關于新能源風力發電相關技術之研究

胡靖

（寧夏銀星能源股份有限公司賀蘭山風電廠，寧夏 銀川 750001）

與西方國家相比，中國的能源意識則相對比較落后，以致于在中國的發展過程中經歷了很多的磨難。落后的生產力及能源發展戰略造成當時的中國能源資源嚴重不足，傷痕累累，經濟、政治建設發展十分落后。隨后，為了發展國家經濟，中國也開始了能源的采集，不得不說，能源的開采確實解決了中國發展過程中的很多問題，但是長期無節制的開采能源令我國現在面臨著十分嚴重的能源危機。雖然，我國在第一時間發布了措施補救，也有了一定的成效，但這并不是長久之計。現階段，我國推出了開發新能源的發展戰略，利用新能源的可再生性試圖改變并控制這一現狀，由此，風力發電就成為了現階段能源發展的主要途徑。

一、新能源風力發電的主要原理

風力發電的原理就是能量轉化，自然風力產生的風能轉化成為機械能之后再次轉化成電能。根據目前風力發電系統的應用范圍，不得不說，新能源風力發電是近幾年來我國大力發展新能源技術中最主要的一項新能源技術。該風力發電系統的主要部分在于最后通過轉換器或轉換介質將風車轉動的機械能轉換為電能并且始終遵守能量守恒定律，其轉化效率也是非常高的。

二、新能源風力發電的應用技術

（一）功率預測技術

風功率測試技術的應用關系著最終電能的轉化效率的計算及預測，并對風能的轉換起到了一定的制約作用，其預測方式會隨著預測周期的不同及所預測模型的不同而不同。一般來說，按照預測周期來規劃預測方法會分為三種方式：超短期預測、短期預測、中長期預測。這樣的預測方式是階段性風力功率預測中較為準確的方式。如果按照預測模型對該技術進行方式分類可分為物理測試法、統計法、組合估計法三種方式。物理統計法主要是根據空氣中風含量、空氣密度、風速等物理量進行計算。但是由于上述物理量的不可控性導致這種預測方式的準確率很低。而統計法就是通過觀察并記錄以往的相關數據，通過函數之間的關系得到一個功率表達式，從而得出測試結果。組合估計法是準確性較高的一種測試方式，其通過方式組合的形式，將以上兩種方法結合起來，達到“取其精華去其糟粕”的效果。

（二）風電機組功率調節技術

風電機組功率調節技術主要是通過一定的方案對傳輸功率進行調節，其中調節方式根據槳距的不同而不同，一般來說有定槳式和變槳式兩種。定槳與變槳的主要區別在于葉片與輪軸所成角度的不同。定槳距式調節法是將葉片固定起來，使其始終保持在同一角度進行轉動，雖然具有一定的穩定性，但是其并不能根據風力和風向及時做出調整，調節結果依舊不準確。變槳距調節法的葉片相對來說就比較靈活，他可以根據風力風向調整葉片與輪軸的角度，從而最大程度上保證風力的傳輸量。這樣的調節方法早在很多年前就已經被丹麥應用，并在風力建設方面取得了很大的成就，但是對于風力發電的研究依然在繼續。為了使得風力發電這一新能源系統實現可持續發展，丹麥風力研究協會一直在通過多種途徑探究開發風力發電的多種可能性，并對當地風力發電的各項數據進行分析。在丹麥擁有嚴格的風力質檢系統，只有通過質檢系統的檢測該風力系統及裝置才可以被引用，而這個質檢系統的組成成分就包括對風電機組功率調節的測試。

（三）風電無功電壓自動控制技術

該技術相對于上述兩種技術來說比較復雜，其工作原理主要是將多種系統綜合在一起，從而組成一個新的自動化控制技術，其組成部分主要有監控系統與自動化控制子系統。自動化控制子系統在該技術中是比較萬能的，既可以與監控系統融合在一起共同對風力系統進行監控，又可以作為一個單獨的系統獨立運轉。它的工作方式主要是與通信原理相結合，通過通信工程將風電無功電壓發送到對應的監控系統中。監控系統的監控方式主要有兩種：就地監控和遠程監控。在就地監控模式下其主要起到的作用是預測當前風電無功電壓的變化曲線，而遠程監控就是遠距離的對風電無功的電壓進行追蹤、監測和控制。

但是，總的來說這種技術與上述兩種技術最大的不同是該技術需要人為控制，其自動化程度只是對設備系統的自動控制而言的，運行狀態、數據控制、閉解鎖切換等過程就會涉及到人為控制，而上述兩種技術或根據風力的變化等因素進行自動調整。當該風電無功電壓的控制狀態趨于穩定時，自動控制子技術就能夠對該電壓實現最大程度的利用。如果其控制系統處于不穩定階段或能力不足階段，自動控制子技術可以通過自身的動態風電無功補償裝置進行補充。這樣的工作方式不僅能夠保證風電務工自動控制技術與其他系統之間的協調配合，也使得不合理的風力流動自動過濾，增加了風電無功系統內部的轉換率。

結束語

總而言之，對于能源問題的解決，目前急需科技人員與相關部門聯合起來，不斷開發更多的新能源技術。此外，對于風力發電系統建設及風力轉化效率的提高還應該做進一步探究。這樣不僅能實現我國經濟的長遠發展還可以確保我國能源問題不再加重，切實保障了我國公民的生存需求。