孟德義
摘要:當前新時期存在各種能源問題,對能源的利用率越來越高,新型能源的開發(fā)工作在逐步推進中。開發(fā)的新能源主要有風能、太陽能和潮汐能等,其中應用風能和太陽能發(fā)電較多,所具備的優(yōu)點被廣泛推廣。本文將從新時期新能源風力發(fā)電方面應用到的技術進行分析,提出有效的措施。
關鍵詞:風力能源;發(fā)電技術;措施
在當前新時期應用到的清潔能源主要有風能和太陽能,這兩種能源的開發(fā)利用較大。在對新能源風能的應用過程中存在很多的不確定因素,大容量風電并網(wǎng)會給電網(wǎng)帶來較大沖擊,不利于電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性,應用到的儲能設備可以調節(jié)電網(wǎng)運行中的工作狀態(tài)和功率大小,其有大容量、儲能密度高的優(yōu)勢,有效保障電網(wǎng)運行中的穩(wěn)定性。
1.新時期新能源風力發(fā)電技術的價值
1.1有一定的經(jīng)濟性價值
近年來利用風能發(fā)電的技術不斷完善,風能技術的應用受到人們的重視和關注,在發(fā)電領域應用較廣。我國風能密度較大的地區(qū),采用風能發(fā)電有著顯著的經(jīng)濟價值,同時對風力發(fā)電利用率的進一步提高,使得其建設和運行成本進一步降低。
1.2建設周期短
風力發(fā)電系統(tǒng)的建設周期短,能夠在較短的時間內完善區(qū)域內的供電。在當前對風力發(fā)電技術廣泛應用下,風力發(fā)電的建設越來越標準化,可以在較短時間內完成建設工作,同時積極投入到使用中,如我國偏遠地區(qū)風力發(fā)電可以滿足當?shù)胤稚⑿缘碾娏π枨蟆?/p>
1.3具有環(huán)保性能
風能作為一種可再生能源,在當前新時期的利用率較高,其所具備的清潔性特點,受到廣泛歡迎,對風能的利用加大研究,進一步提高風能的利用效率,有效改善目前化石能源所帶來的環(huán)境污染問題。對風能大力推廣和利用過程中,可以降低對煤炭資源的使用,提高對風能的利用率,減少環(huán)境污染。
2.風力發(fā)電相關技術分析
2.1風功率預測技術
風功率預測技術應用在風力發(fā)電系統(tǒng)輸出功率的預測方面,通過進行預測,可以對資源調度計劃進行安排,預測方法的應用需要根據(jù)預測周期和預測模型做出調整。
(1)風功率預測技術按照預測周期分類,有超短期預測、短期預測和長期預測,在實際應用方面,超短期預測主要是進行對風電的實時調度,短期預測則是進行機組組合,調度需要的備用資源;中長期預測主要是進行對系統(tǒng)維護,有效評估風能資源。(2)按照預測模型分類,風電功率預測法有物理法、統(tǒng)計法等,這些都是按照預測模型進行分類,物理法技術是利用相關設施模擬風電場附近區(qū)域的天氣狀況,對獲得的風向、風速等參數(shù)進行分析,創(chuàng)建出風電功率模型,達到對風電功率的預測。統(tǒng)計法是應用數(shù)學函數(shù)公式,計算數(shù)據(jù)與預測數(shù)據(jù)之間存在的關系,分析其相關性,同時預測結果,組合模型法是將各種功率預測方法進行整合,使得建立起來的預測模型可以充分發(fā)揮優(yōu)勢,獲得準確結果。
2.2風電機組功率調節(jié)技術
當風能密度滿足要求時,風力發(fā)電機的功率大小會影響到風力發(fā)電系統(tǒng)的供電能力。在風力發(fā)電系統(tǒng)中應用到的功率調節(jié)技術是十分重要的,利用風力發(fā)電機組可以實現(xiàn)將風能轉化為機械能,機械能轉化為電能的過程。發(fā)電機組所在的環(huán)境內風力較小時,就需要通過提高風力發(fā)電機組的能力,使得風力發(fā)電機組捕獲風的能力進一步提高,風電機組的發(fā)電功率也會進一步提升。風電機組附近風力過大時,需要考慮到風電機組結構強度和風電機組的發(fā)電容量,要考慮到機組過載現(xiàn)象,這時就需要降低機組捕獲風能的能力,促進機組的安全,有效保障發(fā)電功率的穩(wěn)定性。
