针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析

李昊霖

摘要：风能和太阳能在技术上相对成熟，应用范围广泛。风能是一种丰富的、清洁的、可再生的能源，由于其本身的优点，在许多国家被高度重视并用于发电。风能的使用在不同的国家有不同的发展。然而，风能的深层技术正变得越来越复杂，有各种瓶颈限制了任何国家利用风能发电。本文将对与风能有关的问题进行概述。

关键词：新时期;新能源;风力发电;相关技术

引言

风能及太阳能是现阶段开发及利用最少的煤炭，地热能在新能源中大多存有不稳定性要素，大容量的风能发电将对于电网产生重大影响，威胁到电网的安全和稳定运行，储能该设备似乎能够快速跟踪负荷功率的变化，热电机组根据自身工作情况及时调整供電量大小，恒功率点稳定运行，对调峰、调频的影响调峰、调频效果明显。储能设备的未来必将朝着高能量密度、大容量、长寿命的方向发展，可以有效缓解新能源对电网的冲击，使系统安全稳定地运行。

一、新能源风力发电原理

风能发电的基本原理是，自然风促使风轮机的风机植株转动，而后应由增压器加快发电。风电设备的核心内容——风力发电机的主要部件应由风力发电机、电机和塔架组成。各部件的工作原理如下：

1.风轮装置

风力涡轮机是一种将风能转化为机械能的设备。风能使纸浆螺旋叶片旋转，产生机械能。为了最大限度地利用风能，在风力发电机组后面安装风速仪舵，观察风向，并根据风向的变化调整风力发电机组的方向，从而使风力发电机组能够根据风向运行，保证风力发电机组产生最大的动力机械能。

2.塔架

塔架是支撑风轮机、方向舵和发电机的结构。塔架的高度必须根据障碍物对地面风速的影响和风轮机风扇叶片的大小来确定，并且必须放置在适合风轮机组运行条件的高度。

3.发电机

电动机是将风轮机输送的一定量机械能转换为电能的装置。大型发电系统应由一台电动机及一个转换器组成，发电成本低。风力发电系统不仅包括发电机头，还包括转子、尾翼和叶片，只有所有部件的协调运行才能保证风力发电的效率。转子是一个转动装置，可以调整风向，促使电动机取得最大的风能，通常使用永磁体或励磁体转子。

二、新能源风力发电技术的应用优势

1.经济性价值明显

风能的利用由来已久，近年来，对风能的重视使风能技术及其在发电中的应用得到了快速发展。今天，在中国一些人口数量密集的风能地域，风能发电的成本已趋近传统式火力发电的成本，经济性明显提高。除此之外，随着风能发电能力的增多，其建设及运营成本将进一步减少。

2.建设周期短，独立性好

与其他发电技术相比，风力涡轮机可以在较短的时间内建成，并能在较短的时间内向一个地区供电。随着风电技术设备的快速发展，风电系统的形成已逐渐标准，风电场的建设可以在较短的时间内完成并投入使用。在中国一些偏远山区，应用风力发电技术可以有效地满足该地区的分散性电力需求。

3.环保性好

风能是可再生的清洁能源。通过推动风能利用技术的研发，提高风能利用率，可以减少化石能源的使用，减少使用传统能源带来的环境污染。近年来，中国在宏观政策层面推动了风能技术的推广和煤炭资源的削减，中国的环境状况得到了极大的改善。

三、新能源风力发电相关技术分析

1.风电机组功率调节技术

（1）固定螺距失速控制技术。此种控制系统的原理是要变桨涡轮叶片与轮毂刚性固定衔接，其特性是框架结构单纯，使用性能稳定，但是惟一的优点是不能依据气温变动实时调整叶片的顶角。固定螺距失速控制技术利用叶片的空气动力学特性来改变涡轮机的输出以应对外部风速的变化。在实践中，在名义风速和低于名义风速的情况下，很难实现风能利用效率的最大化。

（2）变桨控制技术所谓变桨控制技术，基本上就是通过调整桨距角，改变压缩机的大小来调整功率。当功率因受外界要素影响高达额定功率时候，励磁依据叶轮输出最大功率值的微小变动而调整风机桨距角，使整个风机叶的有效输出总功率均保持定在电压。而后由控制系统参加调控以最终形成动态闭环的控制。变桨动态控制系统是指一种船舶用作风能涡轮机系统的一种主动控制的技术，以有效消除传统被动控制变桨系统失速控制系统的种种优点。桨距控制的另一个优点是，当风扇开始旋转时候，在一个大的正变桨角上产生一个大的启动扭矩，而在停止时，变桨角保持在90°，从而使风机的空转速度最小化。

2.风电无功电压自动控制技术

该技术实际上是指一种可能涉及到多个电网系统设备的智能自动调度控制处理方法，包括热无功电流自动控制变电站设备和与其相关系统的视频监控系统。变电站系统可以独立作为一套功能模块被集成配置到电力综合远程监控平台系统模块中，也是可以完全通过插件系统进行独立调试运行。它负责监测风力发电装置的无功电压运行情况，并通过通信线路将调节器的无功电压控制指令传送给相应的监测系统。该类系统可以通过两种形式控制：远程控制及本地控制。在远程控制形式之下，子站自动遵照无功电流控制目标，而是在本地控制形式之下，子站可以依据预先已知的而是网电流目的直线来控制。变电站机组的自动运行功能和电流控制设备状态功能可以完全手动操作设置，风电场机组的其它各种自动控制装置设备则可以被手动的关闭调整和解锁，但其设备功能的开关调试和解锁也可以是由微机系统实现自动的控制。当风力电网需要可靠电流运行系统时，变电站系统可以考虑充分利用现有风力涡轮机场的无功功率和控制负载能力优势来达到实现可靠其电流的控制目的。另外，变电站也可以通过协调切换风机工作和切换无功的补偿工作状态，有效的防止电网无功功率源的不当流动。

结束语

总而言之，风能是新能源的代表之一，风能的利用成为当前的热门话题。近几年风电技术得到了较快的发展。换句话说，风能是在电网领域的典型性应用，应该充分发挥其作用，有必要研讨风电相关技术设备而是合理利用，进一步发展发电。风力发电的效率。那对于推动中国风力发电具备重要的指导意义。

参考文献：

[1]李鹏.针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析[J].百科论坛电子杂志，2019，（13）：389.

[2]张苏江.针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析[J].建筑工程技术与设计，2019，（20）：4053.

[3]赵泓明.针对新时期新能源风力发电相关技术讨论分析[J].科技创新导报，2018，（1）：67，75.

[4]程友良，薛占璞，渠江曼，等.考虑能源利用率的风力发电技术结构改进研究[J].科技通报，2018，（5）.192-198.

[5]陈海焱，陈金富，段献忠.含风电场电力系统经济调度的模糊建模及优化算法[J].电力系统自动化，2006，（2）.22-26.