风力发电技术与功率控制策略

风力发电技术与功率控制策略

张肖飞

大唐河南清洁能源有限责任公司  郑州450000

摘要：随着全球低碳转型进程的加快，风力发电技术成为越来越多国家实现“碳中和”目标的重要技术支撑。当前，由于石油等化石资源越来越匮乏，作为一种集丰富、可再生、清洁等诸多优点于一身的新资源，风能受到了世界各国的青睐。丹麦早在19世纪末便构建了全球首台风力发电机，但因为经济、技术有限，在提供电能方面，不能将风力发电作为主要供能措施。20世纪中期，欧美国家在风电发电机组的构建方面投入了诸多资金，为其发展提供了重要保障。到20世纪末期，风力发电量越来越大，今后可能成为世界第二大发电能源。在新时期电力生产中，风力发电技术、光伏发电技术逐渐被推广应用，成为新能源发电技术体系中的关键技术。本文主要阐述了风力发电技术的应用优势，同时探讨了风力发电技术与功率控制策略，以供参考。

关键词：风力发电技术；功率控制；策略

引言

风能、光能作为清洁型能源，具有无污染、低成本的应用优势。因此，在新时期电力生产中，风力发电技术、光伏发电技术逐渐被推广应用，成为新能源发电技术体系中的关键技术。文章对风力发可能存在的风险进行了深入、细致、全面、有效地识别，在此基础上提出了与风力发电符合企业技术改造生产实际的切实有效的、可行的风险管理措施和风险监督策略，以期实现对各种风险的闭环管理，最大限度地减少因风险而产生的不利后果。

1风力发电技术的应用优势

随着我国经济的蓬勃发展，人民生活水平得到了很大的改善。近年来社会发展对电力企业有了更高的要求，这就需要电力生产部门不仅要提供更优质的电能服务，还要保证基层发电企业的安全生产。与传统发电方式相比，风力发电具有明显的综合优势，可以实现环境保护和能源的可持续发展。风能作为清洁能源，在发电时不会对环境产生破坏。同时，风力发电设施属于立体设施，不会对陆地环境的稳定性产生破坏。因此，从整体上来讲，在未来发电行业中，风力发电会成为重要的技术手段。①经济性好。风力发电的经济性很好，整体成本较低。目前，由于技术越发先进可靠，以至于风力发电的成本已经接近了煤炭的发电成本。风力发电在提升效益方面有着非常明显的优势。在未来新技术的引入和使用过程中，必然会进一步降低相关成本。数据统计显示，如果风力发电的能力再次翻倍，那么成本将会下降35%左右；如果风电实际使用的增长率突破30%，市场成本会进一步降低。此外，我国幅员辽阔，风力资源的储备量比较丰富，在日后持续发展的过程中，特别是在风力发电大面积铺开的过程中，带来的经济效益会更加可观，这也符合新时期的绿色、生态发展理念。一些地区经济欠发达是由于路况不佳，其中山区占据多数，将风力发电技术引入其中，可以给偏远地区带来很重要的经济保障价值。应用风力发电技术可以迅速解决山区的实际性问题，可以在满足用电需求的同时，给地区带来帮助，提升各地区经济实力。②建设周期短。相比于其他项目，风力发电的建设工期比较短，建设完毕后也可以迅速投产。在风力发电项目落地时，由于建设周期的快速性，大部分项目会按照周或者月来进行结算，在短期就可看到建设的效果，这对于急需缓解用电资源紧缺问题的项目地区有着十分重要的价值。

