风力发电电气控制技术及应用实践探析

吕鹏

摘要：现代社会飞速发展，人们对各类能源的需求显著增加，能源危机问题越来越突出。为有效缓解能源压力，我国加大了对新型能源的研究和开发力度。其中，风力发电电气控制技术在实践中的应用价值较高。对此，文章从我国风力发电现状出发，阐述了风力发电电气控制技术，并详细分析了该技术的应用。

关键词：风力发电;电气控制技术;发电技术

引言：能源开发问题已成为当今社会可持续发展的重要任务，基于能源日益增加的需求和我国能源良性的发展，就要积极研究和开发新能源，以缓解能源危机。

1目前风力发电现状

风能作为目前被大力推广的清洁能源之一，由于企业资源的优势相对较为显著，无污染、不会衰竭。但是，局限性相对较大。例如，风力发电具有的稳定性，就会比其他类别的发电模式较弱;由于风能不可被储存，只能够在现场采取，所以，在风力发电发展时，出现了较多的问题。最显著的问题是对电网和电能质量影响相对较大。由于风向改变具有较强的随机性，风速也具有随机性，所以导致电能和负荷变化不一。若是电网规模相对较小，风力发电的稳定性也会相对较低;若是电网规模相对较大，就会导致电能的质量受到影响。所以，目前我国各个风力发电企业所运用的设备较为关键，但设备具有较强的复杂性，不能够对风力发电过程进行控制。

2风力发电系统电气控制技术分析

（1）风力发电系统的不稳定性，作为风力发电与其他发电模式有差别的地方，风力发电会受到各种自然因素的影响，例如温度湿度以及大气压等。所以，为了能够使风力发电不受到影响，需要尽可能的把全部不可控类自然因素规避。

（2）在对风力发电系统的效率进行探究的过程中，最关键的考量指标为风能利用率。风力发电厂为了可以提升风能利用率，设置出40～100m范围叶片直径。

（3）在一般状况之下，风力发电系统都是在比较恶劣的环境之下开展，相关工作人员很难对现场进行把控，没有办法对预期效果进行判断。所以必须要将远程监控设备引入其中，保障风力发电的效率。

3风力发电电气控制技术的实践应用

3.1变桨距發电技术

在风力发电过程中，发电质量及效率会受风力发电主机功率的影响，如果功率不足，会直接降低风力资源利用率。因此，需加强对风力发电机组运行风速功率的把控。对此，可以引入变桨距发电技术，当风力发电机设备组处于较高风速时，通过转变桨距角度保障发电稳定性，以充分利用风力资源。在我国科技水平不断提升的背景下，制造扇叶的材质有了明显改善，且改变了以往的大重量扇叶，这在一定程度上减轻了设备整体重量，同时，冲击荷载方面也有了明显变化，比以往更低。在风力发电系统中应用变桨距发电技术，能很好地维持设备的稳定性，降低设备运行的事故发生率，从而有效提高控制工作的质量。需要注意的是，变桨距在正常运转过程中的稳定性不够高，往往需要投入较多人力、物力，相信随着科技及电气控制技术水平的提升，这一问题会得到解决。

3.2定桨距失速发电技术

定桨距失速发电技术不仅延续了传统发电技术，也引入了新型发电技术。引入该技术能很好地保障风力发电系统的运行质量，确保系统处于稳定运行状态。从风力发电实际情况看，发电机组设备在并网中工作，对设备的稳定性要求较高，引入定桨距失速发电技术，通过利用叶片的复杂构造优势，能帮助作业人员控制发电机组设备功率，但也会出现消耗无用功的情况，这主要是叶片体积、重量过大造成的，降低了发电机组运行效率。定桨距失速发电技术的应用易受外界因素的影响，因此只适用于对风力等级没有较高要求的环境。如果风力等级过高，那么该技术便不再适用。为进一步扩大定桨距失速发电技术的应用范围，有关技术研发人员要加大研究力度。

3.3主动失速发电技术

主动失速发电技术是变桨距发电技术与定桨距失速发电技术的融合，在实际应用过程中，该技术可以很好地解决成本高等问题，有效控制风力发电频率。由此可见，主动失速发电技术整体优势较明显，不仅继承了变桨距发电技术的优势，也融合了定桨距失速发电技术的优势。该技术的应用原理如下：让桨距角处于不同状态下，便于改变，进而有效控制风能速度，整体把控捕获量。主动失速发电技术的实践应用价值较高，但该技术易发生严重失速问题，可能无法控制使用功率，进而严重影响整个电力系统的正常运转。

3.4变速风力发电技术

从当前我国风力发电情况看，变速风力发电技术是非常关键的技术。变速风力发电技术应用的关键是根据不同风速合理控制风力发电机设备的运行状态，保障恒定发电频率。上文提到，风力发电机设备易被不同风速影响，为减弱该影响，保障风力发电机设备运行效率，需结合实际情况随时调整风轮转速指标，进而使设备输出功率处于平稳状态，最终使风力发电整体更安全、稳定。

结束语：面对社会日渐增多的能源需求，我国需加强对多种能源的高效利用，重视对再生能源的研究、开发和利用。丰富的风力资源为我国风力发电事业的发展提供了先决条件，因此，现阶段，相关研究人员需要提高对风力发电的重视，全面分析风力发电存在的问题，合理引入电气控制技术，促使变桨距发电技术、定桨距失速发电技术、变速风力发电技术、低电压穿越技术、主动失速发电技术发挥其应有的作用，并积极研究如何更好地提高风力发电技术水平，保证风力发电质量及效率，以推动我国电力行业的稳步健康发展，进而带动我国经济的繁荣发展。

参考文献

[1]张倩.风力发电机组电气控制系统检修分析[J].时代农机，2019，46（12）：60-62.

[2]梁森.风力发电电气控制技术及应用[J].科技风，2018（25）：182.DOI：10.19392/j.cnki.1671-7341.201825165.

[3]周利鹏.风力发电电气控制技术发展探讨[J].科技创新导报，2018，15（23）：2-3.DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2018.23.002.

[4]郑春芳.风力发电机组的电气控制关键技术研究与应用[J].机械管理开发，2017，32（11）：101-103.DOI：10.16525/j.cnki.cn14-1134/th.2017.11.46.