摘要：文章主要論述了國內外風電最新的發(fā)展現(xiàn)狀和風力發(fā)電的關鍵技術最新研究進展，并對風電技術中的功率控制技術和風電功率預測做了重點論述。另外，在其中簡要介紹了全球風電的發(fā)展概況、中國風能資源分布情況等相關內容。文章有助于對風電發(fā)展全面了解和深入掌握。

關鍵詞：風力發(fā)電；風電技術；功率控制；風電功率預測

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2012）33-0012-03

隨著世界經(jīng)濟的不斷發(fā)展和科學技術水平的不斷提高，人類的生活水平也隨之提高。經(jīng)濟發(fā)展、科學進步、人們生活水平的提高，都需要能源的大力支持，這也導致全球能源消耗的快速增長。根據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，到2020年全球的能源消耗將再增長50%～100%。由此可以看出，能源的消耗造成的氣體對地球的溫室效應的影響也在不斷擴大，為人類帶來嚴重后果。

針對這一現(xiàn)象，人們也陷入了深思：如何才能建立一個可持續(xù)發(fā)展的社會環(huán)境？因此，節(jié)約能源也成為了各國關注的話題。人們逐步將眼光轉向了清潔發(fā)電的方法。

在清潔發(fā)電的方法中，風力發(fā)電無論從技術層面，還是實際操作方面，都是最成熟的發(fā)電方法之一。相對于消耗煤炭和石油的老舊方式，風力發(fā)電既不消耗任何能源，又能減排二氧化碳等污染物，凈化空氣。同時，風力發(fā)電在新能源領域中，不僅可以調整電力工業(yè)結構，也是極具商業(yè)開發(fā)規(guī)模的發(fā)電方式。因此，許多國家已將風電發(fā)展作為國家可持續(xù)發(fā)展的重頭戲。

1 風電發(fā)展歷史與現(xiàn)狀

第一臺風力發(fā)電機的雛形形成于丹麥，雖然是電力方面的重大發(fā)展，但因技術的不完善、經(jīng)濟支持跟不上等等原因，風力發(fā)電并未成為世界發(fā)電方式中的主力軍。

1973年的石油危機，讓美國和西歐發(fā)達國家開始思考如何利用能源以及如何尋找消耗少、有利于環(huán)境的清潔型能源?，F(xiàn)如今，可再生能源成為了世界能源中的主流，而風能則是可再生能源中的一匹黑馬，以它突出的優(yōu)點保持著不斷增長的趨勢。

2 我國風電發(fā)展情形

3 風電技術最新研究進展

目前的風電技術發(fā)展趨勢是提高風電出力和加強電力電子裝置的控制。我對風電技術最新進展總結如下：

3.1 風電并網(wǎng)方面

由于風電機組容量的提高和風電場的集中接入，大規(guī)模風電并網(wǎng)的研究得到了學者的普遍重視。研究大規(guī)模風電接入對電網(wǎng)的影響主要的研究點有四個，分別為對調風調頻的影響、對無功功率和電壓水平的影響、對穩(wěn)定性的影響、對電能質量的影響。通過分析總結這些影響，提出減小風電影響和提高風電控制的措施。

3.2 風電場功率預測方面

采取混合方法，取長補短，對風電場功率進行預測，比如小波變換和神將網(wǎng)絡的短期風電功率預測、基于蟻群和粒子群算法的風電功率預測策略、基于相空間重構的神經(jīng)網(wǎng)絡短期風電預測等。

4 風電功率控制技術

是否能最大程度地將風能轉換為電能是我們需要重點研究的問題，也就是系統(tǒng)是否能實現(xiàn)對風力發(fā)電機組的最大功率點進行跟蹤控制，因此，風力發(fā)電機組的功率控制策略的研究直接影響到發(fā)電系統(tǒng)的效率。

4.1 常規(guī)的功率控制方法

從風力發(fā)電機組的工作狀態(tài)看，可以分為兩種：離網(wǎng)運行和并網(wǎng)運行。采取離網(wǎng)運行的發(fā)電機組只要做到控制系統(tǒng)對最大功率的跟蹤，實現(xiàn)風機卸荷保護，并有效地控制剎車，達到發(fā)電機組的功率恒定，即可較好地運行風力發(fā)電機組。而對于并網(wǎng)運行的風力發(fā)電組，功率的控制過程要根據(jù)風速的變化來實現(xiàn)功率的恒定。當風速影響發(fā)生從靜止到啟動的狀態(tài)變化，風力發(fā)電組并存在控制功率的問題；但是，當產(chǎn)生了一定的風速時，要看產(chǎn)生的風速是否低于風力發(fā)電機組的額定風速，若低于，則要控制風力發(fā)電機組的轉速，觀察最大功率，獲得最大風能，若高于額定風速，也應通過相應控制，保持功率的恒定。

4.2 最大功率跟蹤原理

5.2 功率預測的典型方法

下面對風電場發(fā)電功率預測常用的典型方法進行概述。

5.2.1 持續(xù)法。需要說明的是，最簡單的預測方法就是持續(xù)法，即把最近一點的風速或功率觀測值作為下一點的預測值，該方法適用于3～6h以下的預測。現(xiàn)在的預測技術一般都把持續(xù)法作為比較基準，來評價該技術的精確度。

5.2.2 卡爾曼濾波法?？柭鼮V波法把風速作為狀態(tài)變量建立狀態(tài)空間模型，用卡爾曼濾波算法實現(xiàn)風速預測，這種算法在假定噪聲的統(tǒng)計特性已知的情況下得出，事實上估計噪聲的統(tǒng)計特性是該方法應用的難點所在，此算法適用于在線風速

預測。

6 結語

風電可再生，且清潔無污染，對保護環(huán)境、改善能源結構具有重要意義。在地球溫室效應日益嚴重及全球性能源危機的今天，應加大力度投資，加快研究、設計和生產(chǎn)步伐，促進風電事業(yè)的快速

發(fā)展。

本文主要論述了國內外風電最新的發(fā)展現(xiàn)狀和風力發(fā)電的關鍵技術最新研究進展，并對風電技術中的功率控制技術和風電功率預測做了重點論述。另外，在其中簡要介紹了全球風電的發(fā)展概況、中國風能資源分布情況等相關內容。本文有助于對風電發(fā)展全面了解和深入掌握，對風電的發(fā)展提供可靠的理論依據(jù)。

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作者簡介：王海峰（1984-），男，廣東湛江人，廣東電網(wǎng)公司湛江供電局助理工程師，研究方向：變電運行。

（責任編輯：王書柏）