2.3無功電壓自動控制技術
無功電壓自動控制技術通常應用在無功電壓自動控制子系統(tǒng)和附屬監(jiān)控系統(tǒng)中。自動控制子系統(tǒng)可以單獨運行,也可以與監(jiān)控系統(tǒng)集成應用,可以對風電場內的無功電壓進行監(jiān)控,通信系統(tǒng)中可以顯示無功電壓的調節(jié)情況。而且人工設置可以完成對子系統(tǒng)運行和狀態(tài)的控制,采用人工手段完成對風電場內控制設備的操作,自動控制系統(tǒng)會做好對系統(tǒng)的管理。風力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定運行時,子系統(tǒng)的無功調節(jié)功能就可以有效發(fā)揮出來,達到維持電壓穩(wěn)定的目的。如果無功電壓機組不能完成無功功率的調節(jié),就需要發(fā)揮動態(tài)無功補償設備的作用,子站可以自動調節(jié)無功補償狀態(tài),進一步補償無功功率。
3.未來風力發(fā)電技術的發(fā)展方向
一是建立大容量風電系統(tǒng),近年來風力發(fā)電技術的應用范圍越來越廣,已經(jīng)投入到很多的風力發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模中,風力發(fā)電系統(tǒng)的結構也越來越復雜。但是我國大容量風力發(fā)電系統(tǒng)在應用方面還存在很大的不足之處,很多的技術還不能有效應用。而且風力發(fā)電機組單機裝機容量不斷加大,導致風力發(fā)電系統(tǒng)的結構設計存在很大的不足。在未來風力發(fā)電技術的發(fā)展中,會應用到各種新的材料和工藝,進一步突破了傳統(tǒng)的風力發(fā)電系統(tǒng),其中大容量直驅式永磁同步發(fā)電機會成為未來的主要技術應用。二是并網(wǎng)技術,并網(wǎng)型風力發(fā)電系統(tǒng)中包括風力發(fā)電并網(wǎng)技術和電機轉速控制技術兩個方面的內容,為了進一步維持風力發(fā)電系統(tǒng)的可靠性,需要應用到全功率電力變換器,可以達到對系統(tǒng)的有效控制,并網(wǎng)開關可以應用到對并網(wǎng)的控制中。在對并網(wǎng)技術的實際應用過程中,調節(jié)變槳距和發(fā)電機組功率轉速,可以達到對風能的獲取。對于調節(jié)風力發(fā)電機組的輸出功率,需要考慮風力發(fā)電系統(tǒng)各個方面的因素,需要進一步創(chuàng)新和優(yōu)化風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術,促進風力發(fā)電技術的進一步完善。三是優(yōu)化變槳距調節(jié)技術和變速運行技術,在對風力發(fā)電系統(tǒng)技術的研究下,可以通過調節(jié)變槳距達到對系統(tǒng)的最優(yōu)設置,確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,進一步提高系統(tǒng)運行的可靠性。變速運行可以保證達到最大的風能捕捉量,進一步提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性,在未來需要進一步優(yōu)化變槳距調節(jié)技術和變速運行技術,確保達到較好的運行效果。
結語
綜上所述,新能源風能作為當前風力發(fā)電中應用到的主要能源,也是目前探討的一個熱門話題。近幾年風力發(fā)電技術已經(jīng)得到快速發(fā)展和應用,在社會上也獲得了較好的效益,在未來需要進一步加大對風力發(fā)電技術的研究,有效避免影響風力發(fā)電技術應用的各種不利因素,促進風力發(fā)電的穩(wěn)定運行。
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