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新能源风力发电中的控制技术分析

新能源风力发电中的控制技术分析

摘要:风力发电是一种可再生能源,不会消耗自然资源,具有持续性和可持续发展的特点。通过大规模利用风能发电,可以减少对有限资源的消耗,推动可持续能源的发展,为未来的能源供应提供可靠的选择。风力发电产业的发展可以促进经济增长和就业机会的创造。风力发电项目的建设和运营需要大量的投资和人力资源,可以带动相关产业链的发展,促进经济的多元化和可持续发展。

关键词:新能源;风力发电;发展

1 风力发电的特点

风力发电是一种将风的动能转化为电能的能量转换方式。这种发电方式获得的电能具有清洁环保的优点。在新时期的发展背景下,人们消耗的电力资源总量越来越大。为了满足人们对电力资源的需求,减少电力供应对自然环境的污染,合理应用风力发电技术是极其必要的。风力涡轮机主要利用风的影响驱动风扇叶片产生机械旋转,在叶片加速设备的推动下,叶片处于恒定旋转的状态,此时会产生一部分的机械能量,能量可以向发电机提供电流,促使发电机的正常运行。一个简单的风力发电设备仅需要风扇叶片以及一个发电机装置即可构成。因此,简化的风力涡轮机仅由风扇叶片和发电机构成。通过风能驱动螺旋叶片的旋转并将空气动力能转化为机械能,风扇叶片与发电机的旋转齿轮相互连接,风扇叶片在不断转动的过程中,为发电机旋转装置的运行提供驱动力,并将风扇叶片旋转带动产生的机械能力转化为电力能源。当今社会对于环保问题的关注有效促进了风能技术的发展,但也导致了风能系统复杂性的增加。传统的风力发电系统主要包含变速器、液压系统、控制系统等。例如,变速箱中的齿轮组合可以加速发电机的运行,逐渐增加发电机的功率,最大限度地提高生产稳定性。偏航系统主要是结合实际运行情况调整风轮的扫掠面,保障风轮扫掠面与风向始终处于垂直状态,达到对风力资源的最有效利用。各系统有效协同充分发挥作用,通过加强机组控制,确保风机的稳定性。为了使风电系统始终维持在稳定的电压,需改变电力系统中风扇和风力涡轮叶片的倾斜,在根部的中心旋转以有效地满足风力系统

的不同操作条件。风力涡轮机静止时,叶片被抛弃,阻尼增加,有助于风扇停止。当装置停止时,液压系统和制动系统可以一起工作。现代风力电气系统以控制系

统为基础,与频率下,达到系统自动并网与脱网的目标,同时还能有效监控整体

系统,若系统发生异常,能够发出警报信息提供控制人员,及时处理风电系统故障,或直接进行停机处理。

2 新能源风力发电现状

2.1 机械问题

同时,随着风电行业的发展,技术建设也变得越来越重要。中国机械零部件

发展迅速,但主要零部件发展不完善,风电产业链不完善,机械设计缺乏专业化,在运输、维修、咨询和监测等多个领域缺乏系统管理,这阻碍着风电行业的发展。由于基础技术的不完善,以及引进风能技术的时间较短,在风能装置中,特别是

在电网运输方面,与安全有关的一些问题仍然存在。

2.2 使用寿命问题

目前的新能源系统还在开发中,最大的问题就是寿命太短,因为目前的技术

还处于初级阶段,所以从目前的设备来看,这些设备的安装技术并不完善,这就

导致系统出现故障的概率大大提高。因此,为了保证新能源系统的稳定和高效运转,电力部门必须加强对新能源技术的研究,尤其是对储能技术的研究和应用,

为新能源系统的持续稳定运行提供充分和必要的支持。

3 新能源风力发电中的控制技术

3.1 无功电压自动控制技术

应用无功电压自动控制技术,联合应用无功电压自动控制子系统、附属监控

系统等,可以提升风力发电系统的自动化水平。应该技术时,监控系统可以集成

应用,也可以作为独立单元运行。在具体运行中,需要动态监测、全面采集无功

电压数据,然后利用通信线路将数据传输反馈到综合监控系统。一般情况下,风

力发电系统可以利用远程控制或者现场控制的方式对无功电压进行控制。前者可

以自动追踪无功电压的控制目标,后者需要利用预定的并网点电压目标曲线实现

控制。应用无功电压自动控制技术,可以人工控制子系统的运行状态,人工开启

或者闭锁风电场中的相关设备,并对设备投退进行自动化控制。联合应用人工干

预与自动化系统,可以确保风电场设备的可靠运行,可以充分发挥风电机组无功

调节能力,把无功电压控制在合理范围内。一旦风电机组难以对无功功率进行调节,需要启动动态无功补偿设备进行无功补偿,从而保障无功流动的合理性。

3.2 风电功率预测技术

风电功率预测技术是通过分析和预测风速、风向等气象数据,来预测未来一

段时间内风力发电机组的发电功率。这对于电力系统的运行和调度非常重要,可

以帮助电力公司和运营商做出合理的决策,提高电力系统的稳定性和经济性。(1)基于统计方法的预测:这种方法通过分析历史气象数据和风电机组的发电

数据,建立统计模型来预测未来的风电功率。常见的统计方法包括回归分析、时

间序列分析和灰色系统理论等。(2)基于物理模型的预测:这种方法基于风力

发电机组的物理特性和风场的物理模型,通过数学建模和仿真来预测风电功率。

常见的物理模型包括功率曲线模型、风速-功率曲线模型和风场流动模型等。(3)基于人工智能的预测:近年来,人工智能技术在风电功率预测中得到了广泛应用。包括神经网络、支持向量机、遗传算法等在内的机器学习和优化算法被用于构建

