風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)實(shí)踐研究

趙凡

【摘?要】近年來我國在全面推行可持續(xù)發(fā)展政策，風(fēng)能是重要的清潔型能源，其現(xiàn)實(shí)應(yīng)用價(jià)值較高。目前我國諸多科研機(jī)構(gòu)與研究部門開始擴(kuò)大風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)應(yīng)用研究，此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用逐步成熟，在實(shí)踐中應(yīng)用范圍較廣。

【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電;電氣控制技術(shù);實(shí)踐

前言：

風(fēng)能是社會(huì)現(xiàn)代化建設(shè)中重要的清潔型能源，其應(yīng)用價(jià)值較高。風(fēng)力發(fā)電屬于持續(xù)性過程，其風(fēng)向、風(fēng)速不能長期保持恒定狀態(tài)，所以對(duì)發(fā)電質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生較大影響。加上風(fēng)能應(yīng)用多項(xiàng)技術(shù)在不斷開發(fā)，其在現(xiàn)實(shí)中有效應(yīng)用存有較大局限性，所以當(dāng)前要注重將風(fēng)力發(fā)電與電氣控制技術(shù)有效整合，突出風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用價(jià)值。

一、風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)概述

從風(fēng)力發(fā)電實(shí)踐現(xiàn)狀來看，此類發(fā)電形式與其他發(fā)電模式應(yīng)用相比具有突出的不穩(wěn)定性，會(huì)受到諸多外部環(huán)境要素影響等。比如風(fēng)向、風(fēng)速、大氣壓強(qiáng)、環(huán)境溫度等。因此在電氣控制技術(shù)應(yīng)用中，要注重集中控制外部環(huán)境要素對(duì)發(fā)電過程產(chǎn)生的干擾。為了能全面提升風(fēng)能發(fā)電整體效率，要注重對(duì)各類風(fēng)能發(fā)電設(shè)備應(yīng)用效率展開系統(tǒng)化分析，這樣能保障能量實(shí)際轉(zhuǎn)化速率全面提升。比如我國在綜合分析風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片長度中，將其控制在60m至100范圍內(nèi)，能源轉(zhuǎn)化率較高。加上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運(yùn)行環(huán)境大多惡劣，在設(shè)備檢修與日常維護(hù)中單方面依靠人力操作可行性較低。所以當(dāng)前要注重集中融入遠(yuǎn)程遙感控制技術(shù)，這樣能有效強(qiáng)化風(fēng)力發(fā)電階段電氣控制成效。

在多項(xiàng)能源應(yīng)用中，風(fēng)力能源清潔性較高，在應(yīng)用中不會(huì)產(chǎn)生較大污染問題，還能無限再生。但是應(yīng)用實(shí)踐中也會(huì)產(chǎn)生諸多局限性，與其他發(fā)電技術(shù)應(yīng)用相比，風(fēng)力發(fā)電穩(wěn)定性相對(duì)較低，不能對(duì)風(fēng)能實(shí)施存儲(chǔ)，必須及時(shí)采集。在我國當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中，風(fēng)電系統(tǒng)存有非線性與線性模型，其中線性模型主要是在傳統(tǒng)控制中有效應(yīng)用，能對(duì)發(fā)電機(jī)基本屬性有效控制。實(shí)現(xiàn)風(fēng)能精確化捕捉，此類方法應(yīng)用中簡便性突出。過去傳統(tǒng)應(yīng)用方法難以滿足風(fēng)力發(fā)電基本需求，要注重對(duì)其集中改進(jìn)優(yōu)化。

二、風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)實(shí)踐

（一）定漿距失速風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用

為了對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)階段多項(xiàng)問題有效控制，相關(guān)技術(shù)人員要注重對(duì)傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用展開研究，擬定定槳距失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，能全面提升風(fēng)力發(fā)電操作穩(wěn)定性。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中，要注重對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基本功率實(shí)施有效限定。其應(yīng)用葉片實(shí)際構(gòu)造復(fù)雜程度較高，加上具備一定重量。此項(xiàng)技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中有效應(yīng)用，能對(duì)發(fā)電穩(wěn)定性進(jìn)行控制。但是受到其自身結(jié)構(gòu)限制，在發(fā)電環(huán)節(jié)會(huì)消耗較多無用功，機(jī)組運(yùn)行效率難以提升，此項(xiàng)技術(shù)大多都是應(yīng)用在級(jí)數(shù)較低的小范圍風(fēng)環(huán)境中。在此項(xiàng)技術(shù)長遠(yuǎn)應(yīng)用中，技術(shù)部門要注重集中控制其功率限制相關(guān)問題，保障其應(yīng)用范圍全面拓寬。

（二）變漿距失速風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用

在風(fēng)力發(fā)電中運(yùn)用此項(xiàng)技術(shù)，能有效控制風(fēng)力發(fā)電中機(jī)組輸出效率受限的問題。對(duì)原有葉片傾角進(jìn)行調(diào)整，能有效強(qiáng)化風(fēng)能綜合利用效率。此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中要注重對(duì)材料進(jìn)行更換，對(duì)原有扇葉重量進(jìn)行控制。能有效調(diào)節(jié)無用功比重，對(duì)相應(yīng)的沖擊荷載有效控制。但是此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中對(duì)設(shè)備重量適度減輕，在變槳距運(yùn)轉(zhuǎn)中，會(huì)產(chǎn)生失穩(wěn)問題。在后續(xù)維護(hù)階段會(huì)消耗較多人力資源、物力資源。但是隨著我國電力控制技術(shù)快速發(fā)展，此類問題能得到有效控制。

（三）變速風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用實(shí)踐

此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中主要是基于變速運(yùn)動(dòng)原理，能全面打破電機(jī)恒定速度對(duì)風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率產(chǎn)生的限制作用。這樣能保障發(fā)動(dòng)機(jī)組基于分離變化情況對(duì)原有的運(yùn)轉(zhuǎn)速率進(jìn)行調(diào)控，全面強(qiáng)化發(fā)電穩(wěn)定性。在此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中，能保障發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)速率實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化轉(zhuǎn)變。例如當(dāng)風(fēng)數(shù)等級(jí)較高，要注重對(duì)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速多項(xiàng)指標(biāo)合理控制。這樣能對(duì)功率較高產(chǎn)生的過電壓情況有效控制，促使電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。當(dāng)風(fēng)速等級(jí)偏低，要注重基于風(fēng)力特征，對(duì)漿角合理調(diào)整。最大范圍捕捉風(fēng)力，滿足風(fēng)力發(fā)電需求。此項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用能轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)電氣控制限制性，保障風(fēng)力發(fā)電中電氣控制成效全面提升。從中能得出，在今后風(fēng)力發(fā)電中此項(xiàng)發(fā)電技術(shù)應(yīng)用是重點(diǎn)發(fā)展方向，相關(guān)技術(shù)人員要提高關(guān)注度，保障此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用成效全面提升。

（四）主動(dòng)失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)也稱之為混合失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，此項(xiàng)技術(shù)能與變槳失速發(fā)電技術(shù)有效整合應(yīng)用，基于環(huán)境風(fēng)速與風(fēng)向變化情況對(duì)槳距角進(jìn)行調(diào)控，能源轉(zhuǎn)化速率較高。但是此項(xiàng)技術(shù)在應(yīng)用中會(huì)出現(xiàn)相對(duì)嚴(yán)重的失速問題，對(duì)功率輸出會(huì)產(chǎn)生限制作用。不利于發(fā)電控制，所以當(dāng)前要注重做好此項(xiàng)技術(shù)優(yōu)化改進(jìn)，提升控制技術(shù)應(yīng)用價(jià)值。

結(jié)語：

在我國現(xiàn)階段電力行業(yè)全面發(fā)展中，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)電氣控制中仍舊存有較多問題。當(dāng)前要注重做好技術(shù)實(shí)踐優(yōu)化，判定電氣控制必要性，對(duì)電力行業(yè)發(fā)展有效促進(jìn)，最大程度滿足社會(huì)發(fā)展需求。

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（作者單位：青島工學(xué)院）