风力发电运行控制分析

风力发电运行控制分析

沈嘉东

国家电投集团广西电力有限公司桂林分公司    广西壮族自治区  541199

摘要：在目前的发电生产领域中风力发电作为重要的部分，起到了重要的作用，为了提升发电的效率，加强能源的环保使用，应对风力发电系统进行优化，提升生产的水平。通过对我国的风力发电生产现状的阐述，分析风力发电运行系统的控制，提出风力发电机在当前的发电生产中应用内容，为风力发电的进行提供良好的条件，可使风力发电水平全面提升，进而满足我国的能源供应需求，改善能源生产的效果，实现风能生产的目标。

关键词：风力发电；运行；控制

引言

我国的风能储量比较丰富，由于风能属于无污染能源，对生态环境不会造成不良的影响，有着重要的开发价值。我国的地域辽阔，在地理优势下，风能开发具备着较多的条件，比如海上发电等。通过对风能的有效开发，可使能源的供应使用得到支持，为我国的社会不同领域发展带来保障。在风力发电中应对运行的控制进行优化，采取有效措施来加强运行系统的性能，使其满足生产需求。

1我国的风力发电生产现状

我国的风力发电实施时间比较早，产业发展规模逐渐扩大，成为了我国的重要能源发电产业。大部分电力企业在进行风能发电借助引进的新技术及设施，使发电系统的运行带来更好的效果，并且对技术及设施进行创新，使发电的水平提高。我国的风能发电开始于上世纪50年代，之后引入了大容量的风能电机，使风能发电实现了商业化。经过对技术的不断优化，风能发电获得了良好的效果，也使风能发电市场的发展更加稳定。我国的风能发电机总机容量逐渐扩大，在世界上有着较大的影响，这为风能发电的推进提供了更好的条件，也使我国社会的能源生产具备良好的基础。但是结合目前的实际情况分析，风力发电及电网整体运行之间缺少协调性，对风力发电的进行及电网运行产生了一定的影响，风力发电及电网运行之间不协调的原因包括了以下几方面，第一，两者建设不统一；第二，风力发电与电网建设侧重在能源的规划；第三，风力发电调峰容量不足。受到了这几点因素的影响，风力发电在电网运行中无法发挥出有效的作用，因此，应对风力发电运行控制系统进行不断优化，使其起到改善的作用，提升风力发电的水平。

2风力发电运行系统的控制

2.1风力发电系统紧急安全控制操作系统

风力发电系统安全紧急操作控制系统安装在电机设备风轮机上，可对发电机的安全性进行调控，使设备能够安全地运行。风力发电系统的安全设备中包括了继电设施，通过将硬件系统根据要求组合起来，可使控制系统发挥作用。风力发电安全控制系统的设备组成无法按照微电子装置来控制，但可在安全控制系统中起到良好的控制作用，满足了正常的使用需求。

2.2风轮机变桨距离调控系统

风力发电机风轮变桨距离调控是复杂的装置系统，设备对自身及风力发电机可起到调节的作用。风轮机变桨距离调节可使风轮机设备的运行得到有效的操控，保证了其运行的稳定性，比如，风力发电机系统的发电机采用鼠笼式发电机，在其运行中为了实现转矩及冲击电流的作用，应借助软并网操作来进行调节。当风力发电系统使用双馈感应的发电机形式，在设备工作中需要利用变频机来调控，应注意发电机在并网前建立适应性较好的机端电压来控制。在风轮机运行中为了避免跟踪风向而出现电缆缠绕的问题，电机机舱在转动会达到预先设定的范围，电力系统也可进行自动调节，系统可使缠绕电缆解开，直到恢复正常工作状态。

2.3风力发电系统设备调控

在风力发电系统运行过程中各系统的各环节需要紧密配合，一般应按照开机与停机、偏离航向、风轮机浆距调节、软网与并网和解开缆绳的顺序来操作。在开机及停机过程中按照机器设备分布操作，由于其中有较多的独立设置的控制系统装置，应选择有偏航功能的装置系统来调节，将叶片调整到启动的位置。之后应将转子机械设备装置松开，当偏航控制系统出现了“调向"、“迎风”情况，风轮机可政策启动。在偏航灵敏度出现问题时，装置可自动进行频繁操作，对系统设备造成了较大的影响。在设备运行过程中偏航会产生较大的回转力，对设备叶片及风轮产生影响，当不及时进行调整，机器的调整功率会变大，导致设备被磨损。

3风力发电机在当前的发电生产中应用

3.1双馈发电机应用

双馈发电机在应用中与一般的发电机有着相似性，在实际应用过程中定子绕组及电网可直接连接，转子绕组凭变频器来提供相应的幅值、频率及相位，在风力发电进行中风速产生了变化，电机云运动速度发生变化，可依靠变频器控制转子中电流大小，实现对转子运转速度的有效调控，使转子的磁感应强度及定子的运转速度保持在匹配状态内。在该条件下，定子感应电势频率可保持恒定，发电系统可在运行中实现变速恒频。该类型发电机在应用中通过对转差频率的调控来进行双馈速度调节，由于控制方式是借助发电机转子侧来完成，其中转子电路的功率是凭借发电机在运行过程中的速度限定值来明确转差功率的，因此转差功率是发电机定子原有功率的三分之一，功率变化设备容量比较低，电压也比较小，这会使变频器在运行过程中的经济成本显著降低，也可使系统的设计及管理更加便捷，有着显著的应用优势。

3.2永磁同步发电机应用

永磁同步发电机及笼型异步发电机在系统的结构上存在着相同的特点，使用永久性的磁铁来取代原油的磁场，不需要外界供应能源，可使励磁的消耗显著降低，同时永磁同步发电机的应用不需要安装换向设备，因此永磁同步发电机及其他的类型的发电机比较有着较高的发电功效，使用寿命比较长。与一般的发电机比较可知，永磁同步发电机的重量及面积有着更多的优势，在实际操作中有着良好的效果，可使发电的需求得到满足。该类型的发电机可与风轮之间进行连接，内部有着传动结构的联网方式，可使应用效果加强。但是在应用中应考虑到电网谐波污染带来的影响，结合实际情况来选择。

结语

随着我国的风力发电技术的发展，风力发电系统的运行需要进一步改善，为了提升其运行可靠性，应对控制系统进行有效应用。在应用中可借助风力发电系统紧急安全控制操作系统及风轮机变桨距离调控系统来达到控制目的，并且有效进行风力发电系统设备调控。通过对风力发电系统的有效控制，可使其应用优势更加显著。同时，应对发电机进行优化，采用有效的设备技术来加强发电的效果，以满足生产的需求，促进风力发电领域的快速发展，实现我国的能源生产最终目标。

参考文献

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