新能源风力发电技术分析

新能源风力发电技术分析

陈艺波

陕西长安电力榆林配售电有限公司  陕西榆林  719000

摘要：风力发电能够将风能转化为电能，具有节能环保的特点，能够提高风能应用效率。风力发电技术利用可再生能源发电，优势突出，受到社会各界高度重视。在实际应用中，该技术不仅可以控制能耗，而且可以起到保护生态环境的作用，有利于协调行业发展与自然环境保护之间的关系。电力是国家发展道路上不可缺少的能源，故研究此项课题具有十分重要的现实意义。

关键词：新能源；风力发电；发电技术

引言

在新能源时代背景下，国家出台了一系列政策，提倡对可再生资源进行利用，从而减少对不可再生资源的消耗。风力发电作为一种新的技术发展前景广阔，但因为风力资源具有不确定性，会影响供电的稳定性、持续性，进而影响了风力发电技术的应用。因此，在风力发电系统中，需要引入电力电子技术来促进风电朝着稳定的电能进行转换，满足人们对电力资源的需求。

1风力发电技术应用优势

1.1风力发电技术应用经济优势

风力发电技术推广之后，电价迅速下降，某些地区电价与成本价基本持平，这是风力发电技术经济效益初见成效最显著的特点，这也导致风力发电技术成为各地实现绿色发展目标的主要选择。但需要注意，风力发电技术的经济优势形成并非一蹴而就，而是依靠持续改进风电装机才得以实现。风力发电能力每增加一倍，成本下降约15%。近年来，风电装机改进持续进行，内部空间容量不断增加，为风力发电技术实践与成本下降提供了强大动力，提升技术经济竞争力。

1.2风力发电技术应用工程建设优势

相比于其他电力工程，风力发电工程建设耗时较短，可以周、月等时间单位进行规划组织并在短期内竣工，实现电力输送，满足用户用电需求。风力发电技术的推广普及，有利于为偏远地区供电，统筹资源分配，加快电力输送速度。

1.3风电发电技术应用综合优势

风能具有清洁属性且属于可再生资源，因此应用过程中不会对生态环境造成严重的破坏。随着工程建设模式持续优化创新，生产成本会不断降低，某些地区风力发电应用成本甚至低于发电机运行成本。另外，风力发电技术应用设施并不是立体设施，这对生态环境保护十分有利，大范围应用风能资源可以减少因发电生成的二氧化碳，避免大气质量持续下降。综上所述，风力发电优势繁多，应用成效显著。

2新能源风力发电技术分析

2.1储能技术

由于风力资源具有不可存储的特点，无法持续推进电力系统的运行。因此，在风力发电系统中，要配备和安装相应的储能系统，在风力较大的时候，获取更多的风力资源。在风力发电机独立运行，或者和另外的发电装置互相产生作用时，要对风力资源进行存储。一般采用铅酸蓄电池、碱性蓄电池作为存储电能的设备，因为这两种的成本较低。另外也可以采用超导线圈，其在超导温度下，会超过高电流密度，起到节约电力资源的作用。对各种功率进行传输，扩展存储量，以保护电路。同时，超导线圈储能可保证风力发电机组的电压、频率，维持在正常范围内。并且采用遗传算法对控制参数进行调整，促使输出更加稳定与可靠。对不间断电源进行应用，一旦交流电源形成故障，这样的电源可避免断电，减少问题的产生，提升负载供电的稳定性。目前，普遍采用各种电力电子器件，如脉宽调制技术、IGBT模块等，减少故障的发生率。同时在其中安装微处理器软硬件技术，实现自动化管控，并且进行远程监控，可以及时发现问题，并且进行预警。

