蔡建儋

國家電投集團(tuán)江西電力有限公司高新清潔能源分公司 江西南昌 330096

風(fēng)力發(fā)電一方面可以滿足人們對電力資源的需求，另一方面還能滿足人們對清潔、生態(tài)、環(huán)保的需求。在塔架型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造中，由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單臺設(shè)計(jì)容量越來越大，塔架高度逐漸升高，就要求必須要加強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的制造管理。

1 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀

進(jìn)入到二十一世紀(jì)，是可再生能源的世紀(jì)，風(fēng)力發(fā)電成為各個(gè)國家重視的發(fā)電形式。風(fēng)能資源豐富，價(jià)格也比較便宜，能夠在很大范圍獲得，并且不會對環(huán)境造成污染。當(dāng)前我國在風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方面已經(jīng)有了很大程度的進(jìn)步，我國的風(fēng)力發(fā)電區(qū)域主要是在北部以及西北和東北草原以及戈壁灘等地方，這些地方缺乏煤炭資源以及常規(guī)能源，春冬季節(jié)風(fēng)速比較大，雨水又少，夏季的時(shí)候降水比較多，風(fēng)能以及水能就成為比較重要的季節(jié)補(bǔ)償。我國的地理環(huán)境復(fù)雜，有的區(qū)域風(fēng)能資源豐富，對于發(fā)展風(fēng)能發(fā)電是比較合適的，如江西鄱陽湖地區(qū)以及湖北通山地區(qū)，都能發(fā)展風(fēng)能發(fā)電。近些年我國在風(fēng)電場的建設(shè)發(fā)展方面加快了速度，風(fēng)力等新能源發(fā)電行業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景，在未來的很長時(shí)間就會保持著高速的發(fā)展態(tài)勢[1]。

2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

2.1 改進(jìn)控制技術(shù)

對于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的易干擾、不穩(wěn)定的問題，一般使用系統(tǒng)模型控制的方式予以解決，但是該種方法具有一定的局限性，所以其僅限于某個(gè)系統(tǒng)的指定周期使用，難以有效地預(yù)防能量轉(zhuǎn)換多個(gè)過程中所產(chǎn)生的變化。在風(fēng)場運(yùn)行的環(huán)境下，風(fēng)電機(jī)組由于無人值守，所以對系統(tǒng)的控制有著更高的要求。使用自適應(yīng)控制器，能夠讓風(fēng)電機(jī)組在最大的范圍內(nèi)，使用功率系數(shù)得到優(yōu)化。其工作原理為，利用對系統(tǒng)的輸入輸出展開測量，分析控制過程中需要的參數(shù)，并利用控制系統(tǒng)展開控制。相比于原有的控制器，自適應(yīng)控制器性能得到了較好的優(yōu)化，性能大大增加。它通過構(gòu)建出準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型，對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電功率展開控制，進(jìn)而更高效地進(jìn)行控制，并節(jié)約成本。

2.2 抗干擾容錯控制

風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，主要干擾因素包括：機(jī)側(cè)風(fēng)速、隨機(jī)噪聲、機(jī)械振動、機(jī)械磨損、網(wǎng)側(cè)電磁及諧波等。同時(shí)，機(jī)組機(jī)械、電氣故障的發(fā)生，也會導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)正常運(yùn)行受到影響，電能質(zhì)量不合格，引發(fā)電網(wǎng)電壓波動、產(chǎn)生諧波等問題。由此，在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展中抗干擾容錯控制研究具有重要意義，具體要求如下：（1）通過抗干擾容錯控制系統(tǒng)的應(yīng)用，提高機(jī)組控制系統(tǒng)精度，保證輸出功率平滑性，持續(xù)輸出優(yōu)質(zhì)電能，確保并網(wǎng)運(yùn)行安全；（2）通過抗干擾容錯控制系統(tǒng)的應(yīng)用，減少機(jī)組維修成本，防止出現(xiàn)災(zāi)難性事故，或者是早期故障惡化；（3）通過抗干擾容錯控制系統(tǒng)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、社會效益的最大化，逐步實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的大規(guī)模推廣。

