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风力发电电气控制技术发展探讨

发布时间:2020-05-28所属分类:电工职称论文浏览:1

摘 要: 摘要:在我国快速发展过程中,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,随着全球气候环境变化导致大气层遭到破坏,而地球上一些矿产资源消耗严重等现象,使得人们对环境保护以及自然能源节约意识越来越强烈,而发展可再生能源则成为解决这些问题的关键所在,

  摘要:在我国快速发展过程中,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,随着全球气候环境变化导致大气层遭到破坏,而地球上一些矿产资源消耗严重等现象,使得人们对环境保护以及自然能源节约意识越来越强烈,而发展可再生能源则成为解决这些问题的关键所在,作为新型能源出现的风能,由于其成本效益和资源的有效性较高,风电技术的发展速度远远超过预期水平,在发电领域发挥着重要作用,越来越受到广泛的运用。本文分析了风力发电技术在我国的发展现状,结合我国风力发电技术存在的问题,对风力发电电气控制技术的发展进行了探讨,旨在为我国风力发电电气控制技术的发展助力。

风力发电电气控制技术发展探讨

  关键词:风力发电;电气控制技术;发展措施

  引言

  在改革开放的新时期,我国的经济在快速发展,社会在不断进步,受到大气压力、空气湿度以及温度这些自然因素的影响,运用风力进行发电因为在发电技术中存在着不稳定性,所以在发电过程中要着重关注以下几点:第一,监测影响风力发电的自然因素的发生,这些自然因素大多是不可控的;第二,将风能的利用率发挥到最大水平,提高风力发电的发电效率;第三,运用远程监控技术对风力发电进行实时监控,避免了恶劣的自然环境下,人力不能及时进行现场监控的问题。

  1我国风力发电存在的问题

  1.1 发电设备并不完善

  在我国进入21世纪以来,我国的煤矿能源消耗十分迅速,对于风能的需求不断加大,风力发电设备并不完善,限制了一些作用的发挥,复杂的动态阻碍了对风力发电系统的控制工作。 同时,线性模型和非线性模型这两种是目前国内常见的风电系统模型。 其中线性模型主要是用于传统风力系统控制,最大化风能捕获量的实现是通过对发电机相关属性的调节来实现的这一过程就是其工作的主要原理,从表面上看这种方法的操作非常简单,但是由于有非常的差别在线性模型和非线性模型中存在,因为无论是在工作环境还是在工作范围等方面都有明显的区别,并在实际的风力发电中以往的控制方法已经满足不了它的要求,这也在一定程度上使风力发电设备的进一步发展受到了阻碍。

  1.2外界因素的不利影响

  随着经济在迅猛发展,社会在不断进步,我国风力发电已经是我国的一种趋势。在风力发电系统的运行过程中,除了发电设备自身的故障问题会影响到发电系统的稳定运行,还存在着诸多外界因素的不利影响,主要包括有自然因素和人为因素。就自然因素来说,一般风力发电系统的建设都处于高水平面的地理环境,这些地方的温度、大气压、雷雨以及湿度等自然因素的变化较为极端,不仅会影响到风力发电系统的稳定运行,在很大程度上也会造成风力发电系统的损坏,严重影响到风力发电系统的正常运行。就人为因素来说,风力发电系统的控制工作具有较高的复杂性和专业性,若是工作人员不具备相应的专业能力和工作意识,在实际工作中很容易出现违规操作或疏漏操作,不仅无法有效保证风力发电系统的安全性能,也会造成诸多的不利影响,甚至是直接导致风力发电系统的故障问题。

  1.3我国风力发电的电力输送困难

  在我国,风能产生丰富的区域大多分布在山谷以及平原这些地处偏避且开阔的地方,而风力发电厂也都设立在这些区域,如何将电能输送出来是需要解决的问题,要想将电能输送到需要的地方,就需要大量组建电网,而组建全新的电网设施,不仅仅需要人力物力,同时也需要大量的时间,这也就使得组建电网的速度远远滞后于电能产生的速度,出现风力发电厂发出的电能输送不出去的现象出现。

  2风力发电电气控制技术的发展策略

  2.1变速风力的发电技术

  科技在不断发展,社会在不断进步,风力发电中的变速风力发电技术是对原有恒速在风力发电机中的运行轨迹进行破坏便是该技术应用的原理,简单来讲,就是根据风速大小的不同对来调整风力发电机的运行状态的过程,以便恒定的发电频率能够得到保证。 运行状态会因为风速的不同而发生不同变化,如:为了避免发电机的效率和质量在过大的风速中受到功率的影响,就需要及时调整相关联的风轮转速的指标;同时,平稳输出功率这一目标即使是在风速较小的情况下也应当注意,风能的能量应当得到保证。 随着技术的发展,人们对这一技术的认识逐渐深入,从现今发展的趋势来看,该技术是未来发展的重头戏,而恒速发电技术则会逐渐突出历史舞台。 常见的变速风力发电技术主要有几类,分别是笼型异步发电机类、 永磁发电机类、交流励磁双馈型、无刷双馈发电机类以及磁场调制型等,它们均具有较高的风能转换率、柔韧性连接较强、能够独立调节无功功率和输出功率、实现简易调节变桨距的过程以及具有较宽转速的运行范围等有点,均能有效提高风电机组的功率质量。

  2.2定桨距失速发电

  风力发电在我国已经实行对年。为了解决发电机组运行过程中的并网问题,在 1985 年,定桨距失速风力发电技术逐步应用于风力发电技术当中。发电机组运行过程中非常重要的一项因素就是定网。为了有效地将其作用率提高,我国技术人员投入了很多的精力,最终将定桨距失速的风力发电技术与实际的风力发电相结合,并将新的发电技术与传统的风力发电的技术相结合,这样做可以有效稳定风力发电设备的运行轨迹。我们从中可以看出,该技术的一项非常重要的目的就是进行功率限制,因此,其自身的构造较为复杂,且体积和质量较大,即使可以达到限制功率的目的,整个机组的运行效率也难以得到保证。所以,在这项工作的推进过程中,它的一项主要工作就是进行功率限制。功率限制主要是通过复杂的叶片结构以及较大的质量来实现的。但这无疑会对发电机组的整体运行效率造成影响,在风力级数较高的地区当中,这项技术还没有得到广泛应用。所以,在将来的风力发电电气控制技术中,我们要考虑如何才能在风力较大的地区运用这项技术。

  2.3主动失速发电技术

  这一技术整合了定、变桨失速风力发电技术,因此又称作混合失速发电技术,根据风速的变化、风向的变化对桨距角进行合理的调整,实现对风能捕捉量的控制和风速的控制,能量转化效率极高,风力发电的运行效益得到了很高的保障。但在实际应用中,失速问题频频出现,这就导致功率输出受到不同程度的影响,对电气控制极为不利。加强技术改进势在必行。

  结语

  总而言之,电气控制技术在风力发电中的应用已经得到了越来越多的重视,其地位不容小觑。可持续的发展战略是我国所倡导的发展战略,这一战略与过量使用不可再生的矿物能源是相悖的。所以,可再生清洁能源的开发与利用是我国当下发展中的重点问题,而目前全世界范围内利用较广的清洁能源就是风能。因此,我们要大力发展风力发电,重视发电控制技术在风力发电中的具体应用,做好具体的发展工作成为了今后的一项重要任务和挑战。我们要将眼光放长远,因地制宜,不同的地区采取不同的措施,在各个方面都做好完善工作,让发电电气控制技术在风力行业的应用更加广泛。————————作者:莫志豪 郑丽欣

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