淺談對風力發(fā)電運行維護的認識

王軍

摘要：目前我國經(jīng)濟和各行業(yè)發(fā)展十分快速，風能生產(chǎn)是計算機技術(shù)、空氣動力學、建筑力學和材料科學相結(jié)合的風能，中國風能資源豐富，因此風能在中國有著廣闊的發(fā)展前景，風能的使用將極大地促進我國的環(huán)境保護，改變能源結(jié)構(gòu)，減少對進口能源的依賴。目前，風能發(fā)展迅速，日趨成熟。越來越多的國家正在擴大風能的研究和推廣，并取得了顯著的成績。中國特別重視發(fā)展大型風能，在陸地和海洋上，小規(guī)模風力發(fā)電設(shè)備和設(shè)施以及補充風力-太陽能技術(shù)也在積極發(fā)展。風能生產(chǎn)將是新的綠色能源發(fā)展的一個重要方面，具有廣闊的市場前景。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電場;運營管理工作;探討

引言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對電能的需求量也越來越大，然而，傳統(tǒng)的火力發(fā)電不但大量消耗煤炭而且對環(huán)境有嚴重的污染，所以，新能源發(fā)電逐漸受到了社會的高度關(guān)注，并且其技術(shù)也愈發(fā)成熟。其中風力發(fā)電就是當前應用范圍最廣的新能源發(fā)電方式之一。隨著我國的風力發(fā)電技術(shù)的成熟，風力發(fā)電容量不斷增加。但是，風力發(fā)電要想得到使用，就要將風電并入電網(wǎng)，才能向千家萬戶完成供電。而風電并網(wǎng)過程中，卻會對配電網(wǎng)產(chǎn)生一定的影響，進而造成供電質(zhì)量的不穩(wěn)定。基于此，當前針對風力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的研究還需要不斷深入，從而更好地實現(xiàn)電能質(zhì)量的控制，更好地滿足社會對電能的使用需求。

1風電場的特點

風力發(fā)電場的主要特點有以下幾點特點：其一，風能轉(zhuǎn)換效率較高。由于風輪是靠機艙空間內(nèi)氣流進行交換，所以，在對風速變化時，通過改變?nèi)~片與地面接觸面之間的角度來實現(xiàn)其能量轉(zhuǎn)化。因此在整個過程中始終保持著最佳狀態(tài)，以保證在機組運行安全穩(wěn)定、經(jīng)濟性好以及提高能源利用率等方面都具有重要意義。其二，發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單靈活、設(shè)計方便且易于維護管理。風電場采用的是分散式集中式布置結(jié)構(gòu)形式，在整個過程中，通過風力機的運行來實現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換。由于風電場機組容量較小、結(jié)構(gòu)簡單等特點，使其具有較強的適應各種地形和負荷變化能力。目前，我國風電場采用的是分散式集中式布置結(jié)構(gòu)形式。而國外則是采用分塊系統(tǒng)設(shè)計模式進行發(fā)電系統(tǒng)規(guī)劃及建設(shè)。其三，風電場的機組類型是比較多樣化的，在實際的風力發(fā)電的過程當中，使用了很多類型的發(fā)電機，包括同步發(fā)電機以及異步發(fā)電機等。在當今風電技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，雙饋式風力發(fā)電機、直驅(qū)式永磁風力發(fā)電機組都得到了比較廣泛地運用。

2風力發(fā)電的現(xiàn)狀及存在的問題

中國東北部、西北部、東北沿海地區(qū)是中國風能資源最豐富的地區(qū)?！叭薄钡貐^(qū)的海岸風資源目前已得到高度開發(fā)和利用。同時，中國在發(fā)展小型風力發(fā)電機方面有著豐富的經(jīng)驗，該渦輪機不落后于國外。目前，中國大風力發(fā)電機正朝著采用國際大公司技術(shù)和聯(lián)合開發(fā)方向發(fā)展，與國外相比，技術(shù)水平和研究與開發(fā)能力存在很大差距。然而，中國有很長的小型風力發(fā)電機的生產(chǎn)歷史，可以自由開發(fā)和生產(chǎn)。同時，中國有多年的應用基礎(chǔ)，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)?；旧弦呀?jīng)形成。除了提供清潔的風力發(fā)電外，在某些應用領(lǐng)域也有額外的風力和太陽能技術(shù)組合使用。今后，這一方案將擴大到欠發(fā)達的西部地區(qū)和偏遠的農(nóng)村地區(qū)。這些基站的負荷相對較低。如果用電，輸電線路的安裝成本非常高，使用混合風力和太陽能系統(tǒng)可以解決能源供應問題，并利用當?shù)啬茉磳崿F(xiàn)電力自給自足。在重要的基站，備用的柴油發(fā)電機可以配置為混合風、太陽能、柴油發(fā)電混合發(fā)電系統(tǒng)，提高電力供應和實時通信的可靠性。

