风电新能源的现状与发展策略

风电新能源的现状与发展策略

郭宝佳

辽宁大唐国际新能源有限公司 辽宁 沈阳 110000

摘要：人们使用资源的同时，要与生态环境保持和谐，风力发电技术可以有效地取代一些地区的传统发电模式，创造更美好、更健康的生活环境。本文对风电新能源的现状与发展策略进行简要讨论分析。

关键词：风电新能源；现状；发展策略

引言

近年我国大力推广常态绿色与节能发展，在各行业积极应用可再生能源，其中风能及风力发电成为我国重点关注项目。我国地理纵深优势明显，风能影响范围广、持续时间长且经济性能优越。风力发电符合我国节能减排的政策要求，满足可持续发展战略的实施要求。应合理采用电力技术，提升风力发电水平，拓展生产规模，提升运营效果。

1风力发电原理及优势解读

1.1风力发电原理

风力发电的原理较为简单，主要是通过风力驱动风车叶片运转，运行过程中在增速机辅助下能够进一步增加叶片转速。风力发电设备由风车叶片、发电机两大部分构成。风力作用下螺旋形风力发电机叶片旋转过程提供推动力，将动能转变为机械能。风力发电机主要由偏航、液压、刹车、控制系统及齿轮箱等部分构成。在发电过程中，齿轮箱和齿轮之间有效配合，协同作用能够提升发电机的运转速度，使实际发电功率处于较高水平，有效保证了输出电力的稳定性。偏航系统最大的作用是结合风向的变化情况灵敏调控风轮的扫掠面，确保扫掠面始终和风向维持垂直状态，提升资源利用率。风机、叶片能够围绕根部中心运作，借此方式增强风力发电系统对不同风况的适应能力。发电系统停机时，阻尼增加，方便发电机停运。停机期间，液压和刹车系统联动运作。对于风力发电而言，控制系统是实现自动化运行的关键，控制系统能够精准调控各系统模块运行情况，使发电机在相对稳定的电压和频率下运作，促进发电系统自动化并网及脱网，监控系统的运作过程，及时发现异常状况，快速发出预警信号，提升风力发电系统的故障处置效率，减少损失。

1.2应用优势

风力发电技术实际应用中有很多优点，也是该项技术应用范畴不断拓展的主要原因，技术应用时要注意实现科学化，其优势包括经济性优良、建设周期短、环境影响小等。（1）经济性优良。风力发电在应用过程中社会经济效益表现良好，风力发电能力每提高一倍，资金支出减少约15%，风电增长率不低于30%。我国风能资源可利用情况优良，短期内风力发电的相关技术将会有进一步地提高。（2）建设周期短。风电设备均为预制装配置式结构件，吊装节奏更快，能够有效满足用电、储电需求急切的地区。合理运用风力发电技术，能促进偏远地区实现独立供电，能够有效缓解配电分散情况，满足区域内能源发展方面的需求。（3）环境影响小。风能应用时不会对环境带来负面影响。近年，我国风能工程建设能力持续增强，生产运营成本进一步压缩。风能设施能够有效承担发电和电峰调节功能，且不会对陆地生态环境造成影响。

2风电新能源的现状

2.1接入网技术

风能接入网技术是目前最重要的风能技术之一，目前主要采用分布式接入技术和集中接入技术。在小型风力发电站，如10kV和35kV的电力系统中，采用分布式接入技术更适合。这些电力网在建设过程中具有分散的特点，以分散的方式接入电网，每一个供电节点都具有很少的容量，从而确保了电网的安全运行。在某些大型风力发电站中，集中接入技术具有更好的应用前景。它是通过将风力发电站或者多个风力发电站的电力收集起来，然后将其通过变压器进行变换，提高电压，然后通过电力供应线路将其传输至终端。采用集中式接入技术，可以将多个风电厂或多个风电厂的电力集中传输。

2.2变速风力发电

从风能的角度来看，当电力系统出现故障时，电力系统会出现大量的电流。因此，为保障系统正常工作，必须采取适当的保护措施。其次是全功率变频与加速变速箱风能的联合应用。该技术使用全功率变换器来调节发电机的运行参数，发电机可以选择永磁发电机、同步发电机等，并通过直接驱动或变速箱，将发电机与发电机相连。在电力系统出现故障时，必须进行低压跨越，因此该技术易于实施，具有较好的控制性能。第三部分是电网的控制及换流器的设计。在变速风电中，变流器应在风速转换的基础上，将风机的实际输出转换为与电网电压、频率相同的电压，从而达到最大的风电功率。

3风电新能源的发展策略

3.1创新优化风电工程建设架构

为了有效实现我国风电新能源建设的发展，依据我国各个地区实际发展状况，在风电推进过程中，贯彻落实“闭环结构开环运行”模式，通过此种运行模式，将有效稳定电网运行情况。归根结底在于电网网络建设过程中主要表现于环形状态，一旦出现线路故障问题，就需及时同有关工作人员取得联系，合理运用开关，以此促使电能通过其他线路实现有效传输，以此来保障电力系统得以正常运行，避免其他电力用户受到影响，并最大限度降低电能损耗，保障电力设备同发电机组运行过程更加安全稳定。