预测模型,通过训练模型来预测风电功率。(4)集合预测方法:集合预测方法

通过结合多个预测模型的结果,来提高预测的准确性和可靠性。常见的集合预测

方法包括平均法、加权法和模型组合法等。

3.3 功率控制技术

(1)固定螺距失速控制技术。若想应用这项技术,需要工作人员提前连接

轮毂与旋转风扇叶片,确保其固定并满足刚性要求。该技术在结构上比较简单,

在实际应用中比较稳定。但该技术也存在明显缺点:在应用过程中,风扇角度不

能根据实际情况进行调整。固定螺距失速控制技术的理论基础是基于空气动力学,涡轮可根据实际风力大学进行调节。但是,在实际应用中,使用该技术对风能发

电机进行调控,难以有效地捕获风能,对电能生产造成不良影响。(2)螺旋桨

控制技术。这项技术的作用在于结合实际风力情况,对螺旋桨距角进行调整,以

达到调节涡轮功率的目的。该技术适用于各种条件,可根据不同工况对桨距角进

行一定的调整:如果风机功率达不到额定值,螺杆控制技术不调整螺杆桨距角度,将其保持在0°左右;当风机机组实际输出功率超过额定功率时,应使用可变桨

控制技术将实际风机功率与发电机实际功率相结合,相应调整螺杆上升角度,使

风机实际输出能力控制在额定范围内。在运行过程中,风扇单元由控制系统控制,以确保螺杆调节控制的效率。螺旋桨位置调整技术可以有效地解决螺旋桨位置被

动静止的问题,确保风扇旋转到一定程度,调整螺旋桨位置角从而获得全初始扭

矩的更大参数,在停止状态时将螺旋桨位置角保持在90°,能最大化风扇效率。

4 结束语

为了解决环境污染问题,就要改变传统能源结构,降低工业生产及社会生活

对化石燃料的依赖,同时加大对新型清洁能源的研发力度,使其替代化石燃料,

从而改善环境问题,实现社会经济发展与生态环境建设的协调发展。风能资源是

一种无污染的清洁能源,其见效快、成本低,是代替化石燃料的重要能源,加强

风能资源的应用可以改善传统能源结构,促进社会经济的可持续发展。

参考文献:

[1]陈忠雷. 含分布式风力发电的微电网系统优化控制[D].华北电力大学(北京),2020.

[2]万德超. 新能源分布式发电及其优化控制技术[D].山东理工大学,2019.

[3]宋亦鹏. 不平衡及谐波电网下双馈风力发电系统控制技术[D].浙江大

学,2015.

风力发电机及其智能控制研究

风力发电机及其智能控制研究摘要: 风力发电是一种利用风能将其转化为电能的可再生能源技术。风力发电机的历史可以追溯到古代,但真正现代化的风力发电技术起源于20世纪70年代。随着对环境问题和气候变化的关注增加,风力发电作为一种清洁、低碳的能源选择受到了越来越多国家和地区的重视。风力发电机的发展经历了几个阶段,从最早的传统风车到现代大型风力发电机。最初,风力发电主要用于小规模的农村电力供应。然而,随着技术的进步和对可再生能源需求的增加,风力发电开始逐渐发展成为大规模、商业化的能源生产方式。为了最大程度地利用风能,提高风力发电的效率和稳定性,智能控制技术应运而生。智能控制技术可以通过实时监测风速、风向、温度和电网负荷等信息,并根据这些数据调整风力发电机的转速、叶片角度等参数,使风力发电机在不同的气象条件下保持最佳运行状态。这种智能控制可以实现对风力发电机的优化控制和协调运行,提高发电效率,降低能源损失,并减轻对电网的影响。通过不断的研究和创新,风力发电有望成为未来能源体系中重要的组成部分,为全球提供可持续、高效、环保的电力供应。 关键词:风力发电机;智能控制;风能转化率; 1 风力发电机的概述 风力发电机是一种将风能转换为电能的设备,是风力发电系统的核心组成部分。它们通过捕捉风的动能,并将其转化为机械能,再经由发电机将机械能转化为电能。风力发电机已成为一种重要的可再生能源技术,广泛用于全球各地的电力生产。工作原理:风力发电机利用风的动能来驱动其叶片旋转。当风吹过叶片时,叶片受到气流的压力差,使得叶片开始旋转。叶片旋转的动能通过主轴传递给发电机,进而转换为电能。叶片:风力发电机通常由三个或更多的叶片组成,叶片的设计旨在最大程度地捕捉风的动能。叶片材料通常为复合材料或玻璃钢,因为它们要同时具备轻巧和坚固的特性。转轴和发电机:叶片通过转轴与发电机

风力发电及其控制技术分析

风力发电及其控制技术分析 风力发电是一种利用风能转换为电能的可再生能源技术,近年来得到了广泛应用和发展。风力发电具有环保、可再生、资源丰富等优点,被认为是推动能源转型和减少二氧化碳排放的重要手段之一。本文将对风力发电及其控制技术进行分析。 风力发电的基本原理是通过风力将风机转动,风机内的发电机将机械能转化为电能。风力发电的关键在于利用风能转动风机,因此选择合适的风机是至关重要的。传统的风机有水平轴风机和垂直轴风机两种类型。水平轴风机是目前应用最广泛的类型,它的转子直接与风向垂直,叶片靠风力的推动转动。垂直轴风机的转子与风向平行,叶片在风力作用下绕垂直轴旋转。风机的叶片设计和轴承系统对风力发电的性能和效率有重要影响。 风力发电的控制技术主要包括功率控制和安全控制两个方面。功率控制是风力发电系统保持发电功率稳定的控制策略。在风速过大时,为了保护风机和风机系统安全,需要通过调整叶片的角度或者刹车系统来限制风机的转速。安全控制是风力发电系统控制风机在极端天气条件下安全运行的措施,例如大风、雷暴等天气情况下需要自动停机或者调整叶片角度。 风力发电的控制技术还包括电网连接和运行管理。风力发电系统需要将发电的电能通过变频器和变压器等装置连接到电网中,实现电网的供电功能。风力发电系统还需要实时对发电机组的运行状态进行监测和管理,例如风机的运行温度、振动等参数需要实时监测。 风力发电及其控制技术的发展趋势是提高发电效率和可靠性,并降低成本。目前,风力发电系统的发电效率已经比较高,但与传统能源相比还有一定差距。提高风力发电的效率可以通过改进风机的设计和叶片形状,提高转矩和功率系数。风力发电系统的可靠性也是关键,需要提高风机的抗风能力和稳定性,降低故障率和维修成本。降低风力发电成本也是发展的关键,需要在技术和装备上进一步降低制造成本和运营成本。 风力发电是一种重要的可再生能源技术,具有环保、可再生和资源丰富等优点。风力发电的控制技术包括功率控制、安全控制、电网连接和运行管理等方面。发展风力发电技术的关键是提高发电效率和可靠性,降低成本,推动风力发电技术的进一步普及和应用。

