郭磊

【摘要】：風力作為一種新型能源，借助風力這種清潔能源發(fā)電可以有效降低能源消耗，保護生態(tài)環(huán)境，創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益和社會效益。通過在風力發(fā)電中大量應(yīng)用先進技術(shù)，有助于提升中國風力發(fā)電效益，大力推進風力市場建設(shè)和發(fā)展。對風力發(fā)電機和風力發(fā)電控制技術(shù)進行分析，從多種角度把握技術(shù)要點，提升風力發(fā)電經(jīng)濟效益。

【關(guān)鍵詞】：風力發(fā)電場；風險識別；分析

引言

受時代發(fā)展的影響，自然界中的能源已經(jīng)逐漸消耗殆盡，這就需要開發(fā)一些可再生能源，在這種背景下，風能、水能、生物質(zhì)能、潮汐能等。在諸多可再生能源中，風能是其中最為常見，也是人們了解比較全面的一種能源，對于當今時代的發(fā)展具有重要的作用。從上個世紀70年代至今，世界就已經(jīng)爆發(fā)了能源危機。這也就為各項能源的使用與開發(fā)提出了嚴格的要求，即在合理利用能源的基礎(chǔ)上，開發(fā)新能源。我國對風力發(fā)電這一工作賦予了很高的關(guān)注，且風力發(fā)電技術(shù)也實現(xiàn)了飛速的發(fā)展，在其發(fā)展過程中也相應(yīng)的增加了單機容量，對今后風力發(fā)電的發(fā)展奠定了扎實的基礎(chǔ)。而為了實現(xiàn)風電運營成本的降低，預測風電場輸出功率也就變得非常關(guān)鍵。

1、風力發(fā)電現(xiàn)狀分析

眾所周知，風能是新時期大力推進的新型清潔能源，其優(yōu)點有目共睹，但也具有不可避免的局限性。它的優(yōu)點主要是沒有污染，永遠不會衰竭；但其局限性也較大，比如風力發(fā)電的穩(wěn)定性比其他發(fā)電方式弱，且風能不能儲存，只能實地采取。因此，在我國風力發(fā)電的發(fā)展過程中也遇到了不少問題，主要問題是對電能、電網(wǎng)質(zhì)量的影響較大，因為風的速度和方向變化隨機。這種隨機性會引起負荷和電能發(fā)生一系列變化。如果電網(wǎng)的規(guī)模較小，其穩(wěn)定性多多少少也會受到影響；但如果電網(wǎng)規(guī)模較大，就會影響到電能質(zhì)量。不僅如此，我國目前各大風力發(fā)電所的使用設(shè)備也有著不容忽視的局限性，它們的特性一般較為復雜，所以無法對其進行有效的風力發(fā)電控制。更重要的是，我國目前有兩種風電系統(tǒng)的模型，分別是線性模型和非線性模型。線性模型一般與傳統(tǒng)的控制方法相結(jié)合，它要想實現(xiàn)最大量風能捕獲，就要調(diào)節(jié)發(fā)電機的相關(guān)屬性，這種方法是較為簡單的。但與非線性模型相比，線性模型在工作范圍、環(huán)境等多方面都有很大的不同。如果采用傳統(tǒng)的控制方法，就無法滿足風力發(fā)電過程中的各項需求，也就會阻礙我國風力發(fā)電的發(fā)展。

2、風力發(fā)電場風險識別與分析

2.1技術(shù)力量不足，增加了風力發(fā)電場的風險程度

隨著風力發(fā)電業(yè)的快速發(fā)展，我國風電機組制造企業(yè)也由原來的新疆金風科技股份有限公司一家企業(yè)發(fā)展成50多家企業(yè)，這些企業(yè)都是根據(jù)市場需要，通過快速引進國外先進技術(shù)，直接組裝就出新產(chǎn)品，沒有加以認真學習、消化和吸收，從而導致生產(chǎn)的風電機組產(chǎn)品質(zhì)量難以保證，增加維修成本，影響正常發(fā)電，給風力發(fā)電場投產(chǎn)后的運行帶來了麻煩，從而也增加了風電機組日常檢修及設(shè)備吊裝風險。此外，風電場建設(shè)地理位置通常較為偏僻，主設(shè)備及大部分風機備品備件價格昂貴且依靠進口，從實際調(diào)查分析，目前普遍風電場的備品備件不齊全，一旦發(fā)生事故或設(shè)備故障，短時間內(nèi)難以保證設(shè)備備件的供給，可能會使設(shè)備事故進一步擴大或者影響機組的正常運行。風力發(fā)電控制系統(tǒng)在電能質(zhì)量、電壓閃變、諧波污染、發(fā)電計劃與調(diào)度，以及低電壓穿越和風電場整體的風險控制等方面存在不足，這也將對電網(wǎng)安全穩(wěn)定帶來一定影響，可能導致大面積停電或電能質(zhì)量低下。

