對應(yīng)，而110kV電壓環(huán)境內(nèi)部，則會相對匹配100MW以上類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。不過技術(shù)人員始終需要結(jié)合現(xiàn)場實際裝機容量進行并網(wǎng)控制方式精確化篩選與全面擴展。

其次，界定和上級變電站的最大允許距離。對于最大允許距離的確定，通常是按照“最大允許距離=網(wǎng)絡(luò)參數(shù)/風(fēng)機額定容量”這一公式來進行計算的。

最后，對于我國廣大風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)控制人員來講，有關(guān)特定時期提取的電磁式電流互感裝置下的負載電流，其整體波動幅度不宜低于預(yù)設(shè)指標的30％，如若現(xiàn)場滋生任何懈怠應(yīng)對行為跡象，就會令最終數(shù)據(jù)提取演算價值急劇潰散。由此看來，我國不同區(qū)域風(fēng)電系統(tǒng)技術(shù)開發(fā)人員，有必要在合理時間范圍內(nèi)構(gòu)筑起專業(yè)化電磁式電流互感體系架構(gòu)，確保內(nèi)部數(shù)據(jù)選取計量的獨立精準結(jié)果。

3　結(jié)語

我國不同區(qū)域風(fēng)力發(fā)電廠內(nèi)部始終存在風(fēng)能源實際利用面積過于分散弊端，面對此類狀況，技術(shù)人員有必要集中一切技術(shù)手段擴張核心控制系統(tǒng)的掃風(fēng)范圍。經(jīng)過相關(guān)實證研究，發(fā)現(xiàn)目前輪機葉片較長且啟動過程中風(fēng)速較低的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，能夠較好地滿足日后各類風(fēng)場能源集聚與轉(zhuǎn)化應(yīng)用需求，希望有關(guān)技術(shù)人員能夠針對其加大研究力度，盡力為我國電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻較為合理的技術(shù)支持力量。

［1］ 張華強.風(fēng)力發(fā)電及其控制技術(shù)新進展［J］.低壓電器，2009，31（19）：66-73.

［2］ 樊友民.風(fēng)能及風(fēng)力發(fā)電問題［J］.發(fā)電設(shè)備，2009，23（06）：117-126.

［3］ 王宏華.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)系列講座（1）風(fēng)力發(fā)電的原理及發(fā)展現(xiàn)狀［J］.機械制造與自動化，2010，28（01）：77-85.

［4］ 劉月強.風(fēng)力發(fā)電研究現(xiàn)狀與接入系統(tǒng)后的影響分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，31（25）：123-134.

Research and Analysis of Power Generation System Based on Wind Power Generation

YAO Wei-zhong
（Ningxia Aluminum Electric Energy Zhongwei New Energy Co.Ltd.，Zhong wei 751700，China）

The author according to our country's wind power system to detail internal unit type，to ensure organic debugging the unit equipment operation power，internal heterogeneity of the system characteristics and the input signal confirmation match simultaneously，avoid the power generation make anyunnecessarybottlenecks limitingin the future.

Wind power generation；Systemstructure；Functional properties；Disassemblyverification

TM614

A

1674-8646（2015）08-0026-01

2015-06-17

姚巍忠（1966-），男，寧夏中衛(wèi)人，助理工程師，從事輸變電工程建設(shè)及管理、火力發(fā)電廠工程建設(shè)電氣專業(yè)工程管理、新能源工程建設(shè)管理研究。