2风力发电功率控制策略

2.1加大技术研发力度

在风力发电技术发展中，需要加大风能技术的研发力度，提升风力发电效率。在具体建设时，需要根据所在地区的实际情况来进行合理的建设。例如，风力较强时可以提升风能的密度，调整发电方式，确保风机的安全。不同地区需要选择合适的风机，例如，在风密度较高时可以进行风机的永久安装，可以选择新型风机机体结构，减少投资成本。在风力较弱的地方，可以加大发动机的功率，实现大量风能的储存并进行有效的应用。需要进行技术创新及研发，并根据各地区的发电环境来最大限度地提升风能的利用效率。此外，针对陆地风力发电建设相对集中的问题，需要结合城市的发展需求及各地区风力资源分布情况进行深入研究。例如，结合各地区风力资源分布不均匀的情况，针对风力发电系统进行优化，提升经济效益；结合不同的风场来确定相应的计划方案，提升发电性能，并确保电能的远距离传输。需要针对城市发展的需求来合理分布风力发电机，针对各地区风场进行测试之后改造发电机组。同时，针对风力产业结构进行完善是新时期风力发电行业发展的必然需求，可推动区域的产业结构调整。需要结合大数据来对风力进行测试，确保风力产业的高质量、绿色发展。

2.2风力发电机控制功率

当前，风力发电机组的构造逐渐增大，在大型风力发电机组制造中运用的发电机通常是双馈异步风力发电机。在风力发电机的结构中，定子绕组和工频电网连接在一起，转子绕组可以对频率相位、相序与幅度进行调节。内部主要运用交直交变流器，在双馈异步发电机的作用下，能够实现在风速不同的情况中，风力发电机组的使用不会受到丝毫影响。同时，发电机的转速还能以风速的改变为基础展开调节，确保风力发电机组运行状态最佳化，显著提升风能的使用效率。在输出发电中，能够实时控制馈入转子绕组电流参数，从而确保频率与电压恒定，使风力发电系统更加稳定。借助风力发电机全面控制风力发电中的输出功率和运转功率，提升发电和输出的安全性，确保风电机组运行更加稳定和安全，让风力发电社会、经济效益能够实现全面的提高。

2.3风功率预测技术

由于风电机组的动力不稳，风能的变化主要取决于风能的强度，风速越大，风力越大，风电的功率越低。风电场所产生的电力最终都会被纳入到电力系统中，然而，由于风能的非平稳特性，使得在引入风能之后，电力系统的运行变得更加困难。这样的话，就必须要对风力进行预报，然后再对电力系统进行优化，这样既可以保证系统的稳定，又可以保证系统的容量。由于现有的风能预报模式和预报周期的需求各不相同，因此必须采用多种预报技术来提高预报精度。按照预报的时间序列划分，可以分为短期、短期和中长期三种不同的风能预报。在风电机组的实时规划方面，目前采用的是短期预报，即：对机组进行规划和调度：中期预报是对地区的风能进行评价。按照风能预报的模式划分，可以分为物理法、统计法和综合法三种。物理方法以气象原理为基础，对风电场的风向、风速、气压、空气浓度等进行数值仿真，从而对风场进行数值预报。用此方法所建立的预报模式必须与风力发电系统的电力模式相联系，以达到对风力发电的预报目的。根据实测数据，由于其随机特性，其预报值也会产生一些偏差。统计方法是利用统计方法，利用统计手段，对数据进行分析，找出风速的变化。此外，统计还可用于深入地发掘与风力有关的资料。在实际运用中，所使用的算法直接关系到预报的精确度。当前，有两种方法：时序和机械式的学习。该方法具有较好的综合性能。由于在实践中存在着一些缺陷，所以必须结合多种预测方法，并结合起来，形成一套适合自己的预报模式。

结语

在我国经济发展中，风力发电是非常重要的技术。新时期，随着信息技术的不断发展，各个行业的生产模式发生了变化。在绿色环保理念下，风电设备得到了发展，其具有清洁性高、可持续强的特点。针对风力发电技术进行升级及优化，提升风力发电技术水平及效率，可以解决当前的能源短缺问题。

参考文献

[1]董玉辉,梁君亮.风电/光伏发电接入电网的电压稳定及控制分析[J].中国新技术新产品,2022(05):68-70.

[2]杜凤丽.明确太阳能热发电战略定位促进技术发展[J].华电技术,2021,43(11):1-4.

[3]任巍曦.新能源发电系统运行特性评价分析方法的研究综述[J].华北电力技术,2015(03):18-24.