3.2缓解电网压力降低功率损耗

电网功率主要有功率消耗、无功率消耗两种消耗内容。随着风电发电网功率损耗相关研究的不断深入，功率计算方法，就能更及时地发现电力系统内部所隐藏的故障问题，以及潜藏的安全隐患。在显著降低风电功率损耗的同时，也能显著优化用电负荷，适当延长电力设备实际使用寿命。因此，若是想要更科学计算风电网的有效功率，就需要选用科学导线路径，保障所传输量最大的基础上，显著降低电阻压力数值，以此在最大范围内降低有效功率的实际损耗，提高有效功率传输效果。于无效功率而言，就需综合风力发电场运行实况，选择相适合的专业变压器用于电厂的实际供电、发电，针对性选择相适合的无功补偿。综合我国风电新能源现状，以及新能源发电技术的发展而言，风力电网资源的有效整合，推行无功补偿，综合采取并联电容、精致无功电力补偿器、同步调相继这三种电力损耗无功补偿方式，立足于电网实际之特点，综合电网建设相关需求，针对性选取将风力电网运行负荷降至最低的方案，从而显著降低功率损耗，创收更大的经济价值，提高社会整体收益。

3.3通过大数据技术，加快风电资源发展

在大数据时代来临的今天，我国的科研工作者应该积极地将其与大数据平台的技术与管理相结合，从而为风力发电的发展提供有力的支持。基于大数据平台的技术和管理，可以使科研工作者能够针对我国的地理特征进行技术改造。类似的，在新能源技术如水力发电、太阳能发电等方面，也可以通过云技术来进行集中、共享。充分运用大数据技术，可以加速新风能的发展。

4风力发电技术的发展趋向

4.1大容量风电系统

国内在大容量发电系统研发及应用方面还有较大的发展空间，风力发电机组装机容量持续增大，发电系统结构及控制系统的设计难度相继提高，各类新材料、新工艺的出现，将逐步解决风力发电系统大容量、高可靠性和高性能等方面要求。大容量直驱永磁同步发电机将成为风力发电技术的重要发展趋势之一。

4.2风光互补发电系统

系统采用风能与太阳能之间的互补性，在蓄电池组内存储太阳能以及风力发电机产生的电能，电能峰值调节情况下，逆变器以输电线路作为载体将蓄电池组存储的电能供给至负载处。昼夜互补情况下，日间太阳能发电，夜间风能发电；季节互补情况下，根据季节和季风环境下的日照、风向、风力等情况完成互补调节。我国成功研发了模拟风力、光伏以及互补发电系统等相关软件，基于模拟仿真状态处理实际问题，适用于道路照明、通信、电站等多种领域。

4.3风电发电机组的智能化控制

发电机组的控制工作难点主要包括风向、风速的随机性与不确定性，气体的流动性及可压缩性等特征。智能控制系统将充分调节风力发电中定桨距失速、空气动力技术等内容，当电场风速在额定转速以上时，桨叶经系统调控会自动进入到失速调控状态，确保功率处在允许区间内。变桨距控制运用空气动力学基本机理，参照实际风速的大小精准调节桨叶节距等指标，实现对空气动力转矩的有效控制，使风电系统运行可靠性得到保障。变速风力发电控制技术应用过程中，应确保叶尖比值结果处于最佳状态，提升风能资源的利用效率。

4.4可视化控制技术

风电机组的自动化控制系统是由多种设备构成的，相关人员在进行运行管理时，需要对其进行有效的操作，不但对技术的要求很高，而且工作量也很大，大大降低了工作的效率和质量。若操作人员的技术水平不高，很容易导致风电机组的自动控制系统出现新的故障，严重的可能危及机组人员的生命。为了减少这种影响，可以采用可视化技术，通过可视化编程技术和数据通信技术，实现了一种基于可视化技术的可视化通信系统。只要将相应的软件安装到手机上，便可以实现一个很好的可视化的操作环境，也就是说，只要通过手机上的可视化界面，就可以实时监控风力发电的自动控制系统，极大地提高了设备的使用便捷性和可靠性，并且大大降低了不必要的工作量。

结束语

风力发电技术在我国的发展和应用中还存在很多问题，但在技术水平不断提高的情况下，新能源将成为今后的发展方向。目前，随着我国电力系统节能优化的日益重视，各供电公司为了提高能源利用率、降低环境污染，必须持续更新电网，同时也要大力发展节电系统，以节约能源、提高生产效率。同时，在实际运用中，必须对新能源技术进行创新和优化，以保证新能源技术的发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]秦永军.新能源风力发电技术及其发展趋势分析[J].科技创新与应用,2022,12(19):162-165.

[2]崔青恒.新能源时代电力电子技术在风力发电中的应用[J].电子技术与软件工程,2020,47(13):190-191.

[3]秦生升.控制技术在风力发电系统中的应用[J].集成电路应用,2022,39(1):98-99.