风力发电及其控制技术分析

风力发电并网技术及电能质量控制措施摘要：现阶段，我国各项经济呈现出迅猛发展的形式，人们对日常生活的要求越来越高。

电能已经成为人们必不可少的能源，我国对新能源的关注度越来越高，尤其是“可持续发展战略”提出以来，人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率展开了研究。

关键词：风力发电;并网技术;电能质量;控制措施1风力发电并网技术我们所述的风力发电并网技术指的是发电机输出的电压在幅值，频率乃至向位上和电网系统的电压是一致的。

风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程，是实现电能输出的必要环节。

并网技术的关键是确保风力发电机组输出，电力能源的电压和被接入电网的电压在扶智相位频率等方面保持一致，能够保证风力发电并网实施后，整体电能供应的稳定性而目前的风力发电并网技术主要有两种，一种是同步风力发电并网技术，另一种是异步风力发电并网技术。

同步风力发电并网技术主要是将风力发电机和同步发电机相结合，在进行同步发电机的运行中能够有效的输出有功功率，并且能保证为发电提供必要的无功功率，促进周波稳定性提升，可以有效的提高电能稳定性。

同步风电发力机具有工作效率高，体积小，结构紧凑，成本的可靠性高，维护量小等优点。

该发电机的转速平稳负载特性强，周波稳定，发电机组发电电能质量高，这导致同步风力发电机在风力发电中的应用十分广泛。

同步风力发电并网技术在整个风力发电技术的应用中占很大的比重。

在同步风力发电并网技术的应用中，风速波动明显会造成转子转距出现较大的波动，容易影响发电机组并网调速的准确性。

为了解决这个问题，可以采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法避免电力系统无功震荡和步失，有效的提高并网质量。

异步风力发电并网技术跟同步风力发电并网技术相比，其主要是借助转差率实现对发电机的运行复合的调整目标，在具体的调速精度方面要求并不高。

这种技术能够减少相关同步，设备安装的繁琐，也可以省去整部操作环节，实现转速的适当调整。

但是这种技术也有缺点，他在具体的并网操作中可能会产生冲击电流，如果产生的冲击电流过大，就会导致电网电压水平降低，不利于电网的安全运行。

风力发电机组偏航控制系统技术分析及应用风力发电作为可再生清洁能源，能够实现将风能进行转化为电能加以利用，在能源替代与节能减排的低碳电力发展中扮演重要角色。

风速具有概率随机性和参数模糊性的多重不确定性特征，需要对风力发电机组进行偏航控制，本文详细对风力发电机组偏航控制系统技术进行了分析，并介绍了风力发电机组偏航控制系统技术的相关应用情况。

标签：风力发电;机组;偏航;控制技术0 引言风能作为一种清洁的可再生能源而越来越受到人们的关注，作为风能利用的主要形式，风力发电备受瞩目。

风力发电过程中，风向可能会随时变化，这就需要对风电机组进行偏航控制。

偏航控制是在可用风速范围内对风电机组自动准确控制，从而提高风能的利用率。

目前偏航角度的测量通常采用电位计的方式进行，由于电位计的本身特性缺陷，以及电位计输出的信号极易受到外界的干扰，而且，电位计的长期使用也可能会使得偏航角度对应的信号出现异常，需要对偏航角度的测量方法加以改进，提高风力发电机组偏航控制系统的控制性能。

本文首先分析了风力风电机组的基本结构和基本原理，之后阐述了风力发电机组具体的偏航控制技术。

1 风力发电机组1.1 海上风电概述当下我国正在进行能源转型，走绿色发展道路已经成为共识，海上风电则是推动这一战略早日落地的重要力量。

对中国来说尤其如此，我国沿海11个省份的GDP约占全国的一半，总能耗也占全国的一半左右。

对于这些地区而言，海上风能资源丰富，新能源电力消纳能力强，大力发展海上风电将是加快能源转型进程的重要手段。

目前我国海上风电开发已经进入了规模化、商业化发展阶段。

我国海上风能资源丰富，根据全国普查成果，我国5～25米水深、50米高度海上风电开发潜力约2亿千瓦;5～50米水深、70米高度海上风电开发潜力约5亿千瓦。

根据各省海上风电规划，全国海上风电规划总量超过8000万千瓦，重点布局分布在江苏、浙江、福建、广东等省市，行业开发前景广阔。

近年来海上风电得到了大力发展，国家出台了多项政策鼓励发展海上风电，并走出国门开始与国外共同开发海上风电资源。

新能源风力发电技术解析 摘要：改革后，受我国社会发展的影响，带动了我国科学技术水平的进步。现阶段，为了满足社会经济发展在能源方面的需求，缓解持续上升的能源消耗量，提高新能源开发力度成为重中之重。文章探究了风力发电的基本原理及优势，列举风力发电主要技术类型，包括风功率预测、风电机组功率调控、无功电压自动化控制等，通过技术解读，合理预估风力发电技术短期发展趋势，希望能从理论层面对推广该项技术有所帮助。

