基于新能源发电的风力发电技术研究

基于新能源发电的风力发电技术研究

祝四山

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摘要：在我国社会不断发展的过程中，我国各层面都有了一片良好的发展态势，在此背景下，电力能源的需求量也有了大幅度增加的现象，因此发电行业获得了新的发展机遇。近年来，人们环境保护意识的逐步加强，新能源合理应用受到了广泛关注。风能作为一种绿色清洁型可再生能源，在开发与利用方面逐步发展成为时代热门。风力发电技术不仅能够有效解决能源不足的问题，还能在一定程度上缓解全球气候变暖。因此，加大对风力发电相关技术的分析与研发具有重要的现实意义。

关键词：新能源发电；风力发电技术

引言

风能是当前非常普遍的一种清洁能源。随着应用范围的不断拓展，风力发电机组的建设规模逐渐扩大，为人们提供了更多的电力能源。

1风力发电技术概述

从各种重要资源的储备上来看，风能资源储备特别高，同自然资源对比明显，为全国自然资源储备的近10倍。而利用大风发电，则一般是将大风能量转换为驱使电机的机械力，再经过发电厂完成能量转变，从而生成的电量。技术的应用分析方法一般是：（1）风机种类。一般根据装机容量指标加以分类，一般包括中小型机、中型机、较大型机，还有特殊型机。通常，风机的体积越大，其桨叶的直径也就大。而按照风力速度指标，可以精细地分为恒速机、变速机，或者多态定速机。（2）装置的结构与功能解析。运转的风力发电机组，组成结构包含风轮、机舱、塔筒和基础部分。运转的风轮中学，组成结构包含叶片和变桨机构等。叶片的形态如何，关系到风能的吸收多少。工作中，当风机速度如果超过切出风力，则经过调节转动状态的叶尖，就能够进行气动制动。（3）风机控制方法。目前常用的并网发电机，种类分为双馈机、双速异步机及其自变速的风力发电机。新的并网技术，引进了模糊控制技术，可以有效调节转速或者输出功率。同时运用神经网络，对桨距角加以限制，从而预知了风轮气动特性，有着不错的效果。当风电场达到并网工作条件后，吸收无功，为提高工作效率，给风电场配备SVC和其他无功补偿装置，降低由于输入能量造成的设备振动现象，改善设备工作状况。

2基于新能源发电的风力发电技术

2.1变速风力发电技术

我国具有辽阔的地域，而且有着较大的地理差异性，因此在风速变化规律以及大小等方面有着明显特征，对传统的恒速发电技术进行应用，无法使风力发电需求得到满足，而运用变速风力发电技术则可以使这一问题得到有效解决。针对变速风力发电技术展开分析，其可根据风力情况合理控制与处理风力发电机。具体而言，可结合风速不同，根据风力发电设备的具体运转情况，采取相应的控制手段，防止风速对风力发电设备的稳定运行产生影响，使风力发电频率能够保持恒定。因此，在实际应用变速风力发电技术时，需要结合机组设备的运行情况和风速大小，合理调整与处理风轮转速指标，在确保输出功率稳定的同时，维持风力发电系统的安全稳定运行。

2.2电子变化器控制技术

从风力发电技术的研究来看，该种技术的应用，最为重要的一个构成部分就是电力电子变换器的控制器。因为在风力发电技术应用的时候，控制器对于技术的应用效果有着重要的影响，且风力发电技术有着应用范围广的优势，需要合理的运用电子变换器控制技术，才能够实现对风能的高效转化，在风能转化成电能之后，也能够以高效传输的方式实现对电能的传输。在实际运用的过程中，通过合理的运用电子变化器控制技术，则可以实现无功功率运行，可以说此种技术的应用使得风力发电更具备可靠性。另外，科学合理的运用PWM（脉冲宽度调制，一种模拟控制方式）整流器，可以实现对电力系统的最大功率进行科学且有效的控制。所以，对于整流器选择的时候，必须严格按照矢量控制的方式来进行，这样既可以使得整流器具备解决有功功率和无功功率存在的障碍，还能够使得无功功率的运行符合实际运行的需求。同时，对于PWM整流器的应用上，可以实现有功功率传输量的最大化处理，特别是对直流环节的优化设置，则可以实现对风电系统的无功功率与有功功率的有效调整，在此基础上，可以达到提升风电系统运行整体效率的水平。

2.3定桨距失速发电技术

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。

2.4风力发电输出技术应用

风力发电系统设备的运行需要技术人员对其运行的有效性进行考量，同时还需要借助风力能源完成动力能量的供应。为此，风力发电设备系统安装位置较为偏僻，且发电设备运行存在诸多安全隐患，依据国家相关规定，当前国内风力发电主要应用的技术需要进行进一步的研究，即使是我国已经研究出了高压模式下直流输出电流技术，但技术应用水平有待提高。此外，风力发电输出技术的应用对于自然环境要求偏低，且技术应用的性价比较高，相关发电设备运行期间直流输电模式会启动，加之电力电子技术以及IGBT系统晶体管的应用，可以有效提升关断设备运行效率。同时，为保证风力发电输出技术应用质量，技术人员还需要安装以及使用PWM系统，该系统具有降低风力发电电流输电运行成本的作用，且可以提高风力发电质量，可为风力发电技术的全面升级提供有力支持。

2.5并网风力发电技术

在风力发电系统运行过程中，收集到的风能可以通过并网双馈系统中的传动模型转化成电能。在风电机组未配备齿轮箱的状态下，风能能够在依托直驱风电发电机的前提下，促使风车叶片直接带动发电机运转以达到发电的目的。在直驱风电发电机实际使用过程中，为了实现风电机组轻便性不断提升的效果，风力发电公司可以运用以永磁体技术型直驱发电机组。当前，在风电机组实际运转过程中，假若风能大小未达到预定标准，风力发电公司就可以使用变流器管控发电机组，从而确保实际输出功率能够充分满足额定输出功率的基本要求。在变流器工作期间，首先，风电机组可以利用合理控制侧变流的模式，有效提升风力发电机组电流输出的稳定性。在此过程中，风电机组能够利用侧变流器调整电流的实际转换方式，从而促使内部转子运动速度以及电动势能都发生相应的改变，进而有效减弱功率变化给电流稳定性带来的重要影响。其次，风电机组可以利用网侧电流控制模式，实现有效调整系统内部电网系统与变流器功率的最终目的，从而有效降低风电输出功率在传入电网之后再次进行风电功率调整的频率。

结语

总而言之，随着人们对新能源发电研究的加深，对于风力发电技术的研究有了进一步的发展。但是，现阶段风能发电研究方面尚存在着诸多的缺陷，特别是对于风力发电技术的研究还存在着很多不足。因此，现阶段应该重视对风力发电方面的技术投入、资金投入以及政策支持，推动风力发电技术的创新和应用，在整体上提升风力发电技术水平，提升风力发电的整体效益，推进我国电力事业的持续性发展。

参考文献

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[3]周文翔.基于复合型阻抗适配器的新能源并网发电系统谐振抑制研究[D].合肥工业大学,2019(12):120-123.