浅议风力发电技术现状及存在问题 赫英旭

发表时间:2020/5/15   来源:《基层建设》2020年第3期   作者:赫英旭
[导读] 摘要:随着经济和各行各业的快速发展,风力发电是风能利用最为主要的形式,这一发电的形式也受到各国的高度重视,作为自然能源发电的方式,该技术的应用有着诸多的优势,在节约不可再生能源的同时,也对保护生态环境有着积极的作用。
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        摘要:随着经济和各行各业的快速发展,风力发电是风能利用最为主要的形式,这一发电的形式也受到各国的高度重视,作为自然能源发电的方式,该技术的应用有着诸多的优势,在节约不可再生能源的同时,也对保护生态环境有着积极的作用。我国作为能源资源紧缺的国家,发展风力发电就成为必然。
        关键词:风力发电技术;现状;存在问题
        引言
        风是转化太阳能的一种重要形式,是地球与生俱来的重要可再生清洁能源,所以风力发电在全球范围内得到了关注。现阶段,我国正处于经济结构转型的重要发展时期,存在着许多亟待解决的问题,其中就包括非再生能源的应用危机。近年来,可再生能源的风电发电、核能发电等新型发电项目受到了社会各界的高度关注。从我国的整体地理环境来看,风力发电趋势较好。政府还打造了电力辅助服务市场,以促进新能源的消纳。
        1风力发电关键技术研究现状
        由于受到风力资源分布不平衡的影响,我国北部地区的电网结构较为薄弱,风力发电会受到风速的影响,具有随机性、不确定性的特点,且不具备介入大量风电的硬性条件,会对电力系统造成严重影响。现阶段从系统持续运行的角度考虑,对风电机组的运行提出了较高水平的要求,即能够在一定故障下,依据互联网背景,能够持续运行,保证电网运行达到最优状态。虽然我国的并网风力发电技术起步较晚,但依赖于我国政府的政策支持下,风电发展技术也在不断进步,但风电技术仍在存在不足,且存在风电系统容量在电网中所在比重较小,影响效果不明显,再加上风电并网系还未完善建立,这些均表明,我国的风电技术发展还有很长的路要走。
        2风力发电技术发展的重要性
        在风力发电中,风力发电机组要对风力发电的布局进行承担,承担着风力发电机组容量增大负荷,所以风力发电机组系统在风力发电中具有重要作用。在风力发电系统中,机组容量在不断增加,风力发电机组配置中存在一些问题,所以对于风力发电机组设计优化具有重要意义,通过风力发电机组优化,可以提高风力发电机组性能,保证风力发电系统正常运行。在风力发电中,通过变速恒频风力发电技术应用,可以保证风力发电机组安全稳定运行,对风力发电中转动系统具有重要作用。
        3新能源发电风力发电技术
        3.1风力发电及电子变换器控制技术
        新能源发电风力发电技术和相关技术的综合应用比较重要,电力电子变换器控制技术是紧密联系的技术,对整体风力发电系统起到了积极促进作用。电力电子变换器的特征就是使用光,对大型的风力发电系统比较适用。电力电子变换器控制技术的应用能够在风能转换的时候,提升能量转换效率,积极完成转换后具备高传输效率。电子变换器控制技术应用也能有效完善无功功率因素,技术使用比较安全可靠。在对PWM整流器的运用下,能控制系统最大功率,选择运用整流器过程中,采用矢量控制的方式,能有效解除有功功率以及无功功率障碍,从而促进无功功率和运行要求相契合。PWM整流器的运用下对有功功率传输量最大化的发展有着积极作用,通过设置直流环节调整风电系统无功和有功功率就能提升风力发电系统的运行效率。风力发电控制技术的运用中,发电机以及相应设备要提升工作效率减轻物重量,永磁发电机的应用就显得比较重要,能够保障风力发电系统的良好运行,从整体上提升发电的效率。
        3.2电力电子设备及控制技术
        电力电子设备的更新换代,以及控制技术的不断完善和更新,有利于促进风力发电技术的稳定发展。重视对电力电子设备以及控制策略的有效研究,能够有效解决风力发电技术的相关问题,如风力机转速控制、变流器所产生的谐波等。


        3.3无功补偿和谐波消除技术应用
        新能源发电风力发电技术的实际运用过程中,将无功补偿以及谐波消除技术加以科学化运用,能起到积极促进作用,这是保障风力发电系统良好运行的关键技术内容。无功功率补偿技术的运用主要是感性元件影响下发电系统当中无功功率呈现消耗的状态,电压在通过感性元件过程中,高压高的时候通过感性元件电流会对元件造成破坏,所以要通过无功功率补偿技术应用抑制谐波。再有就是谐波消除技术的运用,风机发电过程中,存在的谐波会造成电能质量低的问题,所以这就需要注重对谐波进行消除,使用店里变流感器和电力设备,把相位和谐波抵消掉。或者是通过调整电容器组,改变无功功率,这样就能减少谐波的影响,或者是通过三角形连接方式,减少谐波进入量,这些都能有助于提升风力发电技术的应用质量。
        3.4变速恒频风力发电机系统
        在风力发电发展中,恒速恒频的发电系统的应用已经不能很好适应当前电力发展需要。在风力发电中,通过变速恒频风力发电系统应用,可以自动化对发电机转速进行调整,从而更好的保证风力发电系统高效运行。在现阶段,变速恒频风力发电系统有无刷双馈发电系统和交流励磁双馈发电系统。其中无刷双馈发电系统的定子有两套不同的绕组,其中一种绕组可以直接接通电网系统,另外一组是可以通过双向变频器连接电网系统。无刷双馈发电系统的转子是笼形结构,不用使用电刷和滑环,在系统运行中,可以利用磁场电流,根据转速变化而发生相应变化,从而实现变速恒频效果,保证风力发电系高效运行,满足人们的用电需要。
        3.5风力发电机组控制技术
        保障风力发电机组高效运转的关键技术的控制技术,能够有效提高风能利用率。我国风能资源主要分布在东北、华北、西北地区丰富带,如达坂城、阿拉山口等地区,这些地区普遍环境较为恶劣,对于靠近沿海地带的风能资源,更是对风力发电机组的控制系统可靠性提出了较高的要求。科学技术的不断进步和发展,尤其是互利联网的应用范围不断扩大,为风电机组控制技术的改良提供了有效思路,将计算机技术与先进的控制技术应用于风电领域,能够促进并网运行的风力发电关键技术的快速发展。并网型风力发电系统的基本工作原理是促使叶轮转动从风能到机械能的转化,从而带动发电机从机械能向电能的转化,产生的电能并入供电企业和居民使用。
        结语
        可再生资源的开发受到越来越多的关注。其中风能资源的总储量非常巨大,分布广,是可再生的清洁能源,其发展前景非常广阔,并网型风力发电技术能够更好地利用风能,创造客观的经济效益和社会效益。在未来的经济发展中,风力发电技术的应用以及发展前景是比较广泛的,要充分注重技术的创新应用,从整体上提升技术应用经济效益。通过上文中对风力发电技术的相关探究,能有助于从理论层面进一步深化对该技术的应用认识。
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