關于新能源風力發電相關技術之研究

劉佳明

摘要：自改革開放以來，我國社會和經濟的發展越來越快，風電行業相較之前也有了巨大的進步，風力發電成為了一種新的發電方式。因為它是可循環的，無污染的。因此，它在許多發電行業中具有最明顯的優勢。為此，我們從新能源風力發電的技術原理出發，對新能源風力發電的相關技術進行分析和探討，為我國風力發電的發展提供幫助。

關鍵詞：新能源;風力發電;關鍵技術

一、新能源風力發電的技術原理分析

風力發電，就是把風產生出來的能轉化為機械能，然后再從機械能轉化為電能的一種技術。它的原理就是利用自然風帶動風車旋轉，從而產生電能，通常是利用風力發電。下面是對多部分工作原理的簡要介紹。

1、風輪裝置

將風能轉化為機械能的裝置是一種風輪裝置，風能驅動螺旋槳旋轉，接著就產生了機械能。為了更加充分利用風能，葉片尾舵可以安裝在風的后側車輪更好地觀察風向和調整方向根據風向的變化，使風輪可以運行逆風方向和更多的機械能可以來自風能。

2、塔架

該塔是框架，用來支持風尾舵和發電機。影響塔架的高度的因素有很多，首先是要根據地面障礙物對風速的影響和風機葉片直徑的影響，來確定塔的高度。這樣才能保證塔的高度位置，才能進一步滿足風輪裝置的穩定運轉。

3、發電機

所謂的發電機是一種將風輪裝置傳輸的永恒的機械能轉換成電能的裝置。一個小型發電系統由發電機和轉換器組成。具有較高的發電效率。對于風力發電系統來說，它包含很多部件，包括發電機頭、旋轉頭、尾翼、葉片等部件。只有各部分統一協調的運行，才能真正的保證風力發電的效率的提高。在這之中，通過機頭把葉片在風力作用下產生的機械能轉換為電能，利用尾翼調整方向，保證發電機獲得最大的風力。轉環是尾翼的旋轉裝置，用來調節尾翼的轉向。旋轉體通常采用永磁體，采用不同的方式，將機械能轉化為電能。

二、新能源風力發電的關鍵技術

1、風功率預測技術

風電功率預測是風力發電中最重要的技術之一。由于預測周期不同于預測模型，所以預測方法也不同。根據預測期的分類和其長短的不同，可以分為三種方法，分別為超短期法、短期法和中期法，其中超短期法用于風電實時的調度，短期預測法用于機組組合和備用安排，中期預測法用于維護和風電資源評價。

根據預測模型的分類，根據不同的預測模型，可以將電源功率預測技術分為物理方法和統計方法組合模型。一種是物理方法，主要是根據風電場周圍的天氣情況來模擬風電場周圍的天氣。根據預測資料，有風向、風速、氣壓、空氣密度等。然后建立一個預測模型。結合相關功率曲線，對風電功率進行了預測。然而，在不同的情況下可能會有某些錯誤。統計是基于一些數學工具來找出當前和未來數據之間的函數關系。它可以看作是一個數據挖掘項目，從中可以發現規律，得到預測結果。統計方法需要一定的算法來支持風電功率的預測。一般有時間序列算法和機械學習算法。組合模型，因為各種預測方法都有一定的優缺點，以獲得更準確的預測結果，不同的方法可以結合使用。在此基礎上，建立組合模型，通過相互學習，來提高預測結果的精準性。

2、風電無功電壓自動控制技術

該技術主要是多系統參與實現自動控制的一種方法。具體包括風電無功電壓自動控制下的網站和監控系統。其中一些網站可以作為模塊集成到一個綜合監控系統中。也可外接插件操作。它負責將無功電壓控制指令發送到風電場設備相應的監控系統。一種是遠程控制，另一種是局部控制。在遠程控制模式下，變電站將對無功電壓控制目標進行跟蹤。在第二種控制模式下。知道根據預設的網絡點進行監控。然后可以手動設置運行控制狀態。同時，風電場內的各種控制設備可以手動上鎖開鎖，系統可以自動控制設備的切換。當電網處于穩定狀態時，變電站可以充分利用風力發電機的功能。達到了調節電壓的目的。若機組無功調節能力不足，則機組無功調節能力不足。無功調節由動態無功補償裝置完成，該裝置能協調風力機和補償狀態，避免無功功率不合理的流動行為。

3、風電機組功率調節技術

對于整個風力發電系統來說的話，風力發電機的功率是極其重要的。因此，功率調節已成為不可缺少的技術之一，風力發電機需要收集風能并將其轉化為機械能來發電。但是由于這臺機器上的各種零件的機械強度的差異和限制。它是通過減少風能的捕獲，使機組功率保持在一個固定的值附近，來保證發電機的安全運行。下面介紹一下風力機在調節攻速時常用的控制技術。一是定距失速控制技術，其基本原理是將模具風扇葉片與車輪剛性固定連接。其優點是結構簡單，性能穩定。但仍存在葉片頂角不能根據風速變化進行調整的問題。這項技術是基于葉片的空氣動力學。這樣，渦輪的輸出功率就可以隨著外界風速的變化而相應的改變。在實際運用中發現，不同的風速具有不同的利用效率。二是變螺距控制技術。變螺距的實質是調整螺距的角度。風力機的輸出功率可以通過改變角度來調節。在變槳距控制技術下，當風力機運行時初輸出功率小于額定功率時，槳距角保持在一定的度數。此時不需要調整。然而，如果我們討論其他一些因素的影響，輸出功率將超過額定功率。采用變螺距控制技術。俯仰角在0處保持不變。此時，不需要進行任何調整。調整俯仰角度后，風力機的輸出功率將保持在一定的系數之內。此時，控制系統將參與調節，從而形成控制回路。變槳距控制是一種主動控制技術，可以克服槳距無源失速調節在實際應用中的不足。同時，他們也有很多優勢。當風輪開始轉動后，較大的俯仰角可以產生較大的起動力矩。在一定條件下，為了使空轉速度最小化，需要保持相應的角度。

結束語

總的來說，風力發電是風能在新能源發電領域的一個典范。為了充分利用風力發電的功能，我們應該開展與風力發電相關的技術。研究和討論。在此基礎上，可以合理使用。這將進一步提高風力發電的效率。這將進一步推動中國風力發電的發展。為中國的風力發電產業做出貢獻。

參考文獻

[1].趙文江.有關風電新能源發展與并網技術的探討[J]2017，18

[2].姚金玲.關于風電新能源發展與并網技術的探討[J]2016，14

[3].高敏.基于新能源發電風力發電技術的探討[J]2018，30