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关于新能源发电风力发电技术的探讨范西宁

发表时间：2021/4/12 来源：《基层建设》2020年第32期作者：范西宁

[导读] 摘要：风电新能源属于现阶段应用十分广泛的能源之一，得到了社会各界的广泛关注。

        中国电建集团河南工程有限公司河南郑州 450000
        摘要：风电新能源属于现阶段应用十分广泛的能源之一，得到了社会各界的广泛关注。我国对新能源的开发十分重视，并提倡采用可持续发展战略来进行相关资源的应用。在进行相关技术的应用时，必须保证其生产的技术水平能够切实提高，这样才能够促进风能等新型能源在应用的过程中，可以更快、更好地满足国家的全面发展需要。
        关键词：新能源发电；风力发电；技术分析
        引言：
        随着社会经济迅猛发展，人们的生活水平不断提高，对能源的需求逐步增大，能源供应逐步呈现出了紧张的态势，环境问题越发突出，因此近年来社会关注焦点逐渐向可再生能源的开发利用领域转变。
        1新能源发电概述新能源风力发电的原理
        新能源发电大部分都为分布式电源，分布式电源由美国在1978年提出，是一种较为新型的供电方式，在出现之初主要是为了服务偏远地区特定用户的用电需求而建设在用户附近的小型供电系统。随着对可再生能源的利用研究，可再生能源发电的比例逐年提高，如风力发电、光伏发电、潮汐发电等的利用，例如在山西大同建设的熊猫光伏发电厂，新能源发电也指这些不稳定的小型发电系统。传统的新能源发电主要建于用户附近，能源利用率高，经济性较强，随着新能源发电的发电功率越来越高、而新能源发电建设区域一般经济发展较为不足，电力需求不大，这造成了能源的极大浪费，因此新能源发电有了并网需求。新能源发电虽然不特指可再生能源的发电系统，但我国新能源发电主要由可再生能源发电系统组成，如光伏发电、风力发电等。因此新能源发电的发电功率并不稳定，有一定的时间性与季节性特点，这对新能源发电并网时造成了不良影响。
        2新能源风力发电技术的优点
        2.1相较于其他能源而言，风能是一种可再生资源，利用风能发电可以有效节约对常规资源的使用。同时，随着技术的不断升级和进化，也使得风力发电机的应用效率逐渐赶超常规的能源发电，这也使得它在应用的过程当中，经济价值会超越原本可能存在的常规发电能源。
        2.2相较于火力发电和核能发电的建设而言，风力发电厂的建设时间较短，且投资成本低于这二者，并且在应用的过程中，它可以针对不同模式进行灵活调整，还能够在没有合适机型的情况下完成基础设施的建设，因此它相较于其他建设的方式而言也更加简单。此外，由于风力发电是一种新兴技术，它能够保护我国的环境不受二次侵害，所以发展的前景也要优于前两者。
        3新能源风力发电的现状分析
        3.1电能波动较大
        风能属于过程性能源，风向与风速等方面存在明显的间歇性及随机性等特征。此外，风力发电机调控处理的稳定性与实效性差，导致从风电机组发出的电能有较大的波动性。
        3.2风电场分布地区偏远
        风能资源丰富的地区往往偏远，导致风电场与负荷中心的距离较远，电网的网架结构性能相对较弱，导致当地电网的输电功能无法实现风电的远距离输送。因此，还需加大对风电输送工程的研究与建设力度，加强电网建设的创新发展，以实现对风电资源的有效开发利用。
        3.3开发效率低
        风能能量的密度较小，需采用较大风轮尺寸的风力发电机，以获取同等的发电容量。但实际上，风轮机对风能资源的开发效率普遍偏低，最大效率不超过60%。

