关于我国风力发电现状及其技术应用状况的分析

李妍

摘 要：随着我国可持续发展浪潮的兴起，新能源发展策略日益引起社会的广泛重视。这就需要展开风电产业节能型技术体系的优化。现就我国的风力发电情况展开分析，进行风力发电技术方案的优化，从而有效解决风电发展过程中的相关问题，实现相关技术方案的优化，保证风力发电技术模块的有效应用。

关键词：风力发电；研究应用；现状；存在问题；技术发展

1 关于我国风力发电情况的分析

随着风力发电技术的不断进步，我国风电企业的发电体系也在不断健全，实现了不同种策略的应用，其通过一系列的手段实现了发展策略的优化，比如进行了技术进口、吸收技术、自主创新技术模块等的开展，保证了我国风力发电工作的正常开展，实现了一系列的优秀风电设备的普及，这一定程度说明我国这些年的风力发电技术的良好应用趋势。随着科技发展，风电装备制造体系不断健全，也实现了产业的日益集中化，这保证了国产机组技术含量的提升。通过对我国风电机组整机应用模块的分析，可以得知我国的发展现阶段已经基本满足风电发展的需要，但是依然有一些主要设备要依赖进口。这就需要展开风电装备制造业体系的健全，保证其技术的自主创新，进行风电核心技术的积极应用，保证风电关键设备体系的优化。

通过对风力发电技术的探讨可以得知，其是一种综合性的高技术系统工程，涉及的学科范围比较广泛，比如自动控制领域、空气动力学领域、力学领域等，这些模块都影响了风电组的正常开展。目前来说，我国的风力发电控制技术体系是不健全的，这涉及到风力发电机组的核心技术、体积改进技术等模块，尤其是控制技术的应用影响了风力发电机组的整体效益。

受到内外环境的影响，比如大气气压、湿度、气温等情况的改变，其自然风速是不断变化的，这也与风电场地的综合环境是密切相关的，这就使风力机具备不可控性及其随机性。为了有效优化风能的利用率，进行风力发电机组叶片直径的控制是必要的，保证其风轮良好的转动惯量的控制，从而满足当下风力发电机组的并网及其脱网工作的需要，实现其输入功率的积极控制及其优化。

2 我国风力发电技术应用模块的优化

为了更好的进行风力发电技术模块的优化，展开风力资源丰富地区的风力发电技术的控制是必要的，这就需要进行风力发电机组的积极监控及其无人值班运行，这就需要展开风力发电机组的控制体系的健全，保证其系统可靠性及其整体安全性的优化。这离不开风力发电控制技术体系的优化，离不开对先进控制系统的应用，这些都有利于风力发电组的优化运行。这也离不开先进的计算机技术的应用，保证先进的控制技术领域的应用，实现并网运行风力发电的积极控制，保证其控制模块的多模块化，实现其智能型发展模块的应用，以提升其应用效益。

在风力发电机组设计模块中，进行定桨距型风力机组的优化控制是必要的，从而进行桨距角的积极固定及其优化。从而有效应对其风速的变化情况，实现桨叶的迎风角度的控制。在失速型应用设备中，其是针对风速及其额定风速的变化情况，展开的失速特性的应用，随着气流攻角的不断变化，其桨叶的表面会产生一系列的涡流情况，这就需要进行发电机的功率输出模块的控制。失速调节型具备良好的工作效益，比如其设备的简单可靠性，有利于顺应风速的变化情况而进行输出功率的变化。只通过桨叶的被动失速调节而控制系统不做任何控制，使控制系统大为简化。其缺点是叶片重量大，桨叶、轮毂、塔架等部件受力较大，机组的整体效率较低，也使得这些关键部件更容易疲劳磨损。变速恒频风力发电机组是近年来发展起来的一种新型风力发电系统，其转速不受发电机输出功率的限制，而其输出电压的频率、幅值和相位也不受转子转速的影响。

相对于恒速风电机组的变化应用，该发电机就具备良好的功能适应性，比如在其低风速时，能够进行风速变化情况的跟踪，从而保证其叶尖速度的有效控制及其保持，通过对风轮转速的变化情况的应用，进行风力机桨距角的调节，从而有利于风电机组的安全稳定运行，实现其输出功率的更加稳定性。在变速恒频风力发电机组应用过程中，其需要进行变桨距的控制来保证设备的最佳运作，这就需要进行发电机转速模块及其风速的控制，实现叶片桨距角的积极调整、优化。从而控制发电机输出功率，由传动齿轮箱、伺服电机和驱动控制单元组成。随着风电控制技术的发展，当输出功率小于额定功率状态时，变桨距风力发电机组采用OptitiP技术，即根据风速的大小，调整发电机转差率，使其尽量运行在最佳叶尖速比，以得到理想的输出功率。变桨距风力发电机组的优点是：输出功率平稳，在额定点具有较高的风能利用系数，具有更好的起动性能与制动性能，能够确保高风速段的额定功率。

通过对风能性质的分析可以得知，其具备较低稳定性，并且该能源的能量密度性比较低，受到其风速、风向等的变化影响，风力机叶片攻角也会不断发生变化，从而影响了叶尖速的变化情况。这受到风力机的空气动力效率的影响极其传动链的功率变化影响，不利于风电系统的发电效率的有效运作，从而影响了电能质量。目前，对风力发电机的控制策略研究根据控制器类型可分为两大类：基于数学模型的传统控制方法和现代控制方法。传统控制采用线性控制方法，通过调节发电机电磁转矩或桨叶节距角，使叶尖速比保持最优值，从而实现风能的最大捕获。对于快速变化的风速，其调节相对滞后。

通过对现代控制方法的应用有利于提升风电机组的应用效益，这涉及到自适应控制模块、智能控制模块、变结构控制模块等，进行系数参数变化情况的有效适应，进行风电系统的内部工作模块的优化，保证风电机组的积极控制，比如进行鲁棒控制模块的优化，保证多变量问题的积极解决，这有利于进行位置系統干扰因素问题的解决，有利于保证其鲁棒控制程序的强稳定性的优化。模糊控制是一种典型的智能控制方法，其最大的特点是将专家的知识和经验表示为语言规则用于控制，不依赖于被控制对象的精确数学模型，能够克服非线性因素的影响，对被调节对象有较强的鲁棒性。由于风力发电机的精确数学模型难以建立，模糊控制非常适合于风力发电机组的控制，越来越受到风电研究人员的重视。

目前来说，我国风电机组的核心设计及其制作体系依旧是不健全的，在技术设计模块中存在着诸多的问题，这就需要进行自主研发科技的开发，保证自主创新技术体系的优化，从而满足现阶段风电企业的有效开展，进行设计模块的优化，保证风机制造体系的健全，保证其逆变系统、风电控制系统的优化，实现一系列的核心零件的可替代性。其次，我国风电发展规划与电网规划不相协调，上网容量远小于装机容量。风电发展侧重于资源规划，风电场的建设往往没有考虑当地电网的消纳能力，从而造成装机容量大，并网发电少的现状。我国风电的技术标准和规范不健全，包括风机制造、检测、调试、关键零部件生产及电场入网等相关标准亟需建立和完善。

3 结束语

通过对我国风力发电现状及其技术应用状况的分析，可以更有效的提升风力发电机组的应用效益，更有利于当下风力发电问题的解决。

参考文献

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