2.3 接地施工

風(fēng)力機(jī)組因其高度較高，易遭受雷擊。國內(nèi)因雷擊產(chǎn)生風(fēng)機(jī)倒塌的事故時(shí)有發(fā)生，防雷接地施工也是一項(xiàng)難點(diǎn)工程。由于環(huán)境不同、區(qū)域不同接地網(wǎng)的設(shè)計(jì)也大有不同。但影響接地效果的主要還是土壤電阻率及接地體。目前使用頻率最高的還是金屬材料，主要有銅包鋼、熱鍍鋅園鋼和扁鋼等。山區(qū)因其地勢、地質(zhì)原因，垂直接地孔主要采用鉆深孔接地的施工方法。水平接地體鍍鋅鋼管與扁鋼、角鋼與扁鋼焊接時(shí)，為了使連接能夠最大限度的保證可靠，焊接過程中，不僅需要對接觸部位的兩側(cè)進(jìn)行焊接，還需要針對鋼帶彎成的弧形（或直角形）卡子與鋼管（或角鋼）補(bǔ)強(qiáng)焊接；混凝土澆筑完畢后，將垂直接地極用水平接地體（扁鐵）進(jìn)行相連，同時(shí)，對扁鐵周側(cè)采用高效降阻劑進(jìn)行涂貼。水平接地體和垂直接地極焊口均要進(jìn)行防腐蝕處理?；靥钸^程中，查驗(yàn)降阻劑有無脫落部位并進(jìn)行重新修補(bǔ)。土方回填應(yīng)分層施工，接地網(wǎng)的接地距離應(yīng)滿足設(shè)計(jì)和規(guī)范要求[2]。

3 控制途徑

3.1 開展科學(xué)有效的維護(hù)

為更好預(yù)防和處理小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各類故障，科學(xué)有效的維護(hù)開展也需要得到重視。在小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行過程中，需對風(fēng)輪運(yùn)轉(zhuǎn)正常情況進(jìn)行經(jīng)常性觀察，如出現(xiàn)機(jī)頭振動或噪聲、運(yùn)轉(zhuǎn)不穩(wěn)等現(xiàn)象，需立即開展停機(jī)檢查，保證故障能夠及時(shí)排除；地錨、緊固件螺栓、拉索鋼絲繩的松動情況需定期進(jìn)行檢查，大風(fēng)過后的檢查極為關(guān)鍵，及時(shí)調(diào)整的開展也不容忽視；電機(jī)軸承和立柱軸承、回轉(zhuǎn)體與立柱上端的光軸等潤滑部位也需要得到嚴(yán)格檢查，以此保證潤滑油補(bǔ)充的及時(shí)性，避免潤滑油不足現(xiàn)象出現(xiàn)，潤滑保養(yǎng)最長應(yīng)3 個(gè)月進(jìn)行1 次，回轉(zhuǎn)體內(nèi)的油泥和風(fēng)沙清理也需要得到重視；在霜凍、大學(xué)等天氣下，需做好葉片結(jié)冰情況檢查并做好清理工作；蓄電池的日常維護(hù)也需要得到重視，電解液的液位高度檢查、導(dǎo)線連接緊固的保持、放電后及時(shí)充電的落實(shí)均不容忽視。

3.2 加強(qiáng)焊接質(zhì)量管理

在風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的制造管理中必須要貫徹質(zhì)量管理，從風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的設(shè)計(jì)、制造到成品的整個(gè)過程中都需要嚴(yán)格按照制造質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)方法等來制作。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的焊接作業(yè)中，還需要相關(guān)的工作人員對風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架的焊接情況進(jìn)行監(jiān)督檢查，看是否存在余高尺寸不符合以及表面裂紋等外部缺陷；看是否存在未熔合、未焊透、裂紋、氣孔等背部缺陷。在檢驗(yàn)的過程中，要求相關(guān)的檢驗(yàn)人員必須要掌握正確的檢驗(yàn)方法，徹底找出風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架存在的問題與缺陷具體位置、大小以及性質(zhì)，并對導(dǎo)致該問題與缺陷的原因進(jìn)行分析與記錄，這樣也可以較好的規(guī)避在未來的風(fēng)力發(fā)電機(jī)塔架焊接中同類問題的發(fā)生[3]。

4 結(jié)語

總而言之，在未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用以及發(fā)展前景是比較廣泛的，要充分注重技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用，從整體上提升技術(shù)應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益。通過上文中對風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的相關(guān)探究，能有助于從理論層面進(jìn)一步深化對該技術(shù)的應(yīng)用認(rèn)識。