新能源风力发电中的控制技术分析

新能源风力发电中的控制技术分析 摘要:风力发电是一种可再生能源,不会消耗自然资源,具有持续性和可持续发展的特点。通过大规模利用风能发电,可以减少对有限资源的消耗,推动可持续能源的发展,为未来的能源供应提供可靠的选择。风力发电产业的发展可以促进经济增长和就业机会的创造。风力发电项目的建设和运营需要大量的投资和人力资源,可以带动相关产业链的发展,促进经济的多元化和可持续发展。 关键词:新能源;风力发电;发展 1 风力发电的特点 风力发电是一种将风的动能转化为电能的能量转换方式。这种发电方式获得的电能具有清洁环保的优点。在新时期的发展背景下,人们消耗的电力资源总量越来越大。为了满足人们对电力资源的需求,减少电力供应对自然环境的污染,合理应用风力发电技术是极其必要的。风力涡轮机主要利用风的影响驱动风扇叶片产生机械旋转,在叶片加速设备的推动下,叶片处于恒定旋转的状态,此时会产生一部分的机械能量,能量可以向发电机提供电流,促使发电机的正常运行。一个简单的风力发电设备仅需要风扇叶片以及一个发电机装置即可构成。因此,简化的风力涡轮机仅由风扇叶片和发电机构成。通过风能驱动螺旋叶片的旋转并将空气动力能转化为机械能,风扇叶片与发电机的旋转齿轮相互连接,风扇叶片在不断转动的过程中,为发电机旋转装置的运行提供驱动力,并将风扇叶片旋转带动产生的机械能力转化为电力能源。当今社会对于环保问题的关注有效促进了风能技术的发展,但也导致了风能系统复杂性的增加。传统的风力发电系统主要包含变速器、液压系统、控制系统等。例如,变速箱中的齿轮组合可以加速发电机的运行,逐渐增加发电机的功率,最大限度地提高生产稳定性。偏航系统主要是结合实际运行情况调整风轮的扫掠面,保障风轮扫掠面与风向始终处于垂直状态,达到对风力资源的最有效利用。各系统有效协同充分发挥作用,通过加强机组控制,确保风机的稳定性。为了使风电系统始终维持在稳定的电压,需改变电力系统中风扇和风力涡轮叶片的倾斜,在根部的中心旋转以有效地满足风力系统

风力发电中的电气控制技术分析

风力发电中的电气控制技术分析 摘要:风能作为一种新型清洁能源,其应用前景广阔。但是,由于风力发电 的可靠性相对较差,需要应用电气控制技术来提高发电可靠性。这一技术可以通 过监测风力发电机组的各项参数,及时识别故障并进行修复。此外,人工智能在 风电电控技术中的合理应用,可以进一步提高风力发电系统的可靠性和稳定性。 人工智能的应用可以帮助实现风力发电机组的自动化运行和故障诊断,从而提高 发电效率和可靠性。例如,通过人工智能算法对风电机组的运行数据进行分析, 可以识别潜在的故障因素,提前进行维修,防止故障的发生,从而提高风力发电 系统的运行效率和安全性。为了促进中国风电产业的持续稳定发展,需要合理应 用人工智能和电控技术。员工应该加强学习,了解电控技术及应用策略,从而为 中国电力行业的快速发展奠定相应的基础。同时,政府和企业应该加大对风电产 业的投入,鼓励和支持技术创新,提高风电产业的核心竞争力,实现可持续发展。 关键词:风力发电;电气控制技术;策略 1风力发电中的电气控制技术 风力发电技术是一种将风能转化为电能的科技手段,具有清洁、环保和可再 生性的特点。这种技术的发展已经成为全球范围内应对能源危机和环境污染问题 的一种重要的解决方案。在风力发电的技术中,电气控制技术起着至关重要的作用。因为它可以提高风力发电的可靠性和稳定性。电气控制技术可以通过对风力 发电设备的控制和管理,实现对风力发电的精准控制,以及设备的智能化和自动化,从而提高风力发电的效率和质量。此外,电气控制技术还可以通过对风力发 电设备的运行状态和性能的监测和分析,及时发现并解决设备故障和问题,保证 风力发电设备的长期稳定运行。然而,风力发电技术也有一些局限性,其中最主 要的是它容易受到自然因素和人为因素的影响。比如,风速、风向、气温、湿度 等因素都会对风力发电设备的输出功率产生影响。此外,人为因素也可能对设备 的稳定性和可靠性产生影响。例如,不当的维护和保养、使用不合适的材料和配件、设备的损坏等等。因此,为了保证风力发电设备的稳定性和可靠性,需要高

风力发电技术与功率控制策略研究

风力发电技术与功率控制策略研究 摘要:近些年,我国能源紧张,新能源开发一度成为社会热点课题。本文将以 风力发电为切入点,介绍风力发电技术现状,分析风力发电机组功率控制技术,并 展望其发展前景,为新能源产业的可持续发展提供一定借鉴。与化石能源与核力 发电相比,风能是一种经济、环保、可再生新能源,在能源愈发紧张的当下,受到 社会各界的广泛关注。根据贝兹理论-Betz’Law,风力机只能从空气中吸收不到60%左右的动能,而在机械结构的影响下,实际值可能要更小。因此,提高风机的转 化率,促进风能利用规模化,显得尤为重要。 关键词:风力;发电技术;功率控制 1.风力发电技术的基本发电原理 风力发电主要是把风能变成机械能,然后将其转变成电力能源。风力发电机 组是风力发电中运用的一种设备装置,其主要可以分为3个部分,即塔架、风机 主机、叶轮。叶轮装置将风能转变成机械能,其主要包括:三片螺旋桨形状的桨叶、轮毂。在风的作用下,桨叶上形成的气动力带动了叶轮的转动。风力发电机 的塔架,即一套为整个叶轮、风机主机提供支撑的构架。在对塔架的高度进行设 置时,需要全面考虑当地风速、实际环境地面障碍物以及叶轮直径大小对风速造 成影响,确保设置塔架的高度符合风力发电机组实际工作的要求。通常风机主机 的组成部分包括:发电机、增速机、转体和尾翼,这些部分均发挥了重要作用。 实际工作中,在风力的作用下,风机叶轮开始旋转,借助增速机使旋转速度加快,向发电机传递机械能。一般发电机转子均是使用励磁体或永磁体,利用定子绕阻 切割磁力线促使电能产生,最后由发电机把机械能转化为电能。为了保证叶轮在 工作中一直对准风向,实现功率最大化,在实际使用时需要把尾翼安装在叶轮后,风力发电机的转体和尾翼可以保证叶轮一直和风向保持一致,以获得最大的风力 作用力。 2.风力发电技术的发展趋势

风力发电系统的优化控制

风力发电系统的优化控制 随着人们对环保的意识不断提高,清洁能源的开发和利用得到 了广泛的关注和发展。风力发电是一种成熟的清洁能源,并且其 发电成本和对环境的影响都比传统的火力发电更为优越。但是, 风力发电系统的操作和控制对于发电效率和稳定性的影响很大。 因此,优化风力发电系统的控制策略是提高风力发电效率的重要 途径。 一、风力发电系统的基本原理 风力发电系统主要由风机组、变电站、电缆和集电系统等组成。首先,风机组负责将风能转化为电能。当风速较低时,风机组的 转速也会较低,此时需要协调控制系统来适当调整风机组叶片的 角度,以提高转速和发电量。变电站则负责将风机组发出的电能 进行集中处理,并通过电网输送到各个用电单位。电缆和集电系 统则将各个风机组的电能进行集中,并输送到变电站。 风力发电系统的关键控制技术包括风机组叶片角度控制、电气 控制、微机控制、变频调速等方面。优化风力发电系统的控制策略,能够有效地提高整个风力发电系统的效率和稳定性。 二、风机组叶片角度控制优化 风机组叶片角度控制是风力发电系统中非常重要的一个环节。 在不同的风速下,调整叶片角度能够使风机组输出最大功率。通

