王衛(wèi)衛(wèi)

摘要：如今，科技無界限，電氣控制技術(shù)已越來越廣泛地應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電行業(yè)。近年來，國(guó)家政策大力推進(jìn)新能源建設(shè)，風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)項(xiàng)目也逐漸發(fā)展起來。但是風(fēng)電行業(yè)是一個(gè)比較復(fù)雜的行業(yè)，要想獲得高效率的收益，電氣控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電行業(yè)中的重要性也就隨之顯現(xiàn)。如今新型能源正在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用，其中風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)頗具代表性，電氣控制技術(shù)對(duì)風(fēng)力發(fā)電廠的運(yùn)行穩(wěn)定有著直接的影響，為此本文對(duì)風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)及應(yīng)用進(jìn)行分析，以期提高風(fēng)力發(fā)電的應(yīng)用價(jià)值。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;電氣控制技術(shù);應(yīng)用

1風(fēng)力發(fā)電和電氣控制技術(shù)的概述

風(fēng)力發(fā)電就是把自然界的風(fēng)能轉(zhuǎn)換成電能，對(duì)于風(fēng)能的利用其實(shí)很早就開始了，它是一種蘊(yùn)量巨大、清潔環(huán)保的可以再生的能源，這對(duì)目前能源緊張、污染嚴(yán)重的的現(xiàn)狀而言，是極其難得的，將其利用到發(fā)電過程中，不僅實(shí)現(xiàn)了資源節(jié)約的目的，還達(dá)到了環(huán)境保護(hù)的效果，因此頗受世界各國(guó)的重視，在我國(guó)也得到了較快的發(fā)展，但是風(fēng)力發(fā)電最大的問題是它的可靠性還不是很強(qiáng)，這與風(fēng)力發(fā)電受環(huán)境、氣壓以及氣溫等自然條件的影響是分不開的，所以為了解決這一問題，將電氣控制技術(shù)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電中，利于提高發(fā)電的可靠性。電氣控制技術(shù)將多個(gè)電氣原件進(jìn)行組合，借助其控制某個(gè)對(duì)象或某些對(duì)象，以使被控的設(shè)備在運(yùn)行時(shí)能夠更加安全、可靠。當(dāng)前，這一技術(shù)在發(fā)電領(lǐng)域得到了較好的應(yīng)用，使得發(fā)電的整個(gè)運(yùn)行過程得到了較強(qiáng)的控制，成效十分顯著。

2風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀分析

2.1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)備還不夠完善

主要表現(xiàn)在很多風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)，比較重視起核心功能的設(shè)備，而忽視了起輔助功能的設(shè)備，造成諸多功能作用得不到充分的發(fā)揮，影響其發(fā)電，同時(shí)也不利于電氣控制作業(yè)。非線性模型復(fù)雜性極高，技術(shù)運(yùn)用還不夠成熟，電氣控制工作受其阻礙，而線性模型雖已成熟，但是工作范圍和環(huán)境都有局限性，傳統(tǒng)的電氣控制技術(shù)滿足不了風(fēng)力發(fā)電的需求，對(duì)風(fēng)力發(fā)電的持續(xù)發(fā)展不利。

2.2風(fēng)力發(fā)電受外界因素的不利影響

一方面是自然因素，這是不可避免的，通常，風(fēng)力發(fā)電都會(huì)選擇高出水平面的地理環(huán)境，提高風(fēng)力發(fā)電的效果，但這也就使風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行會(huì)受大氣壓、溫度、雷雨等自然因素的影響，這些自然因素變化較為極端，不但穩(wěn)定性受影響，還會(huì)使發(fā)電設(shè)備受到損壞，另一方面是人為因素，風(fēng)力發(fā)電電氣控制工作需要工作人員有較強(qiáng)的專業(yè)能力和工作意識(shí)，因?yàn)檫@是一項(xiàng)復(fù)雜性和專業(yè)性較高的工作，工作人員素質(zhì)達(dá)不到，操作要么違規(guī)，要么疏漏，不僅安全性能無法保證，還會(huì)直接導(dǎo)致故障問題，影響其發(fā)電。

3風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1變槳距發(fā)電技術(shù)

該技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電過程的應(yīng)用能夠有效解決原本風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率不高的現(xiàn)實(shí)問題，能夠通過改變?cè)救~片傾角的方式，提高風(fēng)能的利用效率。另外，該技術(shù)的應(yīng)用可以以更換材料的方式進(jìn)一步降低原本扇葉的重量，這不僅可以降低其所做無用功的比例，還可以降低對(duì)應(yīng)的沖擊荷載。但是，由于該技術(shù)減輕了設(shè)備的質(zhì)量，所以其在變槳距運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，很有可能出現(xiàn)失穩(wěn)問題，在其后期維護(hù)過程中也需要花費(fèi)大量的人力物力資源，但伴隨著國(guó)內(nèi)電氣控制技術(shù)水平的不斷提升，該問題必然會(huì)逐漸得到緩解。

