探究风力发电机与风力发电控制技术

探究风力发电机与风力发电控制技术

谢政东

新疆龙源风力发电有限公司 乌鲁木齐市 830050

摘要：随着我国实行绿色生态的环保政策，人们对可再生资源的关注度逐渐加强，而风能作为可再生资源中典型的代表之一，也受到了较大的关注。而我国幅员辽阔，地理条件优越，风能资源较多，针对以上的特性阐述，我国可以利用风能发电来解决其能源消耗问题，促进社会的发展，减少环境污染。只要能够充分利用该资源就能实现绿色发展，响应了我国的号召。文章将从风力发电的主要应用为出发点，对其未来的发展方向进行了系统性阐述，为我国的风力发电提供较为基础的理论依据，进而促进风力发电行业的发展。

关键词： 风力发电机； 风力发电控制技术；

当前社会及经济的发展需要以能源消耗作为代价，而能源的储存量是有限的，能源的消耗会逐渐成为人类发展的重要挑战，随着能源消耗的增多，储备量降低，使得能源的供给矛盾突出。而我国在高速发展的同时也带来了环境污染问题，通过实施一系列治理措施，使环境污染问题得到缓解，但是目前的能源问题还未得到有效的解决。当前时代下，清洁能源的高效利用成为了当今世界的重要研究课题，我国的风力发电技术在多年的发展下取得了一系列成果，成为清洁能源发展的重要支柱性力量，为响应我国的生态发展提供了较新的思路。文章将对风力发电的现状进行阐述，分析其发展优势，并针对其发展特点进行趋势的预测，为该行业的发展提供理论依据，尽快解决我国的能源问题，促进社会发展。

１风力发电机

风力发电凭借着其清洁能源的固有优势得到了大量的关注，该方式可以作为应对能源消耗问题的解决方案之一，通常来说，传统的风力发电机主要有垄型异步、有刷双馈及同步发电机等。而随着发电机制造技艺及技术的发展，风力发电机经过革新发展出了多个分支，种类变多使得发电的效率逐渐提高。比如，无刷双馈异步发电机和永磁无刷同步发电机，这类电机的结构简单，具有较大的发电效率，经过多年的推广，使其在风力发电领域应用更加广阔。

２风力发电控制技术

２ ． １Ｈ ． 魯棒控制技术

Ｈ ． 鲁棒控制技术是无穷范数的最优解，它主要是利用了Ｈａ ｒ ｄ ｙ 空间通过个别指数发挥作用，通过鲁棒技术的加持，可使控制其具有较大的鲁棒性，控制效果显著。

Ｈ∞ 鲁棒控制运用了多个数学模型，从多角度出发进行分析，使其建模的精确度提高，避免出现较大的误差，可运用在风能领域。控制Ｈ∞ 的范数使其数值达到最小，那么系统可以保持稳定的输出。由于风力及风速是实时变化，且变化无任何规律，因此可通过此技术使风力发电过程中的输出具有变速恒频特点，便能跟踪风能进而提升对风能的利用效率，完成恒定发电任务，实现能源利用。

２． ２ 模糊控制技术

模糊控制是一种新型的控制手段，其核心基础是模糊推理，智能化控制手段的典型案例。该技术在应用过程中排除了线性因素的作用。在风力发电领域，该技术是依照经验进行创新而产生的，不但实现了资源的利用，可以保持最大功率发电，另外，该控制技术在变速恒频方面具有很大的特点，控制效果好。综合模糊控制技术的特点我们可以发现，当前该技术正在不断革新，正在与人工智能技术相结合，进一步推动了该技术的智能化控制。

３ 风力发电技术的发展趋势

３ ．１ 海上风电场技术

内陆地区的地形及环境等因素会对风力有所制约，使得风力发电的控制效果较差。而与陆地资源相比，海上风力发电的环境相对于较好，且海上的风能较大，很好的解决了陆上风能发电的弊端。海上的风向稳定，且环境较为单一，其发电设备不会受到人为损坏，发电的稳定性较高。因此，风力发电的未来发展方向之一则是利用海风打造风力发电场。虽然，海上发电的技术难度较大，存在着较大的困难，其技术难点主要是风电系统系统的协调控制及电力输送等方面，随着技术的不断更新，解决好这些问题，海上风力发电技术肯定能够发挥其巨大的作用，带来清洁能源的高效利用，

３ ．２风能捕获技术

为了保障发电的效率，通常会使发电机的转速达到最大值，研究此转速问题是风力发电领域的重点关注技术，通常来说，既保持发动机处在最大转速，实现风力发电进行稳定输出，就必须控制并网开关。而获取运转效率的有效方式则是调整期扭转功率，使其保持最大功率输出，进而实现发电效率的提高，促进发电技术的发展。

３．３ 大容量的风电系统

在当前的社会进程中，电力资源作为一种不可替代的资源，维持的社会的运转，促进了工业现代化的发展。而随着社会发展进程加快，电力资源的使用量也在不断上升，造成了较大的能源缺口。而使用大容量的风力发电设备可将电力的存储提升到较高的等级，进而实现了电力资源的高效利用，进而提高其发电的效益，解决能源短缺的问题。然而，构造大容量的发电系统具有一定的技术难度，目前还在进行技术研究，假设该技术较为成熟，一定会给当前的发电行业带来颠覆性的革新，使我国的风力发电领域得到较大提高。

目前，风力发电的趋势较为明显，我国在西部地区建立了多个风力发电站，利用当地丰富的风能资源进行发电，实现了清洁能源的利用，然而发电设备较大，使得在该地区较为明显。因此，从发电设备的规模来看，该设备应该向着小型化的趋势发展，这样做可以解决发电设备的运输问题，进而加快了整个发电系统的建设问题。同时，发电设备还需要向着普适化的方向发展，针对当地居民的生活习惯，研制较为小型的风力发电站。为了提高风力发电站留守人员的生活质量，可适当的建立一些娱乐设备，丰富业余生活。另外，保障电网的承压能力，还需要构建电压调整与监控系统，增加熔断设备保护其设备的安全性，解决风力发电不稳定带来的一系列问题。同时建造风力发电站还需要考虑其环保因素，虽然同其它不可再生资源相比，其风力发电较为清洁，对环境的影响较小，但是我们还需要在假设过程中使污染降到最低，进而实现绿色化发展。

４结语

本文详细介绍了风力发电相关的基本概念，阐述了当前清洁能源发电技术的重大作用，体现了我国能源布局的重要战略意义。同时，还阐述了目前技术发展现状，分析了其中的重难点，为风力发电的方向提出了自己的见解。从目前的发展情况来看，在风力发电中关键的部分还是技术问题，许多关键的技术没有攻克，导致目前的发电技术得不到较大的效益，无法解决其能源短缺的问题，通过本文的总结，可以在一定程度上为风力发电行业带来基础性的理论依据，进而促进整个行业的发展，早日解决清洁能源问题，促进社会的发展。

参考文献：

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