2.2输电技术

风力发电场地址的选择，不仅要考虑风力资源较多的区域，也要考虑线路的传输因素。为此，不能再采用之前的交流输电方式，要改用高压直流输电方式。借助换流技术将交流电转换为直流电，并进行传输，再逆变为交流电。先进的高压直流输电模式，还能进行异步联网，降低运营成本。而且不用再安装其他设备，方便实现地下、海底电缆的输电目标。其中采用了脉宽调制技术和IGBT模块，不但优化了性能，也促使设备更加简便，降低了成本的消耗。尤其是对于长距离传输的风电场而言，更是要采用这种输电技术，将电流换流器和IGBT进行结合。通过无源逆变的模式，对分散的电源进行集中连接，并对风电场的交流网络和电网进行分离。在网络产生故障之后，可以快速恢复到故障之前的供电状态。

2.3滤波和补偿

风力资源的产生，具有不稳定的特征。而且风电机组的运行状态，也会对电力资源的传输产生影响。风力发电机处在供电网络的尾部，很容易受到影响，从而产生谐波、电源被动与闪变的问题，所以要对谐波进行抑制，并进行无功补偿。

可采用静止无功补偿器，安装在风电机中。这种补偿器将晶闸管作为固态开关，不再使用之前的电气开关。从而能够对电容器和电抗器进行控制，优化电力系统的导纳。同时，静止无功补偿器还能避免因为风速波动所导致的电压不稳，减少故障的发生率。对无功补偿器进行使用，能稳定动态电压，带来更多阻尼。

要减少高次滤波，就需要补偿功率因数，或者使用有源电力滤波器。通过能关断的电力电子器件，以及基于坐标变换原理的无功控制，对电流、电压进行补偿。电力控制器，逐渐替代了系统电源向负荷所传输的畸变电流，为系统提供更多的电源电流。而且有源电力滤波器的响应时间很短，补偿效率也很高，能快速去除高次谐波，进行补偿。

2.4风电无功电压自动控制技术

风电无功电压自动控制技术自动化特征突出，在技术实施过程中，需要多系统协同参与，包括风电无功电压自动控制子站及其关联系统。在应用风电无功电压自动控制技术时，通过集成化手段与控制系统建立联系，或者通过外挂手段强化子站独立性。风力发电机组工作期间，子站可长时间动态监测无功电压变化，以通信线路作为传输通道将监测捕获的数据反馈至控制系统。一般情况下，控制系统主要采取以下两种方式控制无功电压变化：①远程控制，子站自动化跟踪监测目标变化。②现场控制，子站主要利用预定并网点进行电压控制，优化基于无功电压生成的曲线。在风电无功电压自动控制技术支持下，可通过人工模式加强子站运行管控，利用人工手段启动或关闭各类设备，结合人工与自动化手段，维持风力发电系统运行的稳定性，充分发挥设备作用。技术应用期间，子站可以发挥一定作用，通过自主调节功能将无功功率设定在合理范围内，管控风力发电系统运行期间的无功电压变化。

2.5智能感应技术

智能感应技术是基于人工智能技术，通过对风力发电系统运行状态的感知，来判断风力发电系统的工作状况，进而实现风力发电系统运行状态准确监测的手段。对此，首先，在风力发电自动化控制系统中应用智能感应技术，可以为系统运行提供保障，减少人力工作量，提高风力发电自动化控制系统的可靠性和安全性。其次，可以使用智能传感器技术，对风力发电系统运行状态进行感知、分析与判断等，再配合人工智能算法的应用，保障智能化风场点的稳定运转，同时辅以光纤传感器、无线传感器等设施，完成信息实时传递，获得变压器综合需求信息，提升系统安全性。

结束语

未来风力发电技术有可能取代传统发电技术，拥有良好的发展前景。因此，当下要重视风力发电技术实际应用，结合应用需求进行技术创新。深入挖掘并掌握技术优势，规划组织风力发电技术应用，加大资金、技术及政策的扶持力度，从整体出发提高风力发电技术应用水平，由此实现经济效益目标，推动我国电力事业发展，满足用户用电需求。

参考文献

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[2]谭勇林.新能源发电技术在电力系统中的应用[J].光源与照明，2022（12）：240-242.

[3]周明伟.风力发电技术的应用[J].光源与照明，2023（4）：195-197.