关于新能源发电风力发电技术的探讨

发表时间:2020/10/22   来源:《中国电业》2020年第17期   作者: 祖力甫克尔·阿布都克尤木
[导读] 在经济、科技、建筑、交通高速发展的新时期下,社会需
        祖力甫克尔·阿布都克尤木
        华能新疆能源开发有限公司  新疆 乌鲁木齐 830017
        
        摘要:在经济、科技、建筑、交通高速发展的新时期下,社会需要的能源也越来越多,但大自然中的能源是有限的,因此可再生资源就显得尤其宝贵。风能是一种常见的、应用领域非常广泛的再生能源,而且开发起来相对容易,成本低、污染小、应用前景十分乐观。
        关键词:新能源发电;风力发电;技术
        1风电的发展
        1.1风力发展的现状
        我国已把可再生能源的开发和利用上升到了战
        略发展高度,能源结构优化是解决当前中国日趋严重化石燃料的时候和大气污染问题的主要办法之一。我国技术比较成熟和利用最早的可再生能源是水能,但存在开发周期长和成本投资大的问题;目前,风能似乎已成为最具潜力的可再生清洁能源。
        1.2我国风力发电产业的发展目标
        我国风电装机规模快速增长,风电技术水平与日俱增,我国风电发展又出现了一些新的挑战。为了确保2030年可再生能源消费量将达到总体的20%的目标能够实现,促使能源结构转型升级及风电产业的健康发展,我国明确了发展风电的指导思想、基本原则、发展目标、建设布局、重点任务、创新发展方式及保障措施。随着风电装机规模的快速增长和风电技术水平的不断提高,我国风电发展面临着一些新的挑战。为确保2030年可再生能源消费达到20%的总体目标,促进能源结构转型升级和风电产业健康发展,我国明确了指导思想、基本原则、发展目标、建设布局、重点任务,创新风电发展方式和保障措施。这一规划目标可以保持我国风电稳定的发展速度和规模,同时也表明“十三五”期间我国风电的发展方式更注重品质提升。
        2分析风力发电的技术
        2.1电子变化器的控制技术
        对于风力发电的技术而言,一个较为重要的组成内容就是电力电子变换器的控制器,在风力发电的过程中,是存在着较为重要的促作用,同时这种技术的特点就是应用范围十分广泛,在一些大型的风力发电系统之中,这种技术是存在着较为广泛的应用,通过合理应用可以有效地提高能源转化的效率,并且在转换完成之后也是可以全面的提高传输效率,合理地对这种技术进行应用,可以有效地完成无功功率在技术进行实际应用的过程中,也是十分安全以及可靠的。此外在PWM的整流器进行合理应用后,也可以对系统的最大功率进行有效地控制,并且在对整流器选择的时候,在一定程度上根据矢量控制的方式,这样能够有效地去解决有功功率和无功功率存在的障碍,让无功功率的运行能够满足实际的要求,同时对于PWM整流器应用中,在有功功率传输量最大化发展方面具有积极的重要作用,通过对直流环节进行科学的设置,对其风电系统的无功功率和有功功率进行相应的调整,这样做的目的能够全面的提高系统运行过程中的整体效率。并且风力发电控制技术应用中也是可以全面地提高发电机和设备的实际工作效率,例如合理地应用永磁发电机,在保证系统稳定运行的基础上,提高发电的效率。
        2.2分析风轮的控制技术
        在实际进风力发电技术应用的时候,风轮的控制技术是十分关键的,这种技术在实际进行应用的时候,可以全面地提升发电系统的稳定性,并且这种技术的应用,主要是通过功率信号反馈可以及时地掌握风轮功率的信号,持续的分析功率间的关系之后,能够在这个基础上绘制出相关的曲线图,因此实际进行操作的时候,需要对其最大的功率和系统的实际输出功率进行分析,从而得出其相关的差值,这时通过调整风轮的桨叶角,保证可以让风轮整体的运行功率达到最大化。