3風力發(fā)電場運維管理工作的優(yōu)化措施

3.1相關(guān)的培訓管理

對員工進行相關(guān)的培訓管理，是現(xiàn)階段風力發(fā)電場運維管理工作中尤為重要組成部分，通過培訓可以提高工作效率，降低成本。在實際培訓過程當中要根據(jù)具體情況進行統(tǒng)一的培訓。同時也需要建立起完善而有效地監(jiān)督機制。首先就是制定出一套完整、系統(tǒng)化、合理性強、可實施性高、具有針對性研究和執(zhí)行力度大相對應措施。其次，是對員工進行培訓管理時一定不要忽略其主體地位。應該將重點放在如何提高員工自身工作能力與素質(zhì)方面，同時還要重視對員工的道德教育和思想意識培養(yǎng)。最后就是建立起責任明確的獎懲制度，并將考核結(jié)果作為人員管理中重要部分進行獎勵，這樣可以調(diào)動員工工作積極性。

3.2風力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)的實際應用

中國的風力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)常用于建設(shè)陸上和海上風力發(fā)電廠。然而，在建設(shè)地面發(fā)電廠的過程中，由于社會對電力的需求增加，沿海發(fā)電廠的規(guī)模繼續(xù)擴大，占有大量土地資源。此外，大多數(shù)地面發(fā)電站離城市很近，城市的高建筑很容易影響地面發(fā)電能力。風能系統(tǒng)的控制技術(shù)不能優(yōu)化，導致風力發(fā)電效率低下，經(jīng)濟效率低下，導致土地資源的浪費。但是隨著風能系統(tǒng)管理技術(shù)的發(fā)展，相關(guān)專家開始采用風能技術(shù)在海上使用風力發(fā)電系統(tǒng)。海上風力與陸地不同，它有更豐富的風力資源，從上述研究，風力發(fā)電機的最佳原理可以看到，風力發(fā)電是由葉輪收集，這是影響風力發(fā)電機最佳運行的原因之一。在建設(shè)海上風力發(fā)電站時，風力發(fā)電機收集的風力發(fā)電是陸地收集的風力發(fā)電的1.5倍。然而，建造海風發(fā)電站的費用很高，采用海洋風力系統(tǒng)管理技術(shù)，尚未達到成熟程度，需要進一步研究海洋風能技術(shù)。

3.3電壓波動與閃變控制

在風力發(fā)電并網(wǎng)中，控制電壓波動與閃變主要通過以下兩方面達到控制的效果。一方面，增設(shè)有緣電力濾波設(shè)備。這是當前風電并網(wǎng)技術(shù)中較為常用的一種控制閃變的措施，具體來說，就是在負載電流出現(xiàn)波動之前，主動針對負荷變化的無功電流實施相應的補償，從而達到補償負荷電流的效果。對于整個風力發(fā)電系統(tǒng)來說，將可關(guān)斷電子設(shè)備應用于有源電力濾波設(shè)備，這樣就能夠以電子設(shè)備發(fā)揮系統(tǒng)電源的效應，從而實現(xiàn)畸變電流向電壓符合輸送，并且電流均保持為系統(tǒng)正弦基波電流。另一方面，是增設(shè)優(yōu)良補償設(shè)備。通過這種措施能夠在一定程度上對電壓波動實施有效抑制，從而避免其出現(xiàn)，同時采用增設(shè)動態(tài)恢復設(shè)備的方式。這樣一來，增加的補償裝置，因為其自身具備可存儲能量單元，所以能夠在提供無功功率的同時對其予以有效的補償，這樣就能夠最大程度地防止電壓波動引發(fā)的問題，使電網(wǎng)中的電能質(zhì)量處于較高的水平。

3.4風力發(fā)電機控制技術(shù)

目前主要的風力發(fā)電機包括異步風力發(fā)電機、電勵磁同步風力發(fā)電機、永磁同步風力發(fā)電機等，從早期帶齒輪箱高速傳動部件的雙饋式風力發(fā)電機到不帶齒輪箱而是將風機主軸與低速多級同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子直接相連的直驅(qū)式發(fā)電機，再到更加集成、結(jié)構(gòu)緊湊的半直驅(qū)變速變槳風力發(fā)電機。在具體的風力發(fā)電機制造過程中，采用更加集成設(shè)計和緊湊型結(jié)構(gòu)的風電傳動系統(tǒng)對發(fā)電機進行制造，以此來達到提升效率、降低成本的目的。同時，在對風力發(fā)電機的具體控制過程中，應通過全功率矢量法進行控制，解除其直軸電流和交軸電流之間的耦合，以此來實現(xiàn)系統(tǒng)功率因數(shù)的降低，讓風力發(fā)電機得到良好控制。

結(jié)語

風力發(fā)電是目前世界上增長最快的可再生能源發(fā)電方式。我國是能源需求大國，隨著各大型風電場建立風電裝機容量也逐年上升。較傳統(tǒng)能源發(fā)電方式風力發(fā)電會因為風的不穩(wěn)定性對電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行產(chǎn)生威脅，大規(guī)模風電并網(wǎng)也給電網(wǎng)帶來沖擊。為減少大規(guī)模風電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)運行帶來的危害，風電場功率預測技術(shù)的研究及風電預測系統(tǒng)的開發(fā)就顯得尤為重要。

參考文獻：

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