淺析風電廠生產過程節能控制研究

田會普 米澤亞

摘 要：新時期下，傳統的火力發電廠存在一定的局限性，加之當前能源緊張，而風能力作為一種優質的清潔資源，通過風力發電不僅可以提升資源利用率，同時也緩解了能源緊張的狀況。通過發電的方式可以實現對資源利用率的提升及矛盾的環節，可以有效提升資源的利用效率。然而風電場在運行層面存在諸多問題，影響了運行的穩定性及可靠性。鑒于此，筆者結合自身經驗，展開風電廠生產過程的節能控制探析，旨在提升資源的有效利用率。

關鍵詞：風力發電；節能技術；功率測量；對策

引言

隨著人民生活水平的提升，對于電力資源的需求越來越多，風電廠得到了快速的發展。目前，我國煤炭資源含量不斷下降，鑒于煤炭資源之間的再生周期長，而不可再生性，我國能源資源不斷下降，風電資源由于天然的儲備量而得到重視，因此筆者結合風力發電的技術現狀展開分析，旨在提升資源的有效利用率。

1 風力發電現狀

最近一些年來，隨著裝備制造業的技術及研發實力的不斷提升，大兆瓦風電技術得到了前所未有的突破。風力發電在行業中所占據的比例不斷上升，發電規模量也不斷提升，然而相對于火力、水力發電而言，風力發電雖然在運維及管理中費用較少，但是在初期投入中注入的資金量較大。尤其是對于海上風力發電而言，海上風速較高，在實際過程中會出現電能過剩、并網困難等諸多問題，在一定程度上使得電力資源出現一定程度的浪費。此外，風力發電產業鏈條目前不完善，在風力增速箱、偏航變槳軸承等核心部件的研發上存在一定的局限性，加之缺乏系統化的管理，使得風力資源浪費的現象日趨顯著。因此，改善風力發電的現狀勢在必行。

2 風力發電的節能技術

筆者結合自身經驗，在明晰風力發電整體設計的基礎上，對功率測量展開分析研究。

2.1 整體設計

眾所周知，風力資源屬于一種清潔型的節能資源，自身不具備污染特性。而且，與火力發電而言，風能屬于一種可再生資源，在自然界中擁有巨大的存儲量，然而根據實踐運行可知，在風能生成的過程中存在諸多問題，其中風能不穩定是核心問題。因此在風電過程中，必須提倡采用無功補償控制技術，這樣可以最大程度來降低風力發電過程中產生的損耗。以聯合動力2MW并網風力發電機為例，它采用了無功補償的控制系統來。這種系統在進行功率測量時，主要通過兩種模式進行展開，一種是無功功率，另外一種有功功率。同時在進行計算時，采用了傅里葉算法來進行開展，這種工作量算法存在著工作量大，但是在一定程度上可以提升投切的精度，實現無功的一種補償。此外在進行風力發電中，應采用科學合理的控制措施，按照參照電壓的模式來判斷電容器是否投切操作[1]。

2.2 功率測量原理

以聯合動力2MW并網風力發電機為例，這種風力發電機在功率測量時采用了傅里葉多重變換來展開，在基于基波電壓等實現對交流電流及電壓核算的基礎上，通過內部運算來計算出電流及電壓的有效數值，利用軟件編程的方式來提升計算的效率，適當減少了計算的工作量及工作環節[2]。

3 優化風力發電節能技術的對策

目前，風力發電技術日趨成熟，給人們群眾帶來便利的同時，也存在著諸多問題，體現在能源消耗層面，這在一定程度上不契合節能環保理念。因此，對于風力而言，筆者結合自身經驗，從下述幾個方面來加強風力發電技術的革新，實現風力發電技術的穩定運行。

（1） 強化技術革新，提升設備可靠性

第一：對于風力發電機而言，保證發電的效率及維持設備的可靠性是提升整機水平的關鍵所在。因此，為改變當前風力發電的現狀，要發揮功率調節的特性，根據自適應狀況來調節風力發電的效率，提升風力發電的質量；同時對于設備運轉中偏航軸承、變槳軸承、風力增速箱等核心零部件在運轉中出現的故障，應增強風機在使用過程中壽命，開展多重研發試驗，提升風機關鍵零部件的可靠性，提升設備的綜合使用效率，增強風機在使用過程中壽命，盡最大程度規避由于風力零部件障礙而產生的停機現象，增強風力發電的穩定性，降低風電成本[3]。

第二：目前我國移動、聯通等眾多基站中已經建立了關于負反饋的直流技術的運用，在此供電的能源便為風力發電系統。這種技術可以有效降低發電系統的能源消耗，提升風力資源的最大使用率，因此后續應將該技術進行推廣使用，凸顯節能的核心價值。

第三：要實施風電場動態化的維護周期。由于風電場工程內的設備長期處于運轉，各功能部件會趨于老化，故障也會提高，因此，需要隨著風電場工程設備安全性故障率、維修間隔時間等因素調整預防性維護的頻率。由于風電場工程設備使用是動態的，要對風電場工程設備信息定期綜合分析，若一臺設備維護過頻，反而使得風電場工程設備不能充分利用，造成資源浪費，因此適時調整預防性維護周期，提升風電設備的可靠性。

（2）強化資源管理，優化資源配置

風能屬于一種可再生的能源，為保證風力發電資源的真正服務與民，規避前些年出現的“重大規模、重大功率”，而會使質量的狀況。國家應從宏觀方面來出臺相應的規章制度，嚴格加強對風力發電機組的審核，對于大功率風力發電技術組織專家評審，注重風力試驗模擬，提升對風電節能技術的考究[4]。

此外，風能作為一種優質能源，國家應加強對風力資源的宣傳力度，提升人們對風力資源的認知，來為風力資源的使用提供決策支撐。

（3） 加強市場化推廣，提升整體性價比

對于風力發電的市場更難推廣而言，應加快風力發電商業化的速度。將風力發電技術商業化主要有兩點益處，一方面可以通過市場競爭的方式促進風力發電技術的發展，通過技術創新實現風力發電節能的目標。另一方面，可以減少風電廠單機運行的成本，大大提高風力發電的效率[5]。

結束語

風力節能技術的推廣契合我國可持續發展的理念，是我國未來一段時間內電力改革的重點所在。然而風能在實踐運用中仍存在一些問題，體現在并網接入、風能過剩等諸多層面，因此在未來風力資源的開發中，應提升技術研發實力，充分貫徹可持續發展理念，以“提質增效”為考核目標，來提升風電場在節能環保、節能控制等層面的能力，從而切實發揮風電場的真正功效。

參考文獻：

[1]李達宏.電廠生產過程的節能控制技術分析[J].西部探礦工程，2018，30 （10）：141-142+146.

[2]胡丙金.風電廠生產過程節能控制研究[J].科技風，2016（14）：76-77.

[3]殷朝錦.電廠生產過程的節能控制技術研究及應用[J].科技風，2015（01）：91.

[4]陳勇.變頻技術在發電廠節能減排改造中的應用[J].四川冶金，2 013，35（01）：70-74.

[5]張芬芳.電廠生產過程節能控制研究及應用[D].華北電力大學，2012.

作者簡介：

田會普（1981.4-），男，河南偃師，本科，研究方向：中級工程師.