风力发电机组偏航控制系统技术分析及应用

发表时间:2021/2/3   来源:《中国电业》2020年10月28期   作者:彭晓兰
[导读] 基于风能是一种清洁类的可再生能源,所以受到了各个国家的重视
        彭晓兰
        国电联合动力技术(保定)有限公司,河北省保定市,071000
        摘要:基于风能是一种清洁类的可再生能源,所以受到了各个国家的重视,特别是一些水体资源、煤矿资源紧缺的地区,风力发电已经成为了当地首选的能源供应形式。但是,风力发电机组在运转工作期间,经常会因为风速、风向的变化,影响到电力能源的生产量,继而影响到所在地区电力能源的照常供给。为了防止这种情况的产生,在风电机组中普遍会安装偏航控制系统,以此精准地找对风向,确保风轮得到最大的风能,用以扩增电力能源的生产量。鉴于此,本文主要针对风力发电机组偏航控制系统技术做出了分析,继而陈述了如何在风力发电机组中发挥出偏航控制系统技术的功能作用,以供参考。
        关键词:风力发电;机组;偏航控制系统技术;分析;应用
        1风力发电机组结构
        最近这些年,能源资源紧缺问题日渐增重,加之城市化、工业化建设速度的增快,致使城市环境污染问题变得愈来愈严重。为了优化环境污染问题,国内相关环保部门,开始正视了环境治理、调整能源结构等工作,以期用清洁能源代替普通能源。在此背景下,风力发电这种电力能源的生产模式应时而生,考虑到风力发电具备了节能减耗、绿色环保的功能作用,而且拥有很强的可再生性,所以受到了电力领域的普遍欢迎,在未来风力发电也必然会成为电力企业的主流生产模式。通常状况下,风力发电机组主要涵盖了主轴、联轴装置、发电机、传动齿轮箱构成,并且在这些组成部分上都会同步安装加速传感装置,在加速传感装置上加装信号线连接触头、信号线连接触头与振动监测装置相连接,如此便可创建出风力发电机组的实时监测系统,用以随时掌控发电机组的运转工作情况,这样就能做到随时察觉异常情况,及时选用针对性强的优化措施,处理相应的问题,助力于电力能源生产效率的提升。
        2基于风力发电机组的偏航控制系统技术
        2.1偏航控制系统的工作原理
        借助风传感装置,可以将风向的改变情况反馈到偏航电机控制回路上的处理装置之中,然后此装置便可判断偏航方向、偏航角度,最终实现对风的目标。为减少风力发电机组偏航期间的陀螺力矩,应借助同轴连接的减速装置减速以后,达到偏航对风的目的。
        2.2风力发电机组的控制办法
        从当前情况来看,得益于风电所具备的清洁环保性能优势,在当前已经成为了国内社会普遍认可的一类可再生能源,但即便如此仍旧会受到一些因素的影响,难以确保风力能源的生产质量、使用效果达到预期标准,其中风力发电机组的控制技术能力较低问题属于亟待处理的一类问题。因此,相关企业应该选用实效性强的风力发电机组控制办法,以此提升风力能源的生产效率,提升风力发电机组偏航控制系统的技术水平。详细而言,首先,借助于本地通信系统或者是远距离通信系统,搜集风力发电机组的运行参数信息,记录初始数据。其次,参照搜集所得的风况参数值,将风力发电机组各个时间段的运行状态计算出来。然后,选用减少吸收功率系数、提升功率输出值的办法,得出优化后风电机组偏航控制系统的参数值。最后,将达到设计安全阀值的风力发电机组控制参数值,视为风力发电系统的最终运行参数。

在这种情况下,就可以显著提升风力发电机组的反应速度,防止偏航误动作情况产生,继而避免由于停机维修而产生的无用能量损耗值、机械载荷值。
        2.3风力发电机组的偏航控制系统
        现阶段,风力发电技术已经日渐成熟,而且使用的范围也比较大,而偏航控制系统的创建目的在于,对风力发电机组的偏航角度展开测量。因此 ,在实际测量风力发电机组的偏航角度时,应该选用最适宜的偏航测量技术手段、测量装置,以此确保测量结果的精准性。此外,对于偏航控制系统而言,将该系统运用在风力发电机组之中,能够得到发电机组偏航期间,偏航轴承齿轮带动小齿轮移动时,同时产出的两路脉冲信号。参照这两路的脉冲信号搜集得到的脉冲参数值,便可得出风力发电机组的实际偏航角度,继而保障风力发电机组偏航角度的精准程度得到显著提升。除此之外,对于风力发电机组的偏航控制系统而言,该系统中主要涵盖了偏航控制装置、偏航齿圈、机舱主结构等,该系统的安装目的在于借助偏航控制装置,使用高强度的螺栓将该装置与机舱主结构相连接,在此期间,应重点关注的内容起到连接作用的螺栓,其分布形式应为直线型结构。
        3偏航控制系统技术在风力发电机组中的实际运用
        对于当今社会来讲,能源资源已经成为人类维系照常生活的基础要素。但是,从目前情况来看,能源资源短缺问题变得愈来愈明显,几乎每一个国家都已经认识到能源的关键性,因而重视了能源保护、开发新能源等具备生态效益的工作。风电等若干类型新型能源的出现,能够减弱人们对于化石能源的以来程度,如此便可优化能源紧缺的现状问题,这对于环境保护效果的提升,无疑会起到推进作用。此外,伴随经济建设工作的逐步深入,风力发电系统的建设规模、建设数量均有了明显提升,之所以如此主要是由于风电能源属于一类可再生的清洁能源,这与我们国家推行的“绿色环保、节能减耗”的生态化理念相符,因而受到了电力领域的欢迎。但在风力发电系统运转工作期间,风力发电系统的创建体系并不是特别成熟,所以在风力发电机组运转工作期间,经常会产生偏航等问题,影响到风力发电的生产效益。因此,相关部门应该加大研究力度,以此提升发电机组的生产能力,保障发电机组的照常使用。
        4结束语
        总而言之,站在实际角度分析,风能作为一类清洁可再生能源,受到了人们的欢迎,而风力发电作为风能的主要展现形式,同样受到了瞩目。风力发电期间,风向会随时产生改变,此时便需要风力发电机组控制偏航情况,只有这样才能精准地管控风速、风向,用以提升风能的有效运用率,强化电力能源的生产效率。现如今,在实际测量偏航角度时,大都会选用电位计的方式完成,考虑到电位计自身存有许多方面的不足;电位计输出的信号很容易遭受外界的影响;电位计在使用一段时间与以后,会致使偏航角度对应的信号产生异常,等等。因此,应该优化偏航角度的测量技术,继而强化风力发电机组偏航控制系统技术的实效性,保障电力能源的生产量、生产品质得到显著提升。
        参考文献:
        [1]路宏. 基于风向预测的风电机组偏航控制方法研究[D]. 2019.
        [2]丁恒, 王世荣, 李金峰. 基于神经网络的风力发电机组偏航控制系统[J]. 电子技术与软件工程, 2018, No.129(07):138-138.
        [3]曹松青, 郝万君, 陈歆婧,等. 基于模型预测控制的风电机组载荷控制[J]. 苏州科技大学学报(自然科学版), 2019(3).
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