風力發電電氣控制技術及應用實踐探析

呂鵬

摘要：現代社會飛速發展，人們對各類能源的需求顯著增加，能源危機問題越來越突出。為有效緩解能源壓力，我國加大了對新型能源的研究和開發力度。其中，風力發電電氣控制技術在實踐中的應用價值較高。對此，文章從我國風力發電現狀出發，闡述了風力發電電氣控制技術，并詳細分析了該技術的應用。

關鍵詞：風力發電;電氣控制技術;發電技術

引言：能源開發問題已成為當今社會可持續發展的重要任務，基于能源日益增加的需求和我國能源良性的發展，就要積極研究和開發新能源，以緩解能源危機。

1目前風力發電現狀

風能作為目前被大力推廣的清潔能源之一，由于企業資源的優勢相對較為顯著，無污染、不會衰竭。但是，局限性相對較大。例如，風力發電具有的穩定性，就會比其他類別的發電模式較弱;由于風能不可被儲存，只能夠在現場采取，所以，在風力發電發展時，出現了較多的問題。最顯著的問題是對電網和電能質量影響相對較大。由于風向改變具有較強的隨機性，風速也具有隨機性，所以導致電能和負荷變化不一。若是電網規模相對較小，風力發電的穩定性也會相對較低;若是電網規模相對較大，就會導致電能的質量受到影響。所以，目前我國各個風力發電企業所運用的設備較為關鍵，但設備具有較強的復雜性，不能夠對風力發電過程進行控制。

2風力發電系統電氣控制技術分析

（1）風力發電系統的不穩定性，作為風力發電與其他發電模式有差別的地方，風力發電會受到各種自然因素的影響，例如溫度濕度以及大氣壓等。所以，為了能夠使風力發電不受到影響，需要盡可能的把全部不可控類自然因素規避。

（2）在對風力發電系統的效率進行探究的過程中，最關鍵的考量指標為風能利用率。風力發電廠為了可以提升風能利用率，設置出40～100m范圍葉片直徑。

（3）在一般狀況之下，風力發電系統都是在比較惡劣的環境之下開展，相關工作人員很難對現場進行把控，沒有辦法對預期效果進行判斷。所以必須要將遠程監控設備引入其中，保障風力發電的效率。

3風力發電電氣控制技術的實踐應用

3.1變槳距發電技術

在風力發電過程中，發電質量及效率會受風力發電主機功率的影響，如果功率不足，會直接降低風力資源利用率。因此，需加強對風力發電機組運行風速功率的把控。對此，可以引入變槳距發電技術，當風力發電機設備組處于較高風速時，通過轉變槳距角度保障發電穩定性，以充分利用風力資源。在我國科技水平不斷提升的背景下，制造扇葉的材質有了明顯改善，且改變了以往的大重量扇葉，這在一定程度上減輕了設備整體重量，同時，沖擊荷載方面也有了明顯變化，比以往更低。在風力發電系統中應用變槳距發電技術，能很好地維持設備的穩定性，降低設備運行的事故發生率，從而有效提高控制工作的質量。需要注意的是，變槳距在正常運轉過程中的穩定性不夠高，往往需要投入較多人力、物力，相信隨著科技及電氣控制技術水平的提升，這一問題會得到解決。

3.2定槳距失速發電技術

定槳距失速發電技術不僅延續了傳統發電技術，也引入了新型發電技術。引入該技術能很好地保障風力發電系統的運行質量，確保系統處于穩定運行狀態。從風力發電實際情況看，發電機組設備在并網中工作，對設備的穩定性要求較高，引入定槳距失速發電技術，通過利用葉片的復雜構造優勢，能幫助作業人員控制發電機組設備功率，但也會出現消耗無用功的情況，這主要是葉片體積、重量過大造成的，降低了發電機組運行效率。定槳距失速發電技術的應用易受外界因素的影響，因此只適用于對風力等級沒有較高要求的環境。如果風力等級過高，那么該技術便不再適用。為進一步擴大定槳距失速發電技術的應用范圍，有關技術研發人員要加大研究力度。

3.3主動失速發電技術

主動失速發電技術是變槳距發電技術與定槳距失速發電技術的融合，在實際應用過程中，該技術可以很好地解決成本高等問題，有效控制風力發電頻率。由此可見，主動失速發電技術整體優勢較明顯，不僅繼承了變槳距發電技術的優勢，也融合了定槳距失速發電技術的優勢。該技術的應用原理如下：讓槳距角處于不同狀態下，便于改變，進而有效控制風能速度，整體把控捕獲量。主動失速發電技術的實踐應用價值較高，但該技術易發生嚴重失速問題，可能無法控制使用功率，進而嚴重影響整個電力系統的正常運轉。

3.4變速風力發電技術

從當前我國風力發電情況看，變速風力發電技術是非常關鍵的技術。變速風力發電技術應用的關鍵是根據不同風速合理控制風力發電機設備的運行狀態，保障恒定發電頻率。上文提到，風力發電機設備易被不同風速影響，為減弱該影響，保障風力發電機設備運行效率，需結合實際情況隨時調整風輪轉速指標，進而使設備輸出功率處于平穩狀態，最終使風力發電整體更安全、穩定。

結束語：面對社會日漸增多的能源需求，我國需加強對多種能源的高效利用，重視對再生能源的研究、開發和利用。豐富的風力資源為我國風力發電事業的發展提供了先決條件，因此，現階段，相關研究人員需要提高對風力發電的重視，全面分析風力發電存在的問題，合理引入電氣控制技術，促使變槳距發電技術、定槳距失速發電技術、變速風力發電技術、低電壓穿越技術、主動失速發電技術發揮其應有的作用，并積極研究如何更好地提高風力發電技術水平，保證風力發電質量及效率，以推動我國電力行業的穩步健康發展，進而帶動我國經濟的繁榮發展。

參考文獻

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