風力發電電氣控制技術及應用

丁明剛

摘要：中國的經濟快速發展的同時，我國的能源問題也更加嚴重，為了能對能源壓力進行緩解，人們提高了研究和開發新型能源，新型清潔能源就包括風能，其應用價值非常高。風力發電電氣控制技術在逐漸完善，同時慢慢被廣泛應用，筆者先簡單介紹風力發電和電氣控制技術，再進一步分析風力發電的現狀，最后是探討風力發電電氣控制技術的應用。

關鍵詞：風力發電; 電氣控制技術; 應用

前言：

現階段新型清潔能源其中就包括風能，盡管其應用價值較為普遍，然而在運用風能期間依舊必須克服一些困難。因為風力發電是一個不間斷的過程，同時風速，風向等都不能長期維持的狀態是不變的，所以它發電質量會存在一定的問題。另外，需要繼續研究開發風能應用有關技術，因此在現實運用風力發電依舊需要努力突破障礙，需要把電氣控制技術與有機整合風力發電技術，進而使風力發電的應用價值得到提高。

1 風力發電與電氣控制技術介紹

將自然界的風能轉換成電能就是風力發電，很早之前就開始運用風能，風能具有很大的蘊藏量，清潔環保，屬于可再生資源，現階段能源是稀缺，同時受到嚴重污染，運用風能，是能在一定程度上緩解這種情況，使用風能發電期間，不但能做到節約資源，而且不會對環境造成污染，所以世界許多國家對其很重視，在中國也取得了一定發展，然而其沒有很好的可靠性這是風力發電的最大問題，這是受到自然條件（環境、氣壓、氣溫等等）的影響，因此為了對這些問題進行解決，在進行風力發電需要借助電氣控制技術，使發電的可靠性得到加強。電氣控制技術是進行組合幾個電氣原件，運用其控制某個對象或某些對象，為了能讓控制的設備在運行期間能更安全、可靠。現階段，在發電領域中較好運用電氣控制技術，進而能更好控制發電整個運行期間，效果比較理想[1]。

2 風力發電的目前的狀況

2.1不夠健全的風力發電系統的設備

主要體現在這幾個方面：在建設風力發電系統的時候，對核心功能的設備是更注重，對起輔助功能的設備卻沒有重視，導致無法全面發揮許多功能作用，對在發電時造成了影響，也會對電氣控制作業產生負面影響。非線性模型存在很高的復雜性， 技術運用還不夠完善， 會影響到電氣控制工作，而線性模型盡管已經成熟，然而工作范圍與環境都存在局限，以往的電氣控制技術無法達到不了風力發電的需求，不利于風力發電的持續發展[2]。

2.2外界因素產生不利影響到風力發電受

第一個是自然因素，這是沒有辦法防止，一般情況下，會選用比水平面高的地理環境進行風力發電，使風力發電的效果得到增強，然而這同樣造成大氣壓、溫度、雷雨等自然因素會影響到風力發電的運行，這些自然因素變化是很大，會損壞到發電設備;另一個就是人為因素，在進行風力發電電氣控制工作的工作人員必須具備很強的專業能力與工作意識，所以這項工作的復雜性與專業性是較強，工作人員的素質如果沒有不符合要求，可能會存在沒有按照規定進行操作，或者疏漏，這樣以來，不能保證其安全性，而且會造成故障問題，對其發電造成影響[3]。

3 風力發電電氣控制技術的應用

3.1 變槳距發電技術

在風力發電期間，倘若用于風力發電的機組發生輸出功率不高的情況，風能的利用率會受到影響，會降低 ，嚴重影響到發電的效果，對風力發電機組的風速功率進行控制是非常關鍵，要解決這種情況需要借助變槳距發電技術，借助改變槳葉角度，保證在過高風速時能做到控制風力發電機組，進而使利用風能的效果得到加強。另外，科技的迅速發展，選用重量輕，使用方便的材料進行制造變槳距的扇葉，這樣以來，能減小扇葉的重量，進而減小整體的質量，也就能減小對應的沖擊荷載，從而能使在運行期間使事故發生的幾率得到減小，能相對輕松控制工作。然而同樣也存在其它問題，即變槳距在運轉期間，出現急需處理的情況就是存在較低的穩定性，出現失穩的情況，必須將許多的人力物力投入到其中，提高了消耗人力與物力資源，隨著不斷研究探討電氣控制技術水平，會慢慢解決好這個情況[4。

3.2定槳距失速發電技術

使用定槳距失速發電技術使將以往的發電技術并結合新型發電技術，使風力發電系統的運行軌跡得到更好保證，使它的穩定性得到進一步加強。由于在發電期間發電機組需要并網進行工作，這也就有更嚴格的要求在發電機組的穩定運行方面。定槳距失速發電技術通過葉片相對復雜的構造達到控制發電機組功率，另外葉片還存在大的重量、大的體積等情況， 這都要造成在發電期間，消耗許多無用功，影響到發電機組的運行效率，不能確保運行效率，阻礙了運用這種技術，在風力等級小的小風環境中僅僅運用到，還沒有使用到高風力等級的大風環境中，這也是未來要研究的重點方向，是它的應用范圍得到擴大[5]。

3.3主動失速發電技術

主動失速發電技術定、變槳失速風力發電技術進行了整合，所以又叫做混合失速發電技術，按照風速的變化、風向的變化進行科學調整槳距角，做到控制風能捕捉量的控制與控制風速， 有很高的能量轉化效率，在很大的程度上保證了風力發電的運行效益。然而在實際應用中，總是發生失速問題，這就造成在不一樣的程度上影響到了功率輸出，對電氣控制產生很大的消極影響。必須進行提高改進加強技術[6]。

3.4變速風力發電技術

針對風力發電機的原有恒速進行影響與控制，按照不一樣的風速控制風力發電機的運行情況，為了確保恒定發電頻率，這就是變速風力發電技術的主要目的。因為風速變化會影響到風力發電機，為了能使風力發電機的運行效率得到保證，需要按照實際情況對有關風輪轉速指標進行調整，同時重視輸出功率的平穩性，從而使風能能量得到有效保證。變速風力發電技術代表風力發電的發展方向，風力發電的核心技術將是恒速發電技術[7]。

結語

通過分析，按照全球能源供給的目前狀況，一定要提高開發新型清潔能源。從風力發電而言，為了使它的電能轉化效率得到加強，要使它的發電期間的穩定性得到加強，一定要從風力發電電氣控制技術入手，同時密切聯系它應用實踐期間存在的問題，關于更新和開發有關技術的工作要落實好，從而使風力發電電氣控制技術的作用得到全面發揮，為風力發電電氣控制技術的發展奠定堅實的基礎。

參考文獻

[1]論風力發電技術的發展及關鍵問題[J]. 許紹翰.? 決策探索（中）. 2017（12）

[2]風力發電技術的問題研究[J]. 蘇迎彬.? 科技經濟導刊. 2017（36）

[3]論風力發電技術的應用與發展戰略[J]. 劉志有.? 通訊世界. 2017（24）

[4]風力發電技術發展及關鍵問題研究[J]. 張鵬.? 化工管理. 2017（35）

[5]風力發電技術現狀及發展趨勢[J]. 王珊珊.? 電子技術與軟件工程. 2017（04）

[6]海上風力發電技術及研究[J]. 張海鋒.? 資源節約與環保. 2017（06）

[7]高空風力發電技術與產業前景綜述[J]. 俞增盛，吳俊.? 上海節能. 2017（07）