常,控制系统会根据风速测量值进行相应的叶片角度调整,以达 到最佳发电效果。风速变化的预测和响应能力是控制系统优化的 关键要素之一。 同时,叶片角度的调整速度也会影响风力发电效率。如果调整 速度过慢,会导致风机输出功率不能及时反应到叶片角度调整上,从而影响风力发电效率。因此,需要适当提高叶片角度的调整速度,以提高风力发电的效率。 三、电气控制优化 电气控制是风力发电系统中非常重要的一个环节。在风机组发 出的电能到达变电站后,需要进行整流、变频、过电压保护等操 作才能投入到电网中。因此,电气控制的稳定性和可靠性对风力 发电系统的运行具有至关重要的意义。 通常,风力发电系统的电气控制系统需要包括故障保护、过流 保护、过电压保护等多种保护措施。同时,需要选用符合标准的 元器件,以保证电气设备的质量和性能。此外,风力发电系统的 电气控制还需要注重监测和维护,可以通过远程监控等方式来实现。 四、微机控制优化 微机控制是风力发电系统的核心控制技术之一。通过计算机对 风机组进行实时控制,可以使整个系统实现自动化控制和智能化

风能发电系统的稳定性分析与控制

风能发电系统的稳定性分析与控制 随着能源消费量逐年增加,石油、煤炭等传统能源资源越来越稀缺,环保问题 也日益突出。因此,风能、太阳能等新能源得到了越来越广泛的关注和应用。其中,风能发电系统作为一种完全可再生的新型能源,具有非常广阔的应用前景,已经成为一种可以替代传统能源的新型发电方式。但是,由于风能发电的过程存在一些不确定性,因此,如何保证风能发电系统的稳定性成为了一个急需解决的问题。 一、风能发电系统 风能发电是指通过使用风能,将其转化为机械能,进而通过发电机转化为电能 供应给国家电网,从而实现发电的过程。其中,最常用的风能发电手段是通过利用风轮机工作原理产生机械能,进而转化为电能供应给国家电网。风轮机主要由四个部分构成,即叶片、机架、齿轮箱和发电机组。其中,叶片是风能转化为机械能的主要部件,机架是将叶片支撑在空气中的部件,齿轮箱将叶轮的旋转通过转速放大器传向发电机组,发电机组将旋转的机械能转化为电能,供应给国家电网。 一般来说,风能发电系统可以分为无功控制和有功控制两种。无功控制主要是 通过控制切入和切出风机的风速来保持电压的稳定,从而防止电压过高或过低,保障电网的稳定性。有功控制则是通过控制风机的切片角度和发电机的转速来调节风能的利用率,以达到稳定发电的目的。 二、稳定性分析 在实际的风能发电过程中,存在一些不稳定因素,这就需要进行稳定性分析, 保证风能发电系统的稳定。稳定性分析主要包括两个方面,即机械部件的稳定性分析和电气部分的稳定性分析。 1. 机械部件的稳定性分析

机械部件的稳定性分析是指通过对风能发电系统内部各个部件的运动状态进行 监测,并对其性能进行评估,从而判断风能发电系统内部的机械部件是否稳定。风轮机的转速是机械部件的重要指标之一,直接影响系统输出功率。在不同工况下,给定的转速应该保证既能满足功率需求,又能确保风轮机的安全性和稳定性。 2. 电气部分的稳定性分析 电气部分的稳定性分析主要是为了保证电网的安全稳定运行。在风能发电系统中,发电机的输出电压由风能的影响而变化,电压变化对电网的影响非常大。因此,发电机的输出电压需要进行监测和控制,保证其始终在一定范围内。 三、稳定性控制 为了保证风能发电系统的稳定性,需要对系统内的机械和电气部分进行监测、 控制。稳定性控制主要包括两个方面,即机械部分的稳定性控制和电气部分的稳定性控制。 1. 机械部分的稳定性控制 机械部分的稳定性控制主要是通过对风轮机的转速进行监测和控制,实现对供 电功率的控制。控制系统根据风速等因素的变化实时调节风轮机的转速,确保其始终在一个安全、高效的转速范围内工作,从而保证系统的稳定输出。 2. 电气部分的稳定性控制 电气部分的稳定性控制主要是通过对发电机的输出电压和电流进行监测和控制,保持电网电压的稳定和质量。在风能发电系统中,控制系统可以根据发电机的输出电压和电流,实时调节叶片的切片角度和发电机的转速等,以实现对发电量、电网电压等的控制。 四、总结

风力发电及其控制技术分析

风力发电及其控制技术分析 摘要:随着经济的发展,社会的进步,人们对于电能的需求量越来越大,随 着当前对于新能源发电的越来越重视,水力发电与风力发电逐渐成为重要的发电 系统将会在发电行业做出贡献。本文主要对风力发电及其控制技术进行分析。 关键词:风力发电;控制技术;现状 1风力发电及其控制系统的新研究分析 1.1风力发电控制系统的必要性 自然风的速度及其方向都会发生变化,所以需要有效地控制发电系统能够有 效地防止输出输入功率的变化、风轮的故障以及保护等。虽然随着相关技术的发展,风力发电系统得到了有效提高,但是风力发电机组这一重要的环节仍然具有 不稳定性,难以进行变动和调节。风力发电系统机组能够有效地进行风力发电机 组的安全运行、速度提升等,能够有效地促进电力行业的发展,推动风力发电技 术的提高。 1.2国内风力发电的现状 就技术层面而言,国内的风力发电主要分成了三步走的策略,首先引进国外 先进的技术,其次对国外的先进技术进行消化吸收和转化,最后实现自我技术的 提升与创新。目前我国传统的电力设备逐渐退出市场,而当前的电力设备进行了 更新与换代,我国当前的风力发电的设备也在蓬勃的发展,其组设置也在逐渐提高,就发电行业而言,我国设备和关键零件都能够满足我国当前风力发电的需求。所以加强风力发电装备设置的技术创新,促进自主创新能力的提高,能够有效地 推动风力发电系统的完善与进步,风力发电的关键技术也是推动风力发电,甚至 我国电力行业进步的重要内容,其中控制系统是其关键的内容,为了推动该行业 的发展,需要有效地提高控制系统的效率。 2风力发电控制技术分析

