2024年1月10日发(作者：)
风力发电电气控制技术发展探讨
摘要：为了更好满足社会发展对能源的需求，我国特别注重对各类能源生产技术进行研发，以期能够有效改变能源供应环境。风力发电已经成为我国电力能源技术中的重要组成部分，但因为风力发电存在一定的特殊性，风力发电厂是否能够稳定运行，与电气控制技术存在较大的关联。鉴于此，本文主要从风力发电的现况、电气控制技术内涵及重要性出发，对电气控制技术在风力发电中的应用及发展进行了分析，以供参考。
关键词：风力发电；电气控制技术；发展措施
1. 电气控制技术在风力发电中的应用
1.1变桨距发电技术
风力发电的过程中，如果发电主机的功率存在不足，就会对发电效率及质量产生不利影响，进而降低风力资源的利用率，最终影响风力发电的效果。所以，要对风力发电机组运行中的相关风速功率进行有效控制。在这一过程中，可以使用变桨距发电技术，对上述存在的问题进行较好的应对，借助桨距角度的变化，使相关的机组设备在具有较高风速时也能够对发电进行良好的控制，进而使风力资源得到更加充分的利用。另外，由于科技的不断发展，我国在制造风力发电扇叶的过程中，使用的有关材料质量有明显的提升，重量有所降低，在这样的情况下，相关设备整体的重量有了一定程度的减轻，降低了冲击荷载。将变桨距发电控制技术应用其中，能够使设备运行故障发生几率下降，从而实现对风力发电的有效控制。但是，这一控制技术的使用，虽然能够在一定程度上提升风力资源利用率，但在稳定性方面还有待进一步提升，且投入的有关资源较多，在物力和人力方面需要较大的消耗，该技术需要进一步优化。
1.2定桨距发电技术
这一发电控制技术使得新型发电和传统发电技术有了良好的结合，可以使风力发电系统在运行中保持可靠的质量标准，系统整体的稳定性更高。在进行发电
的过程中，相关的机组设备需要完成并网后开展工作，这就对发电机组设备提出了更高的要求，在稳定性方面有更可靠的保障。使用定桨距发电控制技术，实际是借助叶片复杂的构造，相关人员在操作时有效控制发电机组设备的功率。然而因为叶片具有较大的体积和重量，在实际的发电过程中，会产生较多的无用功，这样对发电机组整体的运行效率产生不利的影响。这一技术在使用时，需要具备一定的前提条件，适用具有较低的风力等级环境。如果机组所在区域有较高等级的风力，就需要考虑其他的发电控制技术。同时，有关的专业人员也要注意对各类风力等级环境下适用的技术加大研发力度，进而使技术的适用性更高。
1.3变速风力发电技术
简单理解，这一技术就是改变原有发电机恒速运动，在风速发生变化时，风力发电机组的状态也会出现改变，这样就能够依照风速的大小实时调节发电系统运行中各类设备的运行状态，以此获取恒定的发电频率。如果遇到较大的风速，发电的效率和质量都会因功率问题受到影响，为了尽可能避免这一问题产生的影响，需要对风轮转速的有关指标进行调节控制。如果遇到较小的风速时，就需要尽可能多地获取风能，从而保证输出功率的稳定性。需要注意的是，由于地区的不同，风速大小以及变化规律方面都存在相应的差异，加强对电气控制技术的研究，会对风力发电效能的提升起到良好的帮助。在变速风力发电控制技术中，涉及到的电气控制技术类型主要有：交流励磁双馈型、永磁发电机类型、笼型异步发电机类型、磁场调制型及无刷双馈发电机类型等。这些控制技术最主要的就是提高风能的转化效率。另外，还能够独立调节输出功率和无功功率，变桨距的调节也更加便捷，不过在转速运行方面仍然具有较大的范围，可以使发电机组的运行功率质量得到有效提升。
1.4主动失速发电技术
这一技术也可以叫做混合失速发电控制技术，只要是结合了定桨距发电控制技术和变桨距发电控制技术，这样在定桨距发电控制技术应用中的成本投入较高问题可以得到较好的解决。同时，也能够有效解决定桨距发电控制技术中风力发电频率问题。因此，这一技术具有较为突出的优势，集合了上述两种技术的优势，
并且在一定程度上弥补了其中存在的不足。这一技术实际运行的原理主要是针对不同桨距角进行相应的调整，进而对风能的捕捉量和速度进行有效控制。
1.5低电压穿越技术
风力发电场并网的节点如果三相电压高于电压轮廓线，风力发电机组设备就能够在并网状态下连续运行。而如果在并网节点中，有一相电压处在电压轮廓线以下，风力发电机组设备就会从电网中切出。并网点中电压如果低于额定电压的20%，风力发电机组设备就需要保持并网运行625ms的低电压穿越能力。假设风力发电场并网点电压在下降两秒之后又恢复到额定电压的90%，风力发电机组设备就需要达到在并网中连续运行的需求。借助低
2.风力发电电气控制技术的发展策略
2.1优化图纸并制订合理的施工方案是风力发电电气控制技术的前提条件
风力发电施工工作进行前，需要设计并绘制详细的图纸，而绘制图纸则需要做出相应的准备工作，对施工现场进行实地考察，分析施工场地的气候变化，对风力、风量情况进行监测，施工场地的地形环境也需要进行测量，结合影响施工质量和进度的因素进行图纸优化，不断改进，在施工过程中进行合理的调整；详细的设计图纸优化完成后，将图纸交予施工部门进行二次分析并制订合理的施工方案，施工部门根据图纸要求还需要对施工场地进行实地测量，严格审核，找出图纸与现场有偏差的地方，确保这些问题不会影响施工质量及施工进度，将影响施工质量和进度的问题与设计问题沟通，及时做出调整，合理修改不合理的环节，确保施工图纸满足施工质量要求，对施工过程中可能出现的问题先期进行有效控制，编制出科学高效的施工组织设计，使施工方案更科学合理、高效化，具有针对性、操作性、可行性、先进性的特点。
2.2风力发电施工过程中要做好电缆工作施工
在风力发电施工过程中，电缆工程是较为重要的一个环节，电缆是风力发电厂间连接的主线，风力发电输送依靠电缆进行连接和汇流，电缆工程在整个风力发电工程中起到关键的作用。风力发电系统中的风力发电机要和每个出线单元进
行连接，而风力发电机间的距离一般都较远，因此在进行电缆工程设计时，电缆一般运用直埋的方法施工，对电缆所产生的电压等级要求偏高，电缆的施工质量要求也随之增加。在风电发电系统中，要求电缆间连接的电缆头要在2～3个左右，电缆在安装制作过程中会出现交叉的现象，受到当地气候环境的影响，气候变化过程中，电缆交叉处极易出现放电、爬电情况，致使击穿绝缘的现象发生，最终使电缆接头发生爆炸，造成财产损失，更严重的使人员伤亡。从以上情况分析，电缆的高压缆头在电缆施工过程中至关重要，对其施工工艺也要求严格，必须遵循施工工艺进行施工。有关部门对高压电缆施工质量要进行严格检测，电缆施工工艺必须符合国家标准要求，同时做好电缆预热施工的保护工作，确保施工安全性。
结语
随着我国国民经济水平的不断发展，再生能源的发展在国家未来发展规划中起到重要作用，利用风力进行发电技术则是充分利用自然条件进行再生能源建设的有利途径，解决我国风力发电中遇到的诸多问题，大力支持风力发电技术，政府部门也要给予风力发电产业相应的政策扶持，使我国风力发电电气控制技术得到快速发展。
参考文献
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