风力发电电气控制技术及应用浅析_1

风力发电电气控制技术及应用浅析
发布时间：2022-11-11T05:36:05.946Z 来源：《中国电业与能源》2022年13期作者：何万泉
[导读] 当前经济社会的飞速发展，使得能源需求量越来越大，
何万泉
中国电建集团河南工程有限公司，河南郑州 450001
摘要：当前经济社会的飞速发展，使得能源需求量越来越大，因此在发展中更加重视对各类能源技术的开发工作，从而改变能源供应现状。

风力发电是新型电力能源技术的核心，具有一定特殊性。

风力发电厂能否正常运行与电气控制技术关系密切，本文从风力发电的现状、核心技术、重要性以及应用策略方面作出分析，旨在为风力发电站的运行做出参考。

关键词：电气控制技术;风力发电;应用;重要性;
目前，风力发电已成为一种十分重要的清洁能源，广泛地用于各个行业。

尽管风力发电的优越性很强，但也有一些问题需要解决。

风能的发展为一个连续的系统，但是风向、风速等因素都存在着不确定性，从而对机组的性能和运行产生很大的影响。

但是，在实际的风电项目中，由于其自身存在的缺陷，因此必须要提供相关的技术支撑。

电气控制技术与风电技术的有机结合，将会更加突出风电的应用前景。

1.我国风力发电的发展状况
风力发电作为一种绿色、无污染、可再生的重要清洁能源，在我国有着显著的优越性。

但是，它也存在着局限性：与其它发电方式比较，风电系统的稳定性不高，无法进行高效的储存，仅限于实时使用。

因此，风电目前仍有一些问题，对电力生产和电网运行都有很大的负面作用。

此外，风速、风向等都是一种动态的过程，这就造成了负载和电力的随机性，当风电场的容量越大，电力的质量就越差。

从现实的角度来分析，有些风电机组在设备布局时，更多地注重核心功能，而忽略了其他的辅助功能，从而导致部分机组的性能不能得到充分发挥。

另外，目前国内风电机组的研究有两大类，一是线性模式，二是非线性模式。

控制风电机组的核心特性，虽然比较容易，但也受到了一些限制。

但由于其复杂性和技术的不完善，给电力控制工作带来了负面的影响，并在某种意义上制约了风电机组的长期发展。

在风电机组的运行过程中，除设备、设备等方面的问题外，还包括环境和人的因素。

从自然环境的观点来说，温度、气压、风力等因素都会发生很大的改变，从而导致电力设备的失稳。

而从人员管理的角度来说，风电机组的运营管理工作难度大、复杂性高，工作效率受多方面影响。

如果工作人员能力有限，很有可能会造成风电机组的安全隐患，从而造成风电机组的正常运转。

2.风力发电的电气控制系统
风电其实就是通过吸收大自然中的风能来进行电力转换，以达到最大限度地发挥风电的作用。

由于风能的可再生，以及对环境的保护因此在很久以前就开始使用了。

当前，新能源的开发与利用已引起人们的普遍重视，高效地利用风能，不仅可以增加国家的电力储备，而且对于环保也是有益的。

根据相关资料，中国风电装机规模在2020年已达5667百万千瓦，同比增加29.8%，风电产业发展迅速。

但是，由于风向和风速等因素的不确定性，以及温度和气压等自然因素的作用，使得风电机组的可靠性降低。

要解决这个问题，必须把电气控制技术和风电技术有机地融合起来，以达到很好地控制风电生产过程，从而提高风电机组的可靠性。

该工艺所采用的电气控制技术，是通过各种电子部件的联合，对一个特定的控制装置进行操作，从而保证所述的系统和装置的安全可靠地工作。

目前，电力技术在风电机组中占有举足轻重的地位，它在风电机组上取得了良好的效果。

3.在风电领域中运用电气控制技术的必要性
随着风电技术的不断发展，电气控制技术的电气控制技术越来越受到重视，电气控制技术的可靠性和可靠性也越来越受到重视。

其原因包括：第一，风电相关的设备大多处于裸露的环境中，受自然环境的温度、气压、湿度、地势等条件的制约，从而导致相关的装置的操作具有很大的随机性和不确定性，从而妨碍电网的供电和供电效率。