但是整个过程的花费是较高的,同时风机实际运行的过程中,最大的功率曲线获取过程中具有相应的难度,所以这点内容必须要引起工作人员足够的重视。除此之外对于风轮的控制技术实际应用中,管控叶尖速比是作为重要的组成内容,因为在风力进行相互作用之下,其叶尖端转动是存在着有线速度的,既称之为叶尖速,所以在对该值进行实际控制的过程中,必须要对其风速的实际运行系统作出持续的完善和优化。
        2.3无功补偿以及谐波消除技术
        在实际进行新能源风力发电的时候,通过合理地对无功补偿和谐波消除技术进行有效地应用,具有积极的作用,也是作为保障系统稳定运行的关键,并且这项技术在实际进行应用的时候,在其感应元件的相互影响之下,能够对系统之中无功功率的实际消耗情况进行及时的发掘出来,并且电压也是通过感应的整个过程中,如果在高压相对较高的情况下,感应元件的电流将会对其他元件带来一定程度的破坏影响,所以通过合理应用无功补偿的技术,能够对其谐波做出有效处理。在此之外对谐波消除技术实际应用中,因为风力发电整个过程会出现谐波的问题,如果存在着谐波的问题,必然会导致其电能质量比较差,所以这个时候便是需要通过应用谐波消除的技术,采用电力变流器和相关的设备,对其谐波有效地消除。或者是通过对电容器组进行及时的调整,有效地去改善无功功率,使其对谐波所带来的影响作出合理地控制,或者是通过采用三角形的方式做出相互的连接,这样可以对谐波的进入量进行有效降低,保证其风力发电的整体技术水平得到全面的提升。
        3风力发电控制技术的发展前景
        再生能源的开发、利用是全球范围内都在关注的问题,社会经济越发达,对能源的需求量就越大,因此风力发电技术受到普遍关注。(1)海上风电场技术。与内陆地区相比,海上的风力资源更加丰富,而且主导的风向更具有稳定性,周围环境对风电技术产生的影响比较小,十分有利于海上风电场的发展。然而,有些技术上的难题仍然是不可避免的,比如风电系统保护技术、海上风电场协调控制技术、海上风电场运输技术,如果上述技术问题能够一一得到解决,风力发电技术的稳定性就能大幅度提高。(2)最大风能的捕获技术。发电转速能否达到最好的控制效果是研究风力发电系统的关键,为了保证风电系统的稳定与可靠,需要不断的调控并网开关闭合。捕获最大风能需要不断的调节发电机的扭转功率和桨距,只有这样才能让那个风力发电技术迅速发展。(3)大容量的风电系统。为了满足社会日益增加的能源需求量,兆瓦级的大容量机组成为主要的发展趋势,可以最大限度的提高发电设备的利用效率,避免资源浪费,尽可能地给风电产业带来经济效益。然而,大容量机组在技术上实现起来非常困难,增加容量意味着要进一步改进风力发电设备、控制技术和各种材料,提高了工作难度。目前来讲,直驱式的永磁风力发电机以及多极永磁发电机是主要的参考对象,更是设计大容量机组的技术指导依据。
        4结束语
        21世纪,风力发电产业还是具有非常乐观的发展前景的,尽管仍然存在许多问题需要解决。风力发电企业除了不断研发风力发电控制技术之外,还要引进先进的机械设备,在零部件的研发方面,我国与发达国家还有很大差距,所以,应该从技术、设备两方面着手,不断汲取先进的经验,在此基础上实现自我创新,以推动风力发电技术的长足进步。
        参考文献:
        [1]郑育松.风力发电系统机械变频控制技术[J].装饰装修天地,2019,(23):390.
        [2]李胜,张兰红,单毅.永磁同步风力发电系统控制技术综述[J].微电机,2019,52(9):101-107.
        [3]许存祥.信息化控制技术在风力发电中的应用探讨[J].建筑工程技术与设计,2019,(32):2179.
        [4]张泾周,杨伟静,张安祥.模糊自适应PID控制的研究及应用仿真[J].计算机仿真,2009,26(9):132-135.
        [5]闫豪,李君.信息化控制技术在风力发电控制系统中的运用[J].电子技术与软件工程,2018,(3):140.
       
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: