電氣自動化技術在風力發電系統中的應用

藺嘯

摘要：風能是純潔的，源源不斷的，儲存空間巨大的低碳能源，想要減輕能源危機和用電難題，改良我們所生活的空間，在20世紀70年代中葉后，人類逐漸意識到了它的重要性而且到它是可以在開發利用的。風力發電有非常非常多令人眼前一亮的優點：工人操作的時間周期短，任何地方都可以投資，非常的靈活，本身需要它的占地面積就很少等，但是還是在并網、輸電、風機操作等項目有很大的難點，妨礙了風力發電的擴散運用。

關鍵詞：電氣自動化;? 風力;? 發電系統

1電氣自動化簡述

電氣自動化專業是電氣信息層面的一項新開發學科，但是因為和大家的平時日常生活和工產生產緊緊相關，前進的步伐非常迅猛，如今也比較客觀成熟。已經變成了高新科技方面的重中之重，大量運用在工業生產、農業生產、國防部等方面，在中國經濟時代中起著相當不錯的作用。它的涉及領域在各種各樣的行業，可能微不足道到一個小零件的設計，也可能偉大到我們中國的航天航空飛機，火箭方面都會涉及到。這個專業的學生可以就業到與電氣工程緊密相連的系統運作、自動化操作、電力手段、信息采納與分析、試驗手段、創新開發、經濟管理和互聯網與計算機方式運用等層面的工作。這個專業對于專業人才的需求量很多。預計，伴隨其他國家大企業的攝入，在這一專業方面將會有很大需求量。

2風力發電系統

2.1常見風力發電系統

變速恒頻風力發電體系是如今風力發電方向的重中之重，一般是指經過變槳距操作風輪但是它有個缺點就是，可能在非常大的轉速體系內也幾乎不能完成整個體系的完美運作效率。

恒速恒頻發電系統一般使用一般的異步發電機，在很多其他國家一般的異步發電機通常叫做丹麥含義的風電阻正常使用在超同步情況。但是當風速不一樣時這種發電機的轉速一般不會產生變化，所以才取名恒速恒頻風電機組，在通常的運作過程中電力電子交換裝置器的。

2.2風力發電的優勢

（1）水力發電除外，風力發電是現在全球上可再生能源創造使用中科技手段最嚴謹、最大范圍開發和經濟化發展方向的發電手段。

（2）世界上風能儲存量最大。世界上風能儲存大約是現在世界上用電的5倍。我國也存在很大范圍的土地和靠近海邊的風能資源，依據一開始預估我國陸地風能可開發容量大約253GW海上風能產量最多預計可開發量大約在750GW兩個總數約1000GW。

（3）風能是可再生能源。一般的石能源最后都會沒有，但是風能永遠都用不完。

（4）清潔無污染。

（5）施工時間少。風電場所的調配操作時間很短。1臺風電機組的實施操作范圍不多于三個月風電場修建期少于一年，并且裝上一臺可利用生產一臺。

（6）事實占地面積小對土地質量要求低。

3電氣自動化技術在風力發電系統中的應用

3.1風力發電系統中電力電子技術

3.2儲能技術

因為風能是不能直接用容器來儲存的，針對離網類風力發電體系，想要達到供電安全穩定，可以在平時比如說春季，風的多發期時候大量存儲風能，用來提供給別的裝置運用。即便在風能儲存多的區域，想要用風力發電當做得到電能的最重要手段，也應該配有合適的儲能體系。又因為，在風力和別的能源一起供電時，儲能手段的介入也大大有幫助。

3.21.蓄電池

風力發電機在與別的發電配置一起轉動或獨自運轉時，一般采用蓄電池開始儲能。在風力-柴油發電體系共同工作中，采納配用蓄電池時間短的儲能的方式，可以減少因為風力和負荷的改變而引起的柴油機的多次運轉和停止。另外，蓄電池還能夠減輕柴油機的輕載運作，讓它很多時候在較為恰當的功率內。同時呢，在風光共同協作發電中，也運用蓄電池當做主要的儲能手段。一方面為蓄電池價格思慮，在風力發電體系中，多運用鉛酸蓄電池或堿性蓄電池當做儲存電的設備。

3.2.2.超導儲能器（SMES）

發展超導線圈儲存能量的重要性在很早之前美國就有研究，超導線圈可以在超導攝氏度下經過非常大電流含量的大電流但是不利用電能，是存儲電能的最好選擇。采用超導儲能能夠吸入或者推出有功和無功功率，迎合快，非常大力度減輕電路的消耗。

運用超導儲存能量手段能夠讓使風力發電機組輸出頻率保持平穩，這樣的話可以使電網保持平穩。在具體闡述了超導儲能SMES的運用理論和它的其最好的控制手段的根基上，指出在并網型風力發電體系里面，創造了SMES模型，并且與此同時采納基因算法對SMES的運轉參數開始尋找最優，仿真結局說明了，SMES單元使用在并網形風力發電體系可完成對電壓和幀率的同步操作，保障了輸出的平穩。

3.2.3.不間斷電源（UPS）

不間斷電源（UPS）是說明輸入電源開始不同或沒電時，還能持續向負載提供電量，并且可以提高供電水平，使負載提供電量受改變的配置。現在UPS一般采納脈寬調制手段和IGBT、功率M0SFET等今天電力電子設備，能力和安全性得到提升。并加入微小處理器軟硬件手段，開始了科技化管理，可完成遠程維修和遠程檢測。風能的不定性很大，發電的安全性也受到制約，對非常僻遠的地域或自己獨立運作的風電場而言，不停電源的運用還是非常重要的。

3.3輸電技術

修建風力發電場一般修在風力能源比較多的地方，通常距離人們生活的地方都比較遠，線路的運送質量也當做風力發電的重中之重。如今一般運用的是交流輸電收到，但還是有大量不足之處，HVDC慢慢已經發展到風電輸電里面。高壓直流輸電是運用換流手段將交流電轉變成直流電輸弄到落點地方再逆向改變為交流的一項輸電手段。它的特征是：能夠用來達到異步聯網，線路制造價格和運行錢較少，通常不必要加多別的配置，更容易開始地下或海底電纜輸電等。新一代采納更加前進改良了功能、大大地便捷了操作設施、大大減輕了換流站的地面積、價格也大大減少。現在，全球HVDC設施已有60多個，總范圍含量比40GW多。

4結論

風力發電是低碳新生活中非常有前景的，經濟化的發展方向和環保力度最強的發電手段之一。在風力發電手段不斷前進的過程中，越來越多的方面得到了它的運用與推廣，對風力發電平均每段時間的發電能力和發電水平的指標要求越來越多，而運用電的手段和操作技術是最好用的實現方式。

參考文獻

[1]張秀麗.淺談電氣自動化在電力工程中的應用策略[J].電子技術與軟件工程2017? 9? 133-133.