风轮控制技术。为了有效地促进风力转化系统效率的提升,需要在其中尽可 能地降低能量的消耗,就风轮而言,需要进行技术革新,能够进行有效的叶尖速 比控制。由于受到风力的影响,风轮的叶间转动速度就被称为叶尖速,其中叶尖 的速度与时间段的比值就被称为叶尖速比,将此比值进行有效的控制,需要进行 风速系统的优化。由于风速的不同,其速度比也会受到风的速度大小方向的影响,所以为了实现有效控制,该功能就要对其进行调整和改变,对风轮的速度也要进 行改变,从而以此来优化速度比值。对功率信号反馈需要加以控制,可以通过该 方法来对风暖的信号得以控制,但风能运行的过程中,随着风力条件的改变,其 功率也会进行改变,这就需要传输信号加以变动来形成,对此有效控制。可以通 过功率的方式来进行曲线的绘制,在基础上进行后续的操作,使其功率进行比较,获得二者的差值,从而进行风轮等设置,使功率达到最大,有效降低成本,控制 效率,需要值得注意的是,对于曲线的绘制是难点也是重点,需要进行技术的重 点突破。通过爬山搜索的方式进行控制,这种方式主要是对于风机的功率点进行 有效的控制,其图像主要类似于抛物线,可以适当地增加风能的速度来改变其中 的功率,找出功率的最大点以后,确定其中的转速,比较其中的惯性。需要值得 注意的是,由于这种方法很难进行转速的改变,所以该方法还是具有一定的弊端。 3风力发电机与相关电力电子变换器控制技术 3.1风力发电机的控制技术 作为风力发电的能源就是风力,由于风力的方向、大小的不确定性,同时, 随着高度增加,风力会越大,所以大多数的风力发电会处在高空中完成,发电机 及其相关的设备也需要尽可能提高其效率,减少能量的损耗,可以充分地利用永 磁发电机来进行风力系统的建设。还可以通过模块化的方式来进行电机的制造, 以此来实现成本的控制。除此之外,可以进行发电机控制法,降低发电机的功率 消耗,通过各种方法来尽可能的降低功率因数的变化。 3.2电力电子转换器控制技术 作为电子转换器在风力发电系统进行应用,必须要具有以下几个特征:首先,需要具有比较广的使用面,能够在各种风力发电过程中得到有效利用;其次,还

新时期新能源风力发电相关技术分析

新时期新能源风力发电相关技术分析 摘要:在当前我国经济高速增长的情况下,对资源的需求量日益增大,这就 加重了我国的资源匮乏现象。所以,开发新资源迫在眉睫。尤其是在水力发电领域,由于以往的水力发电工艺必须耗费更多的煤炭资源,并面临着很大的环境污 染问题。所以,在水力发电领域的开发进程中,就必须重视风力发电技术的应用,以充分利用资源,并满足人类经济社会发展进程中对电能的需要。这将对减缓中 国的能源危机,以及维护自然资源与环境都有着重大意义。本文主要介绍了风力 发电技术的工作原理、应用价值、相关技术特点及未来发展方向,期望在保证当 前社会能源供应需求的基石上,进行合理应用风力发电技术,有效减少对化石能 源消耗,有效保护自然环境资源,为社会经济的健康与可持续增长提供支撑。 关键词:新能源;风力发电;发电技术 1风力发电的技术原理 风力涡轮机的运行特点相对单一。为了进一步提高风力效益,除风力涡轮机 装置和汽轮机以外,当前的风力涡轮机装置主要分为齿轮箱、控制器、偏航设备 和塔吊。因此,首先,在风能系统工作过程中,齿轮箱与风齿轮间的相互作用可 以显著提高汽轮机的工作效率,进而提高了汽轮机的效率,也同时提高了发电的 稳定性。其次,在风电系统的运行过程中,风控制阀又是确保了系统的稳定运行 的关键部分。它不但可以有效控制风能装置的所有功能,可以监测风电的并网与 离网情况,从而保证了风能发电机可以保证系统频率的相对平稳,而且还可以监 测风控制系统的整个运行情况。如果在风控制系统运行中出现了情况,还可以及 时发布报警信号,以便于技术人员尽早的发现了问题情况。第三,在实际工作过 程中,能够适时发出报警消息,以便于科技人员及早处理出现故障状况。第三, 在实践运行流程中,偏航系统也可以通过风力控制系统安装位置处风力的不同, 来控制风轮的扫掠面。为了保证扫掠线的始终垂直方向稳定,也就可以提高利用 风力资源的效率。而最后,在风力发电系统突然停止运行后,为有效降低风力发 电系统突然停止的难度,也就可以通过伺服控制的合理运用,来调节桨距角以调

风力发电电气控制技术概述

风力发电电气控制技术概述

风力发电电气控制技术概述 风力发电是利用风能转化成电能的一种可再生能源。风力发电系统主要由风力发电机组、电气控制系统和电网三部分组成。电气控制技术是风力发电系统中至关重要的一环,它负责实现风力发电机组的启动、运行和停机等功能,保证整个系统的稳定运行。 首先,风力发电机组通过风轮的旋转将风能转化为机械能。为了提高发电效率,多数风力发电机组采用了变速调节的方式。电气控制系统中的变频器作用就是将风轮旋转传给发电机的旋转速度进行调整,使其与电网的频率同步。 其次,电气控制系统中的主控制器起着监测和控制风力发电机组运行状态的重要作用。主控制器通常通过传感器实时监测风速、风向、温度和振动等参数,根据这些数据来判断风力发电机组的运行状态,并根据需要做出相应的调整。例如,在风速过大或过小的情况下,主控制器会自动调整发电机组的转速,以确保其在安全范围内运行。 在风力发电机组停机时,电气控制系统中的制动器起着重要的作用。制动器可以通过电磁力或机械力

对发电机组进行制动,使其停止转动。此外,电气控制系统还需要配备安全保护装置,以保证发电机组和整个系统的安全运行。例如,过载保护装置可以在电流过大时自动切断电源,防止发电机组受损。 最后,风力发电系统还需要通过电气控制技术将发电的电能输送到电网中。通过变压器将发电机组输出的低压电能提升到与电网一致的高压电能,然后通过开关和配电设备将电能输送到用户处。在电气控制系统中,还需要配备电能计量装置,以便对发电量进行精确测量。 总的来说,风力发电电气控制技术在整个风力发电系统中扮演着重要的角色。它通过实现发电机组的启动、运行和停机等功能,保证了整个系统的稳定运行。随着科技的不断进步,电气控制技术在风力发电领域也将得到进一步的发展和应用。

