風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)及應(yīng)用實踐探析

呂鵬

摘要：現(xiàn)代社會飛速發(fā)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(fā)力度。其中，風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)在實踐中的應(yīng)用價值較高。對此，文章從我國風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀出發(fā)，闡述了風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)，并詳細分析了該技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;電氣控制技術(shù);發(fā)電技術(shù)

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

1目前風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀

風(fēng)能作為目前被大力推廣的清潔能源之一，由于企業(yè)資源的優(yōu)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(fēng)力發(fā)電具有的穩(wěn)定性，就會比其他類別的發(fā)電模式較弱;由于風(fēng)能不可被儲存，只能夠在現(xiàn)場采取，所以，在風(fēng)力發(fā)電發(fā)展時，出現(xiàn)了較多的問題。最顯著的問題是對電網(wǎng)和電能質(zhì)量影響相對較大。由于風(fēng)向改變具有較強的隨機性，風(fēng)速也具有隨機性，所以導(dǎo)致電能和負荷變化不一。若是電網(wǎng)規(guī)模相對較小，風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性也會相對較低;若是電網(wǎng)規(guī)模相對較大，就會導(dǎo)致電能的質(zhì)量受到影響。所以，目前我國各個風(fēng)力發(fā)電企業(yè)所運用的設(shè)備較為關(guān)鍵，但設(shè)備具有較強的復(fù)雜性，不能夠?qū)︼L(fēng)力發(fā)電過程進行控制。

2風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電氣控制技術(shù)分析

（1）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，作為風(fēng)力發(fā)電與其他發(fā)電模式有差別的地方，風(fēng)力發(fā)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(fēng)力發(fā)電不受到影響，需要盡可能的把全部不可控類自然因素規(guī)避。

（2）在對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的效率進行探究的過程中，最關(guān)鍵的考量指標(biāo)為風(fēng)能利用率。風(fēng)力發(fā)電廠為了可以提升風(fēng)能利用率，設(shè)置出40～100m范圍葉片直徑。

（3）在一般狀況之下，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)都是在比較惡劣的環(huán)境之下開展，相關(guān)工作人員很難對現(xiàn)場進行把控，沒有辦法對預(yù)期效果進行判斷。所以必須要將遠程監(jiān)控設(shè)備引入其中，保障風(fēng)力發(fā)電的效率。

3風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)的實踐應(yīng)用

3.1變槳距發(fā)電技術(shù)

在風(fēng)力發(fā)電過程中，發(fā)電質(zhì)量及效率會受風(fēng)力發(fā)電主機功率的影響，如果功率不足，會直接降低風(fēng)力資源利用率。因此，需加強對風(fēng)力發(fā)電機組運行風(fēng)速功率的把控。對此，可以引入變槳距發(fā)電技術(shù)，當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機設(shè)備組處于較高風(fēng)速時，通過轉(zhuǎn)變槳距角度保障發(fā)電穩(wěn)定性，以充分利用風(fēng)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(zhì)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(shè)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(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中應(yīng)用變槳距發(fā)電技術(shù)，能很好地維持設(shè)備的穩(wěn)定性，降低設(shè)備運行的事故發(fā)生率，從而有效提高控制工作的質(zhì)量。需要注意的是，變槳距在正常運轉(zhuǎn)過程中的穩(wěn)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(shù)水平的提升，這一問題會得到解決。

3.2定槳距失速發(fā)電技術(shù)

定槳距失速發(fā)電技術(shù)不僅延續(xù)了傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)，也引入了新型發(fā)電技術(shù)。引入該技術(shù)能很好地保障風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行質(zhì)量，確保系統(tǒng)處于穩(wěn)定運行狀態(tài)。從風(fēng)力發(fā)電實際情況看，發(fā)電機組設(shè)備在并網(wǎng)中工作，對設(shè)備的穩(wěn)定性要求較高，引入定槳距失速發(fā)電技術(shù)，通過利用葉片的復(fù)雜構(gòu)造優(yōu)勢，能幫助作業(yè)人員控制發(fā)電機組設(shè)備功率，但也會出現(xiàn)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(fā)電機組運行效率。定槳距失速發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用易受外界因素的影響，因此只適用于對風(fēng)力等級沒有較高要求的環(huán)境。如果風(fēng)力等級過高，那么該技術(shù)便不再適用。為進一步擴大定槳距失速發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用范圍，有關(guān)技術(shù)研發(fā)人員要加大研究力度。

3.3主動失速發(fā)電技術(shù)

主動失速發(fā)電技術(shù)是變槳距發(fā)電技術(shù)與定槳距失速發(fā)電技術(shù)的融合，在實際應(yīng)用過程中，該技術(shù)可以很好地解決成本高等問題，有效控制風(fēng)力發(fā)電頻率。由此可見，主動失速發(fā)電技術(shù)整體優(yōu)勢較明顯，不僅繼承了變槳距發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢，也融合了定槳距失速發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢。該技術(shù)的應(yīng)用原理如下：讓槳距角處于不同狀態(tài)下，便于改變，進而有效控制風(fēng)能速度，整體把控捕獲量。主動失速發(fā)電技術(shù)的實踐應(yīng)用價值較高，但該技術(shù)易發(fā)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(tǒng)的正常運轉(zhuǎn)。

3.4變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

從當(dāng)前我國風(fēng)力發(fā)電情況看，變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是非常關(guān)鍵的技術(shù)。變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)應(yīng)用的關(guān)鍵是根據(jù)不同風(fēng)速合理控制風(fēng)力發(fā)電機設(shè)備的運行狀態(tài)，保障恒定發(fā)電頻率。上文提到，風(fēng)力發(fā)電機設(shè)備易被不同風(fēng)速影響，為減弱該影響，保障風(fēng)力發(fā)電機設(shè)備運行效率，需結(jié)合實際情況隨時調(diào)整風(fēng)輪轉(zhuǎn)速指標(biāo)，進而使設(shè)備輸出功率處于平穩(wěn)狀態(tài)，最終使風(fēng)力發(fā)電整體更安全、穩(wěn)定。

結(jié)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(fā)和利用。豐富的風(fēng)力資源為我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供了先決條件，因此，現(xiàn)階段，相關(guān)研究人員需要提高對風(fēng)力發(fā)電的重視，全面分析風(fēng)力發(fā)電存在的問題，合理引入電氣控制技術(shù)，促使變槳距發(fā)電技術(shù)、定槳距失速發(fā)電技術(shù)、變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)、低電壓穿越技術(shù)、主動失速發(fā)電技術(shù)發(fā)揮其應(yīng)有的作用，并積極研究如何更好地提高風(fēng)力發(fā)電技術(shù)水平，保證風(fēng)力發(fā)電質(zhì)量及效率，以推動我國電力行業(yè)的穩(wěn)步健康發(fā)展，進而帶動我國經(jīng)濟的繁榮發(fā)展。

參考文獻

[1]張倩.風(fēng)力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)檢修分析[J].時代農(nóng)機，2019，46（12）：60-62.

[2]梁森.風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)及應(yīng)用[J].科技風(fēng)，2018（25）：182.DOI：10.19392/j.cnki.1671-7341.201825165.

[3]周利鵬.風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)發(fā)展探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018，15（23）：2-3.DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2018.23.002.

[4]鄭春芳.風(fēng)力發(fā)電機組的電氣控制關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用[J].機械管理開發(fā)，2017，32（11）：101-103.DOI：10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2017.11.46.