計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

呂野 關(guān)長余

摘 要 進入21世紀以來，隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國對能源的需求不斷增長，以致能源緊缺及環(huán)境污染問題越來越嚴重，對我國社會可持續(xù)發(fā)展造成較大的負面影響。為解決這種問題，我國逐漸加強了對新能源的開發(fā)及利用，在一定程度上緩解了能源供應(yīng)的壓力，使我國城市生態(tài)環(huán)境得到有效改善。為促進風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，本文就針對計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用進行探究，希望能為相關(guān)從業(yè)者提供有效參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 計算機 風(fēng)力發(fā)電 應(yīng)用

在社會經(jīng)濟及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展背景下，計算機技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個行業(yè)領(lǐng)域中，在新能源開發(fā)及利用方面也體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢，對我國能源行業(yè)的發(fā)展起到了較好的促進作用。比如在風(fēng)能資源的考察過程中，可以利用計算機技術(shù)進行模擬實驗，為設(shè)計提供有利依據(jù)，從而保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的高效運行，實現(xiàn)對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的智能調(diào)控，為風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供有利基礎(chǔ)。通過深入分析計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使風(fēng)能利用率得到提高，為我國能源行業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

一、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀概述

與傳統(tǒng)能源相比，風(fēng)能具有可循環(huán)利用、清潔高效等特點，能夠在保證能源供應(yīng)穩(wěn)定的同時，避免出現(xiàn)過大的能源污染問題，使我國能源行業(yè)能夠朝著更好的方向不斷發(fā)展。將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能是一個比較復(fù)雜的過程，需要利用先進的設(shè)備技術(shù)對其進行收集、轉(zhuǎn)化和輸送，這就勢必會帶來一定的經(jīng)濟成本。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的部件包括了發(fā)電機、聯(lián)軸器、槳葉、變槳偏航系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及塔架等等，為解決風(fēng)能損耗及風(fēng)力不穩(wěn)的問題，需要對扇葉的重量進行合理增加，通過玻璃鋼材料對其進行加固，以此保證整個系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為解決風(fēng)力不穩(wěn)的問題，設(shè)計人員開發(fā)了調(diào)速箱，能夠利用齒輪對葉面轉(zhuǎn)速進行調(diào)節(jié)，從而降低風(fēng)能浪費，提高風(fēng)能資源的利用率。[1]

二、計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）風(fēng)能資源的調(diào)查及信息收集

為保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常工作，實現(xiàn)對風(fēng)能的轉(zhuǎn)化，需要做好事前的風(fēng)能資源考察及風(fēng)能利用實驗工作，以此保證風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能過程的效率。一般在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行過程中，風(fēng)能資源的利用率取決于當(dāng)前的氣象，對不同地區(qū)、不同發(fā)電系統(tǒng)采用不同的方案，才能夠保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的高效運行，使企業(yè)的經(jīng)濟效益得到有效提升。在建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之前，應(yīng)做好資料的收集及整合工作，其中包括了氣象災(zāi)害、風(fēng)速變化、風(fēng)向、溫度變化及氣象災(zāi)害等等，根據(jù)實際情況選擇不同的發(fā)電機組，確保發(fā)電機組的性能指標達到要求，使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行模式具有合理性及科學(xué)性。[2]通過計算機進行數(shù)據(jù)信息的收集和處理，能夠有效提高工作效率，使數(shù)據(jù)的精確性得到有效保障。

（二）計算機輔助設(shè)計功能

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的開發(fā)是一個較為復(fù)雜的過程，整個過程涉及的數(shù)據(jù)量較大，對數(shù)據(jù)處理的效率有著較大的要求，且工程設(shè)計工作比較繁瑣，尤其在風(fēng)機系統(tǒng)動力學(xué)計算機風(fēng)輪機的氣動力設(shè)計存在一定的難度。在設(shè)計轉(zhuǎn)子葉片的時候，普遍存在一定的計算難度，若是采用耗時耗力的人工計算方式，結(jié)合實際情況進行精算，勢必會影響到整個工作的效率及質(zhì)量。同時，在系統(tǒng)動力學(xué)計算的時候，整個過程要充分考慮到風(fēng)險的變化、材料的剛性及韌度等因素，這就進一步增加了系統(tǒng)計算過程的復(fù)雜性。為實現(xiàn)系統(tǒng)最大的風(fēng)能功率，使工程設(shè)計方案得到優(yōu)化，需要嚴格做好動力學(xué)問題的計算，以此確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。通過計算機輔助設(shè)計，能夠降低整個計算工作的難度，使工程設(shè)計更加方便和簡單，進而保證工程設(shè)計的質(zhì)量，使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠滿足風(fēng)能開發(fā)及利用的各項需求。

（三）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)字模擬及性能測試

在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行過程中，對系統(tǒng)運行環(huán)境的要求較高，想要保證系統(tǒng)的高效運行，就必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境進行系統(tǒng)設(shè)計，選擇最佳的系統(tǒng)運行方案，使系統(tǒng)的運行效率得到有效提升。在進行系統(tǒng)設(shè)計的時候，需要做好風(fēng)輪機的試驗檢測工作，選擇相匹配的大氣條件，并在此基礎(chǔ)上，通過計算機技術(shù)進行風(fēng)機模擬試驗，便于對風(fēng)機的性能進行合理調(diào)整，使其能夠達到系統(tǒng)運行的要求。

（四）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控及過程控制

將計算機應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)控制功能，進而及時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運行過程中的問題，采取具有針對性的措施進行處理，使系統(tǒng)的穩(wěn)定運行得到保障。比如在風(fēng)力變化過大的時候，對發(fā)電機組的性能進行調(diào)節(jié)，使其能夠適應(yīng)氣候環(huán)境的變化，保證系統(tǒng)的高效運行。[3]在風(fēng)力過大的時候，需要對轉(zhuǎn)輪進行停止操作，避免出現(xiàn)超負荷運轉(zhuǎn)所造成的損失。通過計算機對系統(tǒng)進行遠程化的監(jiān)控和控制，能夠提高發(fā)力發(fā)電系統(tǒng)控制管理的自動化水平，使系統(tǒng)工作效率得到有效提高，并獲取更高的企業(yè)經(jīng)濟效益，為企業(yè)的長遠發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

將計算機應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中，能夠提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作效率，降低各種資源的消耗，使企業(yè)的綜合競爭力得到增強。為充分發(fā)揮計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用價值，技術(shù)人員要加強對計算機的研究，將其更好地運用到風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中，為風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供更加可靠的技術(shù)支持。

（呂野單位為沈陽凱風(fēng)技術(shù)股份有限公司;關(guān)長余單位為沈陽吉地安風(fēng)電科技有限公司）

參考文獻

[1] 白悅杭.計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].計算機產(chǎn)品與流通，2019（01）：77.

[2] 楊子龍.計算機在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的運用[J].信息與電腦（理論版），2017（05）：35-36.

[3] 郝雅楠.信息化控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中的運用[J].時代農(nóng)機，2016，43（09）：25-26.