智能风电场的优化控制技术研究

智能风电场的优化控制技术研究 近年来,全球能源危机愈演愈烈,环保节能已经成为了全球研究的必修课。风 力发电是未来可再生能源产业的希望之一,智能风电场的优化控制技术研究已经成为了全球科技发展的重点之一。智能风电场通过先进的机器学习算法和大数据分析技术,可对风电场的控制进行优化,提高风力发电的效率、可靠性和安全性。 智能风电场优化控制技术的意义 目前,全球风力发电已成为新能源产业中的主要产能之一。风力发电的优点在 于其具有环保、低成本以及对人体无害的特点。然而,风力发电也存在自身的缺陷,比如天气、地理位置、电力网络以及风场本身的变化都会影响风力发电的效率和产能。因此,制定优化控制策略,提升风力发电的效率和可靠性,非常有必要。 智能风电场的优化控制技术,是将现代先进的计算科学和技术应用于风力发电 领域,是新技术、新理念和新方法的产物。智能风电场控制系统通过数据感知、计算模拟、参数优化、自适应调整等手段,实现对风力发电场的智能化管理和控制,从而提高其风能利用效率,同时降低成本、保障可靠性和安全性。 智能风电场的模型建立 智能风电场优化控制技术的核心是建立风力发电场的数学模型以及控制模型。 目前,智能风电场控制系统主要包括三个模型:风能预测模型、动态特性模型和运行控制模型。 1. 风能预测模型 风能预测模型是智能风电场模型中的一个重要组成部分。它主要通过数学化降 低风场通量的复杂性,并预测未来的风场状态,以便进行合理的运行策略。风能预测模型的主要输入参数是地面观测数据、气象卫星、风能地图、气象雷达和具有风

向和风速传感器的数字微型化风场,输出参数包括风场动态特性分布、风能预测数据等。 2. 动态特性模型 动态特性模型主要涉及风力发电机组、并网逆变器和风力发电场变压器等主要 设备的运行控制,以实现对电能的调节和平衡。动态特性模型的主要输入参数包括气象预报数据、电网运营数据、风机控制参数等,输出参数主要包括风机机械特性、电气参数等。 3. 运行控制模型 运行控制模型是整个智能风电场控制系统的关键。它是根据在上述模型的基础 之上,预测风场的状态,同时高效地控制和调节风力发电场的输出,减少能量损失,提高风力发电效率。运行控制模型主要输入参数包括风能预测数据、风场动态特性、与电网接口等,输出主要包括发电容量、电力质量等。 智能风电场的优化控制技术应用 智能风电场优化控制技术的应用,很大程度上提高了风力发电的功率可靠性, 减少了与风能资源相关的波动。它可以监测到风电场中各个组件的健康状况,能够及时发现故障,避免产生不必要的损失。同时,它还可以协助风电场管理者制定科学的运行策略和安全保障措施,并实施维修计划。从整体上看,智能风电场优化控制技术的应用不仅可以提高风电场的效率,还可以减少环境污染,实现可持续发展。 总结 智能风电场的优化控制技术的研究,是未来风力发电产业发展的重要方向。它 不仅是新技术的体现,也是新概念和新方法的探索。通过智能化的数据感知、模拟计算、参数优化、自适应调整等措施,可以提高风力发电的效率、可靠性和安全性,从而推动风力发电产业的向前发展,实现可持续发展。

控制技术在风力发电系统中的应用

控制技术在风力发电系统中的应用 摘要:风力发电是新能源发电的一种,它的应用方向与发展前景十分广阔。 大型风力发电机组可以有效地提升风力发电的效率,它一定会在风力发电行业中 得到广泛的应用,而对于风力发电技术的研究也将成为世界新能源开发的重点。 由此可以看出,目前的能源结构已经发生了改变,从一种一次性能源系统,逐步 向基于可再生能源的可持续能源系统过渡,而风电具有很好的发展前景。风能是 一种非常广泛的能源,它是当前最常用的能源,并且它的技术已经比较成熟。总之,研究和分析风电机组的控制技术,对我国今后的发展有着重要的意义。 关键词:控制技术;风力发电系统 1.风电的技术特征 1.1经济价值高 人类已经使用了几千年的风力资源,近年来,风力资源的开发和开发也日益 受到重视,风力资源的开发和利用技术也在不断发展,特别是在发电方面,取得 了长足的发展,并受到了广泛的重视。在当前煤价居高不下的形势下,我国燃煤 发电成本已较以前高出很多。在风能密度比较高的区域,由于风电技术的进步, 其建造和运营费用的持续整体下降,使得风电的发展面临着严峻的挑战。所以, 这说明风电的利用率已经有了很大的提高,风电的成本也有了很大的下降,风电 的经济效益也在不断的增加。 1.2建设周期短 相对于火力发电技术的应用,风力发电系统的建设周期更短,而且能够在短 时间内及时投入生产并且实现区域供电。如今,随着风力发电技术的快速发展, 它的组建变得更加标准化和规范化,电能质量已达到并网许可条件。在此背景下,将风力发电技术引入到我国偏远地区,利用分布式发电的特性,可以满足当地的 电力需求,从而获得最佳的优异效果。

新能源发电风力发电技术研究

新能源发电风力发电技术研究 摘要:随着国家的快速发展,人们在享受经济发展带来的好处同时也认识到 人类要想长期发展就离不开环境的影响。保护环境这个理念已经深入到人们生活 方方面面中,其中风力发电就是最好的环境保护例子。国家对风力发电也很重视,企业在进行风力发电的资金投入过程中也对这种新型的清洁能源进行了技术方面 的研究。风力发电是近几年才兴起来的环保项目,在这篇文章中针对风力发电现 在的情况进行讲解,并分析了未来的发展趋势。 关键词:新能源发电;风力;发电技术 1 前言 风能作为自然资源,是新能源的重要组成内容,借助于风能进行发电是当前 新能源发电的主导方法,而且该发电方法越来越受到世界各国的关注。目前我国 能源消费结构仍存在许多不足之处,能耗供需方面结构性矛盾相对突出,通过应 用风力发电技术,可以有效降低不可再生能源的消耗,实现对自然生态环境的有 效维护,保持生态资源的可持续发展。通过对风能实施有效控制和管理,积极应 用风力发电技术,可以进一步优化我国的能源消费结构,确保能源的安全。 2 新能源风力发电技术分析 2.1风力发电机组技术 2.1.1定速风力发电 定速风力发电技术,主要是借助双速感应发电机来进行发电的。在风力发电 系统中,低风速区域使用小功率低速感应发电机,高风速区域使用大功率高速感 应发电机。在实际运行中,如果其风速超过了额定限度,则可以采取叶片失速方式,对风能使用系数进行有效降低,同时风能使用系数会与最大值存在一些偏差,使得风能无法得到充分利用,因此很多情况下风机是在低效状态下运行的。