2.2管理標準跟不上，對應(yīng)風險控制不系統(tǒng)

與風電相關(guān)的國家、行業(yè)標準和規(guī)程，隨著風電事業(yè)的不斷發(fā)展也陸續(xù)發(fā)布。但由于我國風電事業(yè)發(fā)展迅猛，相關(guān)安全技術(shù)標準跟不上，出現(xiàn)滯后現(xiàn)象，并且目前的風電標準也不健全，很多標準條文經(jīng)不住推敲，不少是參考火電標準而來，不能體現(xiàn)風電的特點，起不到指導生產(chǎn)的作用，致使風險管理人員在風險管控過程中無依據(jù)可參照。風險管控的目的是在滿足生產(chǎn)需要的前提下，還要達到技術(shù)經(jīng)濟的優(yōu)化。風力發(fā)電系統(tǒng)的風險管控即使完全按照標準進行設(shè)定，也不系統(tǒng)和完善。

2.3管理及技術(shù)人員缺乏繼續(xù)教育，人員素質(zhì)跟不上現(xiàn)有的發(fā)展

隨著風電事業(yè)的快速發(fā)展及規(guī)?；?，且新參加的工作人員較多，易出現(xiàn)安全管理人員和技術(shù)人員不足。同時，為了維持生產(chǎn)，風電場很難有機會派相關(guān)人員進行安全培訓，這就導致了安全管理及技術(shù)人員不具備風險辨識、風險評估、安全管理、風險控制等相關(guān)知識和能力，不能全面把握風電場所存在顯性和隱性的事故隱患，也不能正確評估風險程度大小，對風險的有效控制始終處于被動狀態(tài)。此外，目前風電場制定的管理制度、規(guī)程及預案多數(shù)都是從別的風電場拷貝而來，其相關(guān)的理念和方法等得不到消化和吸收，使其形同虛設(shè)，起不到應(yīng)有的作用。

2.4風力并網(wǎng)技術(shù)對電能質(zhì)量的影響

風力發(fā)電在電力事業(yè)中的重要地位，使得并網(wǎng)技術(shù)得以廣泛應(yīng)用，風力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的普及反過來又反作用于電能質(zhì)量。然而風力發(fā)電并網(wǎng)也存在目前無法攻克的難關(guān)，風力的不穩(wěn)定性、風力發(fā)電動力組設(shè)備的欠完備，都會影響輸出功率的穩(wěn)定性，影響著電能質(zhì)量。只有先想辦法完善風力發(fā)電動力組設(shè)備，減小風力不穩(wěn)定性帶來的反作用不利影響，才能確保功率輸出的穩(wěn)定性，提高電能質(zhì)量。通過不斷的科學研究與實驗探索來提升和完善風力并網(wǎng)技術(shù)，對于提高電能質(zhì)量有著極為深遠的歷史意義，勢在必行。

結(jié)語

綜上所述，風能作為一種清潔新型能源，可以有效緩解能源危機，推動社會經(jīng)濟持續(xù)增長。風力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)是一種非常領(lǐng)先的可持續(xù)發(fā)展的綠色技術(shù)，雖然目前受限于科技與技術(shù)發(fā)展等問題的制約和阻礙，而未能得到更大規(guī)模的普遍運用。風力發(fā)電技術(shù)經(jīng)過不斷的完善和創(chuàng)新，逐漸成為新型清潔能源中重要組成部分，增速處于第一位，有助于推動社會進步和發(fā)展，帶來更大的經(jīng)濟效益和社會效益。

【參考文獻】：

[1]蘇順才.解析10kV及以下配網(wǎng)運行維護與檢修[J].廣東科技，2013.

[2]賈鵬.10kV配電線路的故障查找及其相關(guān)處理措施研究[J].中國科技縱橫，2015.

[3]王超平.10KV配電運維風險及檢修對策分析[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015（26）.

[4]晏勤，宋冬然.現(xiàn)代控制技術(shù)在風力發(fā)電控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J].電子技術(shù)與軟件工程，2016（15）.

[5]王家坤.風力發(fā)電控制系統(tǒng)中現(xiàn)代信息化控制技術(shù)的應(yīng)用策略[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2017（10）.