3.2主動(dòng)失速發(fā)電技術(shù)

這一技術(shù)整合了定、變槳失速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，因此又稱作混合失速發(fā)電技術(shù)，根據(jù)風(fēng)速的變化、風(fēng)向的變化對(duì)槳距角進(jìn)行合理的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能捕捉量的控制和風(fēng)速的控制，能量轉(zhuǎn)化效率極高，風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行效益得到了很高的保障。但在實(shí)際應(yīng)用中，失速問題頻頻出現(xiàn)，這就導(dǎo)致功率輸出受到不同程度的影響，對(duì)電氣控制極為不利。加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)勢(shì)在必行。

3.3定槳距失速發(fā)電技術(shù)

這一技術(shù)的應(yīng)用有效結(jié)合運(yùn)用了傳統(tǒng)發(fā)電技術(shù)和新型發(fā)電技術(shù)，更好的確保了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行軌跡，有效提高其的穩(wěn)定性。因?yàn)樵诎l(fā)電過程中發(fā)電機(jī)組需要并網(wǎng)進(jìn)行工作，這對(duì)發(fā)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行提出了更高的要求。定槳距失速發(fā)電技術(shù)借助葉片比較復(fù)雜的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)組功率的控制，同時(shí)葉片還存在重量大、體積大等情況，這都要使得在發(fā)電的過程中，消耗大量的無用功，對(duì)發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行效率極為不利，使運(yùn)行效率無法得到保證，這一技術(shù)的應(yīng)用受到了很大的限制，只能在風(fēng)力等級(jí)低的小風(fēng)環(huán)境中應(yīng)用，在風(fēng)力等級(jí)高的大風(fēng)環(huán)境中還沒能得到應(yīng)用，這也成為了以后重要的研究方向，拓寬其應(yīng)用范圍。

3.4變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)

變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的主要目的就是針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的原有恒速進(jìn)行影響和控制，根據(jù)不同風(fēng)速控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行情況，以此保證恒定發(fā)電頻率。運(yùn)行狀態(tài)根據(jù)風(fēng)速的不同改變，當(dāng)風(fēng)速較大時(shí)，發(fā)電質(zhì)量以及發(fā)電效率會(huì)受到功率的影響，為了避免功率過大對(duì)其產(chǎn)生影響，我們要及時(shí)調(diào)控風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的一系列指標(biāo);在風(fēng)速較小時(shí)，我們也要力求獲得更多的風(fēng)能來滿足平穩(wěn)的輸出功率。更重要的是，我國(guó)不同地區(qū)的風(fēng)速的大小是不同的，其變化規(guī)律也千差萬別。隨著技術(shù)的發(fā)展，我們逐步深入了對(duì)這一技術(shù)的認(rèn)識(shí)。從現(xiàn)如今的發(fā)展趨勢(shì)看，該技術(shù)是未來發(fā)展的重頭戲。常見的變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)主要有以下幾類，有籠型異步發(fā)電機(jī)類、永磁發(fā)電機(jī)類、交流勵(lì)磁雙饋型、無刷雙饋發(fā)電機(jī)類以及磁場(chǎng)調(diào)制型等。它們的主要特點(diǎn)是風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率較高，可以實(shí)現(xiàn)較好的柔韌性連接。除此之外，它們還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)無功功率、輸出功率的獨(dú)立調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)變槳距的過程也更加簡(jiǎn)單，但轉(zhuǎn)速的運(yùn)行范圍依然較大，這些特點(diǎn)均可以有效提高發(fā)電機(jī)組的功率質(zhì)量。

3.5混合失速發(fā)電技術(shù)

混合失速發(fā)電又稱為主動(dòng)失速發(fā)電，槳距角根據(jù)具體的情況會(huì)有不同的變化，以此來控制不同條件下的風(fēng)能捕獲量和速度。但是這個(gè)技術(shù)還有很大的上升空間，它的缺點(diǎn)是有可能會(huì)導(dǎo)致失速現(xiàn)象的發(fā)生，這樣會(huì)對(duì)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電的功率造成很大的影響，風(fēng)力發(fā)電廠也更加難以控制其發(fā)電效益。所以，電氣控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電的具體應(yīng)用過程當(dāng)中，我們要彌補(bǔ)主動(dòng)失速技術(shù)的缺陷，積極改進(jìn)其不足的地方，從而最大限度地提高風(fēng)力發(fā)電的效益。

4結(jié)語

總之，根據(jù)全球能源供給現(xiàn)狀，必須加強(qiáng)對(duì)新型清潔能源的開發(fā)。就風(fēng)力發(fā)電來看，為提高其電能轉(zhuǎn)化效率，提高其發(fā)電過程中的穩(wěn)定性，必須從風(fēng)力發(fā)電電氣控制技術(shù)人手，并結(jié)合其應(yīng)用實(shí)踐過程中所存在的問題，切實(shí)落實(shí)對(duì)相關(guān)技術(shù)的優(yōu)化與開發(fā)工作。

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