風力發電場風險識別與分析

郭磊

【摘要】：風力作為一種新型能源，借助風力這種清潔能源發電可以有效降低能源消耗，保護生態環境，創造更大的經濟效益和社會效益。通過在風力發電中大量應用先進技術，有助于提升中國風力發電效益，大力推進風力市場建設和發展。對風力發電機和風力發電控制技術進行分析，從多種角度把握技術要點，提升風力發電經濟效益。

【關鍵詞】：風力發電場；風險識別；分析

引言

受時代發展的影響，自然界中的能源已經逐漸消耗殆盡，這就需要開發一些可再生能源，在這種背景下，風能、水能、生物質能、潮汐能等。在諸多可再生能源中，風能是其中最為常見，也是人們了解比較全面的一種能源，對于當今時代的發展具有重要的作用。從上個世紀70年代至今，世界就已經爆發了能源危機。這也就為各項能源的使用與開發提出了嚴格的要求，即在合理利用能源的基礎上，開發新能源。我國對風力發電這一工作賦予了很高的關注，且風力發電技術也實現了飛速的發展，在其發展過程中也相應的增加了單機容量，對今后風力發電的發展奠定了扎實的基礎。而為了實現風電運營成本的降低，預測風電場輸出功率也就變得非常關鍵。

1、風力發電現狀分析

眾所周知，風能是新時期大力推進的新型清潔能源，其優點有目共睹，但也具有不可避免的局限性。它的優點主要是沒有污染，永遠不會衰竭；但其局限性也較大，比如風力發電的穩定性比其他發電方式弱，且風能不能儲存，只能實地采取。因此，在我國風力發電的發展過程中也遇到了不少問題，主要問題是對電能、電網質量的影響較大，因為風的速度和方向變化隨機。這種隨機性會引起負荷和電能發生一系列變化。如果電網的規模較小，其穩定性多多少少也會受到影響；但如果電網規模較大，就會影響到電能質量。不僅如此，我國目前各大風力發電所的使用設備也有著不容忽視的局限性，它們的特性一般較為復雜，所以無法對其進行有效的風力發電控制。更重要的是，我國目前有兩種風電系統的模型，分別是線性模型和非線性模型。線性模型一般與傳統的控制方法相結合，它要想實現最大量風能捕獲，就要調節發電機的相關屬性，這種方法是較為簡單的。但與非線性模型相比，線性模型在工作范圍、環境等多方面都有很大的不同。如果采用傳統的控制方法，就無法滿足風力發電過程中的各項需求，也就會阻礙我國風力發電的發展。

2、風力發電場風險識別與分析

2.1技術力量不足，增加了風力發電場的風險程度

隨著風力發電業的快速發展，我國風電機組制造企業也由原來的新疆金風科技股份有限公司一家企業發展成50多家企業，這些企業都是根據市場需要，通過快速引進國外先進技術，直接組裝就出新產品，沒有加以認真學習、消化和吸收，從而導致生產的風電機組產品質量難以保證，增加維修成本，影響正常發電，給風力發電場投產后的運行帶來了麻煩，從而也增加了風電機組日常檢修及設備吊裝風險。此外，風電場建設地理位置通常較為偏僻，主設備及大部分風機備品備件價格昂貴且依靠進口，從實際調查分析，目前普遍風電場的備品備件不齊全，一旦發生事故或設備故障，短時間內難以保證設備備件的供給，可能會使設備事故進一步擴大或者影響機組的正常運行。風力發電控制系統在電能質量、電壓閃變、諧波污染、發電計劃與調度，以及低電壓穿越和風電場整體的風險控制等方面存在不足，這也將對電網安全穩定帶來一定影響，可能導致大面積停電或電能質量低下。

2.2管理標準跟不上，對應風險控制不系統

與風電相關的國家、行業標準和規程，隨著風電事業的不斷發展也陸續發布。但由于我國風電事業發展迅猛，相關安全技術標準跟不上，出現滯后現象，并且目前的風電標準也不健全，很多標準條文經不住推敲，不少是參考火電標準而來，不能體現風電的特點，起不到指導生產的作用，致使風險管理人員在風險管控過程中無依據可參照。風險管控的目的是在滿足生產需要的前提下，還要達到技術經濟的優化。風力發電系統的風險管控即使完全按照標準進行設定，也不系統和完善。

2.3管理及技術人員缺乏繼續教育，人員素質跟不上現有的發展

隨著風電事業的快速發展及規模化，且新參加的工作人員較多，易出現安全管理人員和技術人員不足。同時，為了維持生產，風電場很難有機會派相關人員進行安全培訓，這就導致了安全管理及技術人員不具備風險辨識、風險評估、安全管理、風險控制等相關知識和能力，不能全面把握風電場所存在顯性和隱性的事故隱患，也不能正確評估風險程度大小，對風險的有效控制始終處于被動狀態。此外，目前風電場制定的管理制度、規程及預案多數都是從別的風電場拷貝而來，其相關的理念和方法等得不到消化和吸收，使其形同虛設，起不到應有的作用。

2.4風力并網技術對電能質量的影響

風力發電在電力事業中的重要地位，使得并網技術得以廣泛應用，風力發電并網技術的普及反過來又反作用于電能質量。然而風力發電并網也存在目前無法攻克的難關，風力的不穩定性、風力發電動力組設備的欠完備，都會影響輸出功率的穩定性，影響著電能質量。只有先想辦法完善風力發電動力組設備，減小風力不穩定性帶來的反作用不利影響，才能確保功率輸出的穩定性，提高電能質量。通過不斷的科學研究與實驗探索來提升和完善風力并網技術，對于提高電能質量有著極為深遠的歷史意義，勢在必行。

結語

綜上所述，風能作為一種清潔新型能源，可以有效緩解能源危機，推動社會經濟持續增長。風力發電并網技術是一種非常領先的可持續發展的綠色技術，雖然目前受限于科技與技術發展等問題的制約和阻礙，而未能得到更大規模的普遍運用。風力發電技術經過不斷的完善和創新，逐漸成為新型清潔能源中重要組成部分，增速處于第一位，有助于推動社會進步和發展，帶來更大的經濟效益和社會效益。

【參考文獻】：

[1]蘇順才.解析10kV及以下配網運行維護與檢修[J].廣東科技，2013.

[2]賈鵬.10kV配電線路的故障查找及其相關處理措施研究[J].中國科技縱橫，2015.

[3]王超平.10KV配電運維風險及檢修對策分析[J].企業技術開發，2015（26）.

[4]晏勤，宋冬然.現代控制技術在風力發電控制系統中的應用研究[J].電子技術與軟件工程，2016（15）.

[5]王家坤.風力發電控制系統中現代信息化控制技術的應用策略[J].中國高新技術企業，2017（10）.