风力发电中的电气控制技术分析

风力发电中的电气控制技术分析

赵涛

中广核新能源投资（深圳）有限公司内蒙古分公司 内蒙古呼和浩特市  010020

摘要：随着我国经济的高速发展，人们对于生活的质量要求越来越高，对能源的需求也在不断增加，风能作为一种清洁可再生资源备受关注。风力发电已经成为我国电力能源技术中的重要组成部分，但因为风力发电存在一定的特殊性，风力发电厂是否能够稳定运行，与电气控制技术存在较大的关联。鉴于此，本文主要从风力发电电气控制技术概述出发，对电气控制技术在风力发电中的应用及策略进行了分析，以供参考。

关键词：风力发电；电气控制；技术分析

引言

随着经济的快速发展，能源开发被提上议事日程。解决能源短缺问题，应重视新能源的开发和研究，其中，风能是一种具有很强应用价值的新型清洁能源，将其利用到发电过程中可以达到节约资源的目的，是资源节约与环境保护的主要体现。但受气压、气温和环境因素影响，风力发电的可靠性相对较差，对此，在风力发电中应用电气控制技术可以有效地提高发电可靠性。风电电控技术应用广泛，人工智能在控制系统中的合理应用，也必然会取得更大的成果。两者同时在一定程度上，促进中国风电产业的持续稳定发展。在发展过程中，员工应采取合理措施应用人工智能，以确保风力发电的全面发展，了解电控技术及应用策略迫在眉睫，充分重视两者在风力发电系统控制中的应用，为中国电力行业的快速发展奠定相应的基础。

1风力发电电气控制技术概述

风力发电主要是将自然风的动能转变成机械动能，再把机械动能转化为电能，利用风能资源的模式。从一开始这项技术就被采用，由于风能是清洁能源，且能量巨大，是可再生能源的一种。当前，世界正在被严重污染，面临能源短缺的问题。因此，有必要积极利用风电资源，既可以降低资源利用率，又可以保护环境。但是，在实施风力发电的过程中，风力发电的可靠性不是很强，这与大气压力、温度等各种自然因素对风力发电效率的影响有关。对此，在风力发电中应用电气控制技术可以有效提高发电可靠性。电气控制技术是将一系列电气元件组合在一起，并使用其中特定的一个来控制特定对象，使受控设备在运行过程中具有很强的可靠性和安全性。当前阶段，风力发电过程中已广泛使用了电气控制技术，以更好地控制发电过程，成果较优。

2风力发电设备技术现状

2.1风功率预测技术有待提升

随着风力发电的迅速发展，风功率预测技术变得越来越重要。风功率预测是评估和预测风力发电系统未来发电能力的关键工具，对于电网调度、发电计划和运维决策具有重要意义。然而，当前的风功率预测技术仍然面临着一些挑战，制约了风功率预测技术的提升。风功率预测技术低下的原因主要有以下几点：首先，风力发电系统受到多种因素的影响，如地形、气象条件、大气层流等。这些复杂的风场特性使得风功率的预测变得具有挑战性，传统的预测方法可能无法准确预测风速和风功率的变化。其次，风功率预测通常依赖天气预报数据。然而，天气预报本身存在一定的不确定性和误差。不准确的天气预报会导致风功率预测的不准确性，影响着风力发电系统的运行和调度决策。最后，风功率预测需要大量的历史数据和实时监测数据作为输入。然而，由于数据采集和传输等问题，可能存在数据缺失和质量问题。这会对预测模型的训练和准确性产生不利影响。不准确的风功率预测可能导致发电计划和运维决策的错误。如果预测结果与实际情况相差较大，可能会导致发电机组的过量或不足运行，增加运营成本，降低发电效率。

2.2风电机组的故障诊断和维修工作不力

风电机组的故障诊断和维修工作不力的原因主要有以下几点：首先，缺乏高效、准确的故障诊断系统是故障诊断工作不力的一个主要原因。如果系统不具备足够的传感器、数据采集设备和监测软件，或者缺乏合适的故障诊断算法和工具，就会导致故障诊断的困难和不准确性。其次，故障诊断和维修需要有经验和专业知识的技术人员进行操作。如果缺乏经验丰富的工程师和维修人员，就会导致故障诊断和维修工作的不力。技术人员的水平和能力不足可能会延长故障的修复时间，增加停机时间和损失。最后，故障诊断和维修的及时性对于恢复发电机组的正常运行至关重要。如果故障诊断和维修工作没有及时进行，会导致故障的进一步扩大和严重化，增加修复的难度和成本。这些故障诊断和维修工作不力会带来以下危害：首先，故障诊断和维修工作不力会延长发电机组的停机时间，导致发电能力下降，无法满足电网的需求，影响电力供应的稳定性。其次，故障诊断和维修工作不力会增加维修成本和停机损失。修复故障所需的时间和资源增加，导致企业经济损失和运营成本的增加。最后，故障诊断和维修工作不力可能导致设备的安全风险增加。未能及时发现和修复潜在的故障隐患，可能导致事故的发生，给工作人员和设备带来安全风险和损害。

3风力发电中的电气控制技术分析

3.1变桨距发电技术

在风力发电过程中，需要对风力发电主机功率加以保证，避免影响到发电质量和效率，否则将会导致风力资源的实际利用效率有所下降。因此，需要科学控制风力发电机组的运行风速功率。具体来说，通过对变桨距发电技术进行应用，可以使上述问题得到充分解决。变桨距发电技术可以合理调整和转变桨距角度，从而在较高风速条件下提升风力发电设备的运转效率，使风力资源的利用率得到提升。在实际应用变桨距发电技术时，需要有效控制变桨距运转过程的稳定性，并对此方面加大研究投入和关注从而使此技术的应用效果得到提高。

3.2定桨距失速发电技术

对于定桨距失速发电技术，其主要采用科学方式有效融合了传统与现代化的新型发电技术。通过对定桨距失速发电技术进行应用，一方面可以使风力发电系统的运行水平得到提高，另一方面还能够维持发电系统的安全稳定运行。具体来说，在风力发电期间，发电机组设备的运转一般处于并网状态，因此设备机组的运行稳定性，直接影响到发电系统的运转安全性。在应用定桨距失速发电技术后，其叶片构造十分复杂，需要对自身的专业技能加以利用，从而科学控制发电机组设备的运行功率。但此类发电技术的叶片体积相对较大，重量也较重，在发电过程中会消耗大量的无用功，进而降低发电机组的实际运行效率。对此，可以在较低风力等级的环境中对此技术进行应用，从而达到理想的应用效果，当环境的风力等级相对较高时，需要对此技术加以完善和优化。

3.3主动失速发电技术

对于主动失速发电技术，其主要是指混合失速发电技术，其将变桨距发电和定桨距失速发电两种技术进行了有效融合，可以合理处理定桨距失速发电技术应用时的高成本问题。与此同时，通过对主动失速发电技术进行应用，还可以使定桨距失速发电技术的发电频率得到有效提升。因此，对比其他类型的技术，主动失速发电技术的应用优势十分明显，其一方面可以使定桨距失速和变桨距两种发电技术的优势得到有效发挥，另一方面还可以使两种技术的缺陷得到弥补。

结束语

风力发电是一种清洁的新能源，可以不造成环境污染的运行发电。风能作为一种清洁无害的资源具有巨大发展潜力。随着风力发电机组装机容量和单机容量不断加大，对电网运行稳定性及故障处理等方面要求越来越严格。为了保证电力系统安全、稳定工作，必须研究制定一套可靠、完善、健全的检修方案。

参考文献

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