孫彪

摘要：隨著我國社會經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展，人民對電力能源的需求也在隨之日益提升。為了滿足社會發(fā)展的能源需求，我國相繼研發(fā)了各種能源生產(chǎn)技術(shù)，期望以此改善我國能源的供應(yīng)環(huán)境。而風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為電力能源技術(shù)體系的重要組成部分，其中的電氣控制技術(shù)將直接影響到風(fēng)力發(fā)電廠的穩(wěn)定運行。鑒于此，本文就主要針對風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)及應(yīng)用實踐做一些分析，希望能為風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定發(fā)展提供有效參考價值。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；電氣控制；技術(shù)；應(yīng)用

前言：

風(fēng)能作為當(dāng)今世界的可再生能源，對于解決目前能源與環(huán)境問題具有著重要性的作用，由于風(fēng)能分布較廣、蘊藏量豐富以及無污染的特性，使其在全球范圍內(nèi)應(yīng)用較廣，而在我國的發(fā)電項目中也得到了比較廣泛的運用。風(fēng)力發(fā)電是繼火力、水力等傳統(tǒng)發(fā)電方式后的一種新型發(fā)電方式，其涉及空氣動力學(xué)、機械、電機和控制諸多技術(shù)領(lǐng)域，極大地減少了人類對自然環(huán)境的污染。風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)是在先進技術(shù)的指導(dǎo)之下實現(xiàn)的一種多設(shè)備運行并進行控制的一項高新技術(shù)，其主要的發(fā)電形式是依靠風(fēng)力來發(fā)電，如何提升我國目前的風(fēng)力發(fā)電整體效益將成為了我們電力工作者該進一步考慮的問題，可見，進一步的研究風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)以及實踐應(yīng)用更具有極其重要的意義。

1風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)概述

就現(xiàn)實情況來看，風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電模式相比還存在著較強的不穩(wěn)定性，很容易受外界各類因素的影響，例如風(fēng)速、風(fēng)向、大氣壓強、溫度等等，所以在電氣控制技術(shù)應(yīng)用的過程中，應(yīng)當(dāng)以此入手，進一步克服外界因素對風(fēng)力發(fā)電過程的干擾。另外，為提高風(fēng)能發(fā)電的效率，必須對各類風(fēng)能發(fā)電設(shè)備對風(fēng)力的利用效率進行系統(tǒng)的分析，提高其能量的轉(zhuǎn)化率。此外，由于風(fēng)力發(fā)電設(shè)備運轉(zhuǎn)的環(huán)境大多都較為惡劣，所以在設(shè)備檢修與維護上如果單純的依賴人力完成相關(guān)操作顯然是不現(xiàn)實的，為此，應(yīng)該合理融入遠程遙感控制技術(shù)等，以此來全面提高風(fēng)力發(fā)電過程電氣控制的實際成效。

2風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀分析

眾所周知，風(fēng)能是新時期大力推進的新型清潔能源，其優(yōu)點有目共睹，但也具有不可避免的局限性。它的優(yōu)點主要是沒有污染，永遠不會衰竭；但其局限性也較大，比如風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性比其他發(fā)電方式弱，且風(fēng)能不能儲存，只能實地采取。因此，在我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展過程中也遇到了不少問題點，主要問題點是對電能、電網(wǎng)質(zhì)量的影響較大，因為風(fēng)的速度和方向變化隨機。這種隨機性會引起負荷和電能發(fā)生一系列的變化。如果電網(wǎng)的規(guī)模較小，其穩(wěn)定性多多少少也會受到影響；但如果電網(wǎng)規(guī)模較大，就會影響到電能質(zhì)量。不僅如此，我國目前各大風(fēng)力發(fā)電所的使用設(shè)備也有著不容忽視的局限性，它們的特性一般較為復(fù)雜，所以無法對其進行有效的風(fēng)力發(fā)電控制。更重要的是，我國目前有兩種風(fēng)電系統(tǒng)的模型，分別是線性模型和非線性模型。線性模型一般與傳統(tǒng)的控制方法相結(jié)合，它要想實現(xiàn)最大量風(fēng)能捕獲，就要調(diào)節(jié)發(fā)電機的相關(guān)屬性，這種方法是較為簡單的。但與非線性模型相比，線性模型在工作范圍、環(huán)境等多方面都有很大的不同。如果采用傳統(tǒng)的控制方法，就無法滿足風(fēng)力發(fā)電過程中的各項需求，也就會阻礙我國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展。

3風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1變槳距發(fā)電技術(shù)

變槳距發(fā)電技術(shù)的主要目的就是通過改變槳葉角度對風(fēng)力發(fā)電機組的風(fēng)速功率進行控制，以此確保風(fēng)力發(fā)電機組存在過高風(fēng)速的時候能夠得到有效控制。同時，在我國科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展背景下，變槳距的制造材料也出現(xiàn)了較大變化，在材料選擇中逐漸傾向于輕材料，使得變槳距的整體重量逐漸降低，整體重量的減少不僅能夠有效降低運行事故的發(fā)生幾率，在很大程度上也給控制工作帶來了便利條件。但是在變槳距發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用過程中，變槳距的運行穩(wěn)定性較差問題一直無法得到有效解決，這就極大增加了人力資源和物力資源的消耗，相信在我國科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展下，其運行問題會得到有效解決。