2.1.2 变速风力发电技术 在变速风力发电中,使用的发电机有多种类型,主要有电励磁同步发电机、 双馈异步发电机以及永磁同步发电机。电励磁同步发电机能够提高有用功率的输出,使应用的效率得到提高。双馈异步发电机主要是通过转子功率的控制来实现 变速恒频,使转速的运行能够有效的决定转差功率,不过这种发电机的使用相对 来说部件的使用时限会比较短,而且如果发生异常情况,转子的电流可能会增加 异常,使发电机的负荷增加,不利于使用。永磁同步发电机的使用优势较为明显,在变速发电中其应用效果比前两种都要好,这种发电机主要是使用直接驱动的方式,相对来说系统的传动较为简单,输出功率较高,将其应用到风力发电中会是 最广泛的一种。 2.2风电接入网技术 风电接入网技术作为风力发电技术中较为关键的一种技术,主要以分布式接 入技术和集中接入技术为主。分布式接入技术更适宜应用在一些规模较小的风电 场中,即在10 kV 或者是35 kV 的电网中应用效果更好。这类电网建设时存在 一定的分散性,采用分布式电源形式接入电网系统,每个电源点容量较小,可以 保证电网稳定的运行。集中接入技术在一些规模较大及长距离输送电力的风电场 中更具适用性。通过针对风电场或是多个风电场的电能进行集中,并经由变压器 进行转换,升高电压,借助于供电线路将其输送到终端。通过采用集中接入技术,可以实现大型风电场或是多个风电场电能的集中输送。 2.3电子变换器控制技术 在我国整体的综合应用过程之中所体现的优势较为明显,它是一项较为高度 联系的技术,对于整体工作具有较大的作用。因此,在我国实际工程开展过程中 优势较为明显。同时它主要是将风能进行转换有效提升能量转换效率在一定程度 上可以推动转换工作顺利开展。从而保障我国风力发电系统良好运行,在整体上 提升我国发电效率。 2.4风轮控制技术

新能源风力发电中的控制技术分析

新能源风力发电中的控制技术分析 摘要:随着全球气候变化问题日益严重,新能源的开发和利用已成为世界各 国的共同目标。风力发电作为一种清洁、可再生的能源,已被广泛应用于全球的 各个地区。特别是在风能资源丰富的地区,风力发电已经成为当地主要的电力来源。然而,风力发电系统的运行过程中也存在着许多挑战。例如,风速的不确定 性和波动性会影响风力发电的稳定性和效率;风力发电机的逆功率和抗扰动能力 不足可能导致系统故障等。因此,本文将对新能源风力发电中的控制技术进行分析,以期为能源可持续发展提供支持和保障。 关键词:新能源;风力发电;控制技术 风力发电是一种基于风能转换为机械能,进而将机械能转换为电能的过程。 风力发电系统的安全性和稳定性很大程度上取决于风力发电中的控制技术。控制 系统通过实时监测发电机的运行状态,根据风况、负荷等因素进行调整,从而保 证发电机的稳定运行和高效输出。因此,企业应积极探索风力发电中的控制技术,这样才能提高风力发电系统的运行效率。由此可见,对新能源风力发电中的控制 技术进行分析是非常有必要的。 1新能源风力发电中的控制技术意义 1.1提高系统效率 风力发电机的转速、输出功率等参数通过实时控制进行优化,可提高系统的 输出电能质量,从而提高整体发电效率。 1.2优化风能利用 控制技术可以通过优化控制策略,更好地适应风力发电系统的运行条件,从 而提高风能利用率,降低能源损失。 1.3保护系统安全

通过实时监测和控制,系统可以及时发现和处理故障,降低故障对风力发电 系统的影响,确保系统安全稳定运行。 1.4智能控制和自动调度 随着物联网、大数据和人工智能技术的发展,风力发电系统的智能化和自动 化程度将不断提高。通过智能控制和自动调度,可以实现更加灵活、高效的运行 模式,提高系统的运行性能。 1.5适应复杂环境 风力发电系统需要在各种复杂的环境条件下稳定运行,如风况不稳定、风速 变化大、气候条件恶劣等。控制技术可以帮助系统适应这些环境条件,保证系统 的运行稳定性。 总之,在新能源风力发电中,控制技术具有重要意义,通过实时监测、调整 和优化控制策略,可以提高风力发电系统的运行稳定性、效率和安全性,适应复 杂环境,降低能源损失。随着新能源技术的不断发展,控制技术在风力发电中的 应用将越来越广泛,对于实现可持续能源发展具有重要意义[1]。 2新能源风力发电中的控制技术分析 2.1风速控制 风速控制是风力发电系统中的重要环节。它的主要目标是使风力发电机能够 在各种风速条件下保持稳定的输出功率。风速的不确定性会影响到风力发电机的 运行效率和稳定性,因此,风速控制技术的发展对于提高风力发电系统的性能具 有重要意义。 2.1.1 PID控制 PID控制是一种经典的控制方法,适用于多种工业控制场景。在风力发电系 统中,PID控制可以根据设定的目标值和实际输出值计算比例、积分和微分系数,对发电机的转速进行实时调整,使之在各种风速条件下保持稳定的输出功率。

关于风力发电机及风力发电控制技术分析

关于风力发电机及风力发电控制技术分 析 摘要:风力发电是一种新型的能源发电方式,通过风力发电机与风力发电控 制技术的有效应用可以推动风力发电智能控制系统的建设,在风力发电系统中, 有效控制风轮能够实现风能大小的调整,控制变换器、发电机等能够实现发电效 率及发电质量的改善。基于此,本文对风力发电控制技术的发展现状以及风力发 电机及风力发电控制技术的措施进行了分析。 关键词:风力发电机;风力发电;控制技术 1 风力发电控制技术的发展现状 (1)风力发电机所获得的风能是随机的、无法控制的。风速、风向、风力 的大小会随着客观自然条件的变化而改变,本身并不具有控制性,要想得到控制,就需要通过技术手段来实现。(2)风力发电机的风轮惯性很大,风轮叶片直径 在特定的范围内可以有效利用风能。(3)风力发电所需要的并网、脱网都会用 到控制技术。现阶段,很多技术都可以应用到风力发电领域,风力发电的控制技 术也越来越先进,控制方向越来越多元化。定桨距型风力机只通过连接桨叶、轮 毂并不能发生改变,在风速高于额定风速的情况下,通过失速原理可以限制发电 机的功率。所谓失速原理,指的是气流达到一定程度的攻角后就会产生涡流。当 外界因素让输出功率发生改变时,桨叶的被动失速调节就不会由任何控制,风力 发电机组系统就会更加简化。然而,风轮的叶片重量很大,一些部件受力大,所 以发电机组的工作效率较低,一些重要部件也很容易损坏。 2 风力发电机及风力发电控制技术的措施 2.1 定桨距失速风力发电技术