为了确保电气控制技术的持续、平稳运行，必须进行高效的监控和监控，对电气控制技术进行有力的支撑。

第二，要使风电资源充分发挥，必须采用适当的技术来确保机组的持续运转。

第三，利用电气控制技术使风电机组和电力网络连接起来，使相关的机组工作效能得到极大提高，使机组能够稳定、可靠地工作。

由于风力资源巨大，周围的环境条件十分苛刻，因此采用电力技术可以尽量减少外界因素对电力生产的不利影响。

4电气控制技术在风电机组中的实际应用
4.1可变螺距发电技术
要严格控制风电机组的运转速度和风能。

因此，在风电机组的高转速下，采用改变桨距角来保证发电的稳定，从而使风电机组能够更好地发挥风电的作用。

随着我国科学技术的发展，生产的风扇叶片材料得到了很大的改进，并对传统的大质量风扇叶片进行了改造，从而使整个装置的总质量得到了某种程度的降低，而在冲击载荷上也发生了很大的变化。

将变桨间距技术用于风电机组，可使机组保持良好的工作状态，减少机组的意外事件，使机组的控制工作得到了较好的改善。

但由于螺杆在常规运行时不能很好地保持其稳定，因而要耗费大量人力物力。

4.2定桨式失速发电技术
定桨式失速技术在继承了常规的基础上，又引进了一种新的技术。

采用这种新技术可以保证风电机组的安全运行，保证机组的正常工作。

从风电行业的现状来看，由于机组是在电网中工作的，对机组的稳定性有很大的影响，采用定桨式失速发电技术，可以借助叶片结构的复杂性来实现对机组的动力进行有效的调节。

由于定桨式失速发电技术在使用过程中容易受到外部条件的干扰，仅适合于对风速不高的工况。

当风速太大时，这种技术就会失效。

为了拓展定桨失速发电技术在我国的推广，相关技术和开发单位要加强对其的研究。

4.3风电机组变频调速技术
根据目前国内风电发展状况，变转速风电是风电发展的核心技术之一。

针对不同的风速，对机组的工作状况进行适当的调节，保证机组的稳定生产，是实现变频风电技术的核心。

以上所述，风能发电机装置容易受到各种风速的影响，为了减轻这种效应，确保风机的工作效能，必须根据具体的条件，不断地调节风车的速度，从而保证机组的输出能力，从而保证风电机组的整体安全、稳定。

4.4无功功率技术
采用主动式停机技术是将变桨间距和定桨间距相结合的一种新技术，在工程实践中能很好地克服系统运行费用高、运行速度快等问
题。

因此，无功功率技术在总体上具有明显的优越性，它既具有变桨间距的优点，又将其与定桨式失速技术相结合。

这种技术的基本原则是：使螺距角度在各种情况下进行变化，从而可以更好地实现对风力的转速的控制，从而实现对捕捉的总体把握。

结论
随着社会能源的日益增长，国家必须大力发展各种能源，提高资源的利用效率，研究开发利用可再生能源。

电气控制技术是发展风力发电的前提，当前，有关科研工作者必须更加关注风力发电，对风力发电技术进行综合分析，并合理引进电气控制技术，促进变桨距发电技术、定桨距失速发电技术、变速风力发电技术等发挥其应有的作用，并积极研究如何更好地提高风力发电技术水平，确保风力发电的质量和效能，以促进我国风电产业的稳定、健康发展，从而促进国家的经济发展。

参考文献：
[1]李杲.风力发电电气控制技术及应用分析[J].大众用电,2021,36(06):85-86.
[2]赵艳梅.基于变速恒频风力发电机组电气控制系统的分析[J].内燃机与配件,2018(11):103-104.DOI:10.19475/ki.issn1674-957x.2018.11.051.
[3]王惠.风力发电电气控制技术及应用实践探析[J].中国高新区,2017(22):123.
[4]李轶男.试析风力发电设备的电气控制技术[J].中国战略新兴产业,2017(28):197.DOI:10.19474/ki.10-1156/f.001760.。