3.2定槳距失速發(fā)電技術(shù)

一般在發(fā)電機組的設(shè)置過程中都要進行并網(wǎng)，這對于發(fā)電機組的穩(wěn)定運行有著決定性的影響作用，為了提高發(fā)電機組的作用率，我國技術(shù)人員除了研發(fā)定將距失速發(fā)電技術(shù)，并且還將這項技術(shù)應(yīng)用到實際的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，使傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)和新型發(fā)電技術(shù)得到有效結(jié)合運用，最大化確保了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行軌跡。同時，定槳距失速發(fā)電技術(shù)的主要目的就是控制發(fā)電機組的功率，這就反映出定槳距的本身構(gòu)建極為復(fù)雜，而且還存在著高重量和大體積等情況，在這種情況下就無法保證發(fā)電機組的運行效率，所以在一些風(fēng)力等級較高的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中并未采用這項技術(shù)，而這也是技術(shù)人員的重要研究方向。

3.3主動失速發(fā)電技術(shù)

主動失速發(fā)電技術(shù)又可以稱之為混合失速發(fā)電技術(shù)，而且主動失速發(fā)電技術(shù)還包含著定槳距失速發(fā)電技術(shù)和變槳距發(fā)電技術(shù)的基本特點，這種技術(shù)主要是通過槳距角的不同變化控制風(fēng)能捕捉量和風(fēng)速，以此來保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行效益。但是在主動失速發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用過程中，常常會出現(xiàn)嚴重失誤狀況，導(dǎo)致功率輸出受到不同程度的影響，極其不利于針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行效益的控制。

3.4變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用實踐

該技術(shù)基于變速運動原理，能夠打破電機原有恒定速度運轉(zhuǎn)對風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率的影響，進而其發(fā)動機組能夠根據(jù)風(fēng)力的變化及時調(diào)整其運轉(zhuǎn)速率，可以有效提高發(fā)電過程的穩(wěn)定性。該技術(shù)的應(yīng)用，能夠使發(fā)電機組運轉(zhuǎn)速率實現(xiàn)動態(tài)化的轉(zhuǎn)變。比如在風(fēng)數(shù)等級較高時，能夠根據(jù)實際情況來有效實現(xiàn)對風(fēng)輪轉(zhuǎn)速相應(yīng)指標(biāo)的高效控制，這就可以很好的避免由于功率過大所導(dǎo)致的過電壓問題，同時還可以進一步保障其電機組運轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性。而在風(fēng)速等級較低的情況下，其還能夠根據(jù)風(fēng)力的特征，通過調(diào)整漿角等方式，盡可能的實現(xiàn)對風(fēng)力的捕捉，進而保障其運行的實際需求。該技術(shù)的應(yīng)用打破了傳統(tǒng)單一模式電氣控制的束縛，還有效的提高了風(fēng)力發(fā)電過程中電氣控制的實際成效。由此，不難得出，變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)必然是未來風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中的重要發(fā)展方向，所以，我國相關(guān)人員也需要注意這一點，以此保障該類技術(shù)的應(yīng)用效果。

結(jié)語：

總而言之，電氣控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用已經(jīng)得到了越來越多的重視，其地位不容小覷?？沙掷m(xù)的發(fā)展戰(zhàn)略是我國所倡導(dǎo)的發(fā)展戰(zhàn)略，這一戰(zhàn)略與過量使用不可再生的礦物能源是相悖的。所以，可再生清潔能源的開發(fā)與利用是我國當(dāng)下發(fā)展中的重點問題，而目前全世界范圍內(nèi)利用較廣的清潔能源就是風(fēng)能。因此，我們要大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電，重視發(fā)電控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的具體應(yīng)用，做好具體的發(fā)展工作成為了今后的一項重要任務(wù)和挑戰(zhàn)。我們要將眼光放長遠，因地制宜，不同的地區(qū)采取不同的措施，在各個方面都做好完善工作，讓風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)在風(fēng)力行業(yè)的應(yīng)用更加廣泛。

參考文獻：

[1]王偉.關(guān)于風(fēng)力發(fā)電電氣設(shè)備安裝過程注意事項研究[J].科技與創(chuàng)新，2017（24）：26-27.

[2]劉洋，劉孟歆.風(fēng)力發(fā)電場電氣主接線設(shè)計[J].農(nóng)村電氣化，2017（11）：9-10.

[3]劉杰.淺談風(fēng)力發(fā)電廠電氣設(shè)備的管理和維護[J].河南建材，2016（06）：122-123.

[4]丁江流.風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)及應(yīng)用實踐探析[J].科技創(chuàng)業(yè)月刊，2016，29（22）：142-143.

[5]顧軍民.風(fēng)力發(fā)電機組的電氣控制[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（23）：170.

[6]李軼男.試析風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的電氣控制技術(shù)[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2017（28）：197.

[7]白潔.內(nèi)蒙古某風(fēng)力發(fā)電場電氣部分設(shè)計與實現(xiàn)[D].長春工業(yè)大學(xué)，2017.