定桨距风力发电机组在20世纪80年代中期开始进入风力发电市场,重点解 决了风力发电机组的并网问题、运行安全性以及可靠性问题。采取软并网技术、 空气制动技术、偏行和自动解缆技术。桨叶节距角在安装时固定,发电机的速度 受到电网频率的限制,输出功率受到桨叶自身特点的限制。风速高于额定转速时,桨叶可以通过失速调节自动保持额定输出功率,一般依靠叶片独有的翼型结构, 在遭遇大风时,流过叶片背风面的气流发生絮流,减小叶片气动效率,影响能量 捕获,出现失速。由于失速是一个非常复杂的空气动力学过程,对于不稳定的风,很难准确计算失速效应,因此很少在大型风力发电机的控制中使用。 2.2 变桨距风力发电技术 “变桨距”顾名思义就是改变叶轮的形态(桨距角),使叶轮垂直投影改变,具体来说就是如果定义叶片与地面垂直时为0°,水平时为90°,那么90至0° 叫做开桨,反之叫做顺桨,风力发电机的输出功率随着风速增加而增加,风速在 3-8m左右时叶片是完全展开的;当风速超过8m时(部分机组可能会10m左右才 开始变桨),当叶片顺桨,整体叶片受力减少,风机载荷也减小,但是输出功率 因为风速的原因并不会减少,因此能保证额定的输出功率,风机在20m左右时会 完全顺桨,同时风机停止运行,并进行偏航保证机组载荷最小。目的是在额定风 速前捕获更多的能量,就要使得叶尖速比维持在一个最佳的状态,优化输出功率。 变桨距风力发电技术的优缺点也很明显,优点是能够自主调节,根据风速的 变化完成自主调节,调节有一定难度但技术完全可以实现,叶片的受力较小,因 此能够更加灵活精巧,也能够最大程度完成能量转化,并且在高风段还能保持功 率的稳定性。不过缺点也有,比如变桨结构复杂,花费更大,当风速过大时,如 果风机桨叶不收回对整个风机的载荷会非常大,严重者导致严重损坏或报销。 2.3 风力发电控制技术 风力发电控制技术主要包括定桨距失速风力发电技术、变桨距风力发电技术、主动失速/混合失速发电机、变速风力发电技术等。定桨距失速风力发电技术采 用了软并网技术、空气动力刹车技术、偏行与自动解缆技术。变桨距风力发电技 术从空气动力学角度出发,当风速过高时,可以通过调整桨叶节距、改变气流对

新能源风力发电中的控制技术分析

新能源风力发电中的控制技术分析 摘要:新能源风力发电是我国21世纪以来重点关注并大力推进的发电技术,位列我国总体发电量第4名,充分说明了风力发电的重要性,以及对于我国绿色 可持续发展的重要意义。而在新能源风力发电技术当中控制技术的重要性较高, 对风力发电质量以及运行效益具有重要影响。本研究基于新能源与风力发电的概念,阐述了我国风力发电的发展现状,随后分析了新能源风力发电控制技术,风 轮控制技术、发电机控制技术、电子电力变换器控制技术、谐波消除控制技术、 无功功率补偿技术与预测控制技术;最后对未来新能源风力发电控制技术发展方 向作出展望,希望发挥风力发电技术价值,并提高风力发电技术水平。 关键词:新能源;风力发电;控制技术 引言 现如今全球对于碳排放和碳管理的要求日益严格,不论是对于汽车还是对于 工业生产都提出了更为严苛的规章制度,在此背景下,新能源开始受到更多的关注。而风力发电作为新能源当中经济性较强,应用较为广泛的新能源技术,也在 近年来成为我国新能源首选发电方式。在风力发电当中,控制技术的重要性较高,因此对新能源风力发电中的控制技术作出分析与展望,具有较高理论与现实意义。本研究基于风力发电与新能源概念,阐述了我国风力发电的发展现状,随后分析 了六种新能源风力发电控制技术,包括风轮控制技术、发电机控制技术、电子电 力变换器控制技术、谐波消除控制技术、无功功率补偿技术与预测控制技术;最 后提出了新能源风力发电中控制技术的未来革新方向,包括PLC自动化控制技术、智能控制技术、多智能体系统控制技术、大数据/人工智能技术以及多能源系统 集成技术,丰富该领域研究成果,为风力发电行业可持续发展提供助力。 1 新能源风力发电概述 1.1新能源概述

新能源风力发电技术解析

新能源风力发电技术解析 摘要:风能是可再生清洁能源,可在自然界中无限再生,是目前世界各国主 要开发的新能源。自1888年世界第一台风力发电机诞生,经历一个多世纪的发展,目前风力发电技术已越发成熟,我国成为风力发电技术规模位居世界第二的 国家。在国家“双碳”目标指引下,为了保障人类的未来生存发展,需要探索风 力发电技术的应用,以进一步提升风能资源利用率,推动各个产业的发展。 关键词:新能源;风力发电;技术 1风力发电的原理和系统结构 风力发电是指利用风力带动风车叶片转动,并基于增速机提升叶片旋转速度,叶片旋转所产生的动力可以驱动发电机发电。风力发电技术的具体过程如下:(1)利用风力的动能推动螺旋叶片旋转,将风力动能向机械能转化;(2)叶轮 转轴与发电机转轴相互连接,故叶轮转动会带动发电机转动,机械能被转化为电能。随着节能环保理念的不断发展,加之国家政策的大力推动,近年来我国风力 发电技术得到飞速发展,风力发电系统的复杂性亦在不断提升。风力发电系统的 组成包含齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统、控制系统等。在系统运行阶段,齿轮箱可以基于齿轮之间的配合提升发电机转速,在提升发电功率的同时保 障发电稳定性;偏航系统负责根据风向变化灵活调整风轮扫掠面,确保扫掠面时 刻与风向保持垂直关系,最大化利用风力资源;在风机停机过程中,液压系统与 刹车系统处于配合运行状态;控制系统是系统的核心,负责控制各系统模块,确 保风力发电机时刻在稳定的电压、频率下运行,并实现风力发电系统的自动并网、自动脱网,在发生故障期间可以及时发出报警信息,以便检修部门及时停机进行 故障检修。 2风力发电技术 2.1电子变化器控制技术

新能源风力发电技术解析

新能源风力发电技术解析 摘要: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。 关键词:新能源;风力发电;技术 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在旋转过程中提供推动力,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风力发电技术的类型 2.1 电子变化器控制技术 电子变化器作为风力发电的重要部件,在大规模风力发电系统中应用比较广泛,能够提升能源的转化效率和传输效率。结合电子变化器控制技术,可以实现 无功率转换,在应用过程中也能够保证安全性、可靠性。在应用PWM整流器的过 程中结合电子变化器控制技术,可以实现最大功率的输出。在适量控制方式方面,选择合适的整流器,可以避免有功功率和无功功率之间的制约效应,进而满足用 户的实际需求。 2.2风轮控制技术 风轮控制技术在风力发电中的主要作用是确保发电系统的稳定性,主要是利 用信号反馈来掌握相关的功率信号,分析数据之间的关系并画出曲线图。在实际 应用风轮控制技术时需要针对系统的最大功率和实际输出功率进行对比分析,获

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