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在实践中受多种因素影响，水平轴风轮机最大效率为20%-50%，垂直轴风轮机的最大效率为30%-40%。1.3风力风电不易调节风能资源难以大量储存，蓄电成本相对较高，明显高于发电等环节的成本，导致电网系统的蓄电能力低，通常在输出电量的情况下才能调节收纳电量。电网存在明显的不可调度性，受风能不可控的特征影响，无法根据负荷大小去合理调节风力风电，电网调度压力和难度随之增大。受人力资源短缺等因素影响，无法满足选派专人值守各风电机组的要求。
        4新能源发电风力发电技术的应用
        4.1在风力发电容量预测中的应用
        随着各区域海上风电建设进程的加速、风电装机容量逐步增大，对风电功率预测的精度提出了更高要求，因此需引入更多的改进方法，以满足其功率预测的精度要求。首先，应用计算机技术与遥感技术等，可进一步提高对数字天气预报模型的分辨率与天气预报的准确度及天气预报的更新频率，间接带动风电预测模型输入数据等性能的优化。其次，采取结合多个数字天气预报模型的方式，能够规避恶劣气候条件的影响，实现对气象信息的高效预报，从而确保预测精度。同时，可利用混沌理论与小波分析等智能方式建立预测模型，通过线性与非线性方式，进一步强化预测方式的完善，提高预测结果精确度，切实降低预测误差。尤其是非线性方式与人工神经网络的结合，更利于发挥各预测性能的协同作用，实现各模型的优势互补与各模型信息的优化，进一步强化模型的可靠性与预测精度。最后通过实时测量的气象数据，可进一步减少风电功率短期预测的误差。
        4.2运用TCP/IP传输协议进行数据整合
        对于风电系统来说，要想实现系统的数据传输功能，便需要应用到物理链路及设备等传输系统，通过在风电系统中应用智能化技术，将使得系统在数据传输过程中能够采用TCP/IP传输协议来达到该目的。该传输协议在进行标准化后，同样能够在传输系统中进行共享，只需配置相应的网络设备和独立的综合布线系统，便可使不同系统在通信过程中存在的各种问题得到有效解决。以公共局域网为基础的智能化系统是可以在相同传输网络中进行共享的，从其技术应用层面上可以了解到，宽带路由器、公共局域网能够和互联网云端服务器进行连接，这样便使得风力系统具备了访问互联网的功能，从而实现对系统的智能化控制。对于可视对讲系统用户终端设备来说，其可看作是安装于用户室内中的一种共享性设备，通过该设备可对风电系统局域网进行访问，而且能够在风电管理系统中利用局域网来对因特网进行访问。
        4.3对新能源并网影响的优化配置
        加强并网规划与管理。首先在进行建设时要对新能源发电进行分析，确定建设的容量和等级，并完成相应模型的建设和监控系统的实施；其次，并网前要做好调试工作，对新能源发电的质量进行科学合理的评估，并安装好谐波治理装置；最后利用智能电网实时监控的特点做好对新能源发电的在线监控，加强对新能源发电的管理。完善并网安全技术规范。制定相关的新能源发电并网规范并积极展开相关领域的研究，优化新能源发电的并网流程，做好技术管理。如针对10kV电压接入电网的电源，应在并网点完成拥有断开点的开断设备安装并确保电网侧接地；针对220V/380V电压接入的电源，除安装具有开断指示的设备还应在并网点完成漏电保护装置安装。加快智能电网的建设。智能电网的自我调节能力更强，对于新能源发电的变化可进行自适应调整，有效提高了控制的即时性和高效性。
        结束语
        综上所述，现阶段，我国所采用的发电方式仍旧是以水力或火力发电为主，随着人们环保意识的不断增加，再加上传统能源的日益枯竭，这也使我国在火力发电发展规模上正变得越来越少，而相较于现代化城市建设进程的不断推进，城市对电力资源的需求缺口也正日益扩大，虽然我国愈发重视风力发电行业的发展，并且该行业的投入资金也逐年增多，但由于风力发电所处的环境人烟稀少，这也使风电系统在运行过程中存在许多问题，如果在控制系统中实现对智能化技术的科学应用，必将使风电系统获得更加光明的发展前景。
        参考文献
        ［1］刘燕．关于新能源风力发电相关技术之研究［J］．智能城市，2019，5(8):71－72．