关键词：新能源；风力发电；技术分析 引言 对于电力能源的需求不断提升，传统的发电方式，一般为通过燃烧大量的化石燃料来产生电能，而通过这种方式生产电力能源不仅可持续性较低，还会在其生产与利用的过程中产生环境污染。环境污染一直是制约我国经济快速发展的难题，经济发展同时又依赖电力等能源作为支撑。因此，为构建可持续发展型社会，就必须加快转型我国现有的能源结构，增强对无污染的清洁型能源的利用。近年来，随着生态环保发展理念的深入人心，以风力发电为代表的创新性、清洁型能源生产模式获得广泛运用，风力发电虽然已经能够替代一部分传统的火力发电，但在应用风电能源的同时，还必须关注电力生产的成本与质量，进一步深化对风力发电技术的研究，有利于增强风电能源的安全性、适用性。

1新能源发电技术概述 新能源是指以风能、太阳能、生物质能等为主的新型能源，具有可再生、清洁度高、储量大等特点，有广阔的发展前景。传统火力发电方式不仅需要大量传统能源（煤炭、石油等），导致传统能源紧缺，还带来了一系列环境污染问题。因此，国家加大了对新能源的开发力度，以期逐步取代传统能源。新能源发电技术的发展分为研发、示范、推广及生产四个阶段。目前，我国新能源发电技术中比较成熟、在电力系统中应用比较广泛的是光伏发电技术、风能发电技术及水力发电技术。此外，地热发电技术及生物质能发电技术也在不断成熟，而天然气水合物发电技术及受控核聚变发电技术仍处于研发阶段。

2相关技术分析 2.1风功率预测 （1）按照预测周期可分为超短期、短期及中长期预测。超短期预测多用于风电实时调度；短期预测法适用于调整机组组合与备用资源；中长期预测法在测评风电系统维护效率与风能资源调配合理性方面表现良好。（2）依照预测模型可分为物理法、统计法及组合模型法。物理法是利用设施装置模拟风电场周边区域的气候状况，获得风向、风速、气压及空气密度等参数，在此基础上建设风电功率模型；统计法运用数学函数，结合相关性分析获得预测结果，计算得出既有数据和预测数据之间的数学关系，统计法主要运用的数学工具为时间序列及机械学习算法；组合模型法是通过整合其他功率预测法，构建与实际情况较为符合的预测模型，综合各类预测方法优势，获得精准度较高的功率预测结果。

风力发电及其关键技术探讨一、风力资源评估风力资源评估是风力发电项目的关键环节。

准确的风力资源评估可以为风力发电项目的建设和运营提供可靠的数据支持，是风力发电项目成功的关键因素之一。

风力资源的评估包括对风速、风向、风能密度等参数的测量和分析，以及对地形、植被等因素对风力资源的影响进行评估。

目前，常用的风力资源评估方法包括现场测量、数值模拟、卫星遥感等多种手段。

各种方法各有优劣，需要根据实际情况进行合理选择。

未来的发展方向是在数据采集、算法模型和技术手段方面不断创新，提高风力资源评估的准确性和可靠性。

二、风机设计风机是风力发电系统的核心部件，其设计和制造质量直接影响着风力发电系统的发电效率和可靠性。

风机的设计包括机翼形状、桨叶数量、转子直径、齿轮箱、发电机等多个方面。

传统的风机设计主要依靠经验和试验，但随着计算机仿真技术的发展，现代风机设计越来越多地利用计算机辅助设计和仿真分析，大大提高了设计效率和设计质量。

针对不同地区的风能特点，需要不同类型的风机设计，如海上风机、高海拔风机等，因此未来风机设计需要更加注重个性化和定制化，以满足不同地区的实际需求。

三、风电场规划风电场规划是根据风力资源评估和风机设计确定风力发电项目的布局和容量。

合理的风电场规划可以最大限度地利用风能资源，提高发电效率，降低建设和运维成本。

风电场规划需要考虑到风机布局、布设密度、道路、输电线路等多个方面的因素，需要综合考虑经济、技术、环境等多个因素。

传统的风电场规划主要依靠专业规划师和工程师的经验和直觉，但随着风力发电技术的发展，未来风电场规划将更多地基于数据分析、数值模拟、智能算法等技术手段，以期得到更加科学、合理的规划方案。

风力发电技术的不断进步，离不开对风力资源评估、风机设计、风电场规划等关键技术的不断探索和创新。

未来，随着风力发电技术的不断成熟和智能化水平的提高，风力发电将成为能源领域的重要组成部分，为人类提供更加清洁、可持续的能源。

电力科技 浅谈风力发电并网技术及电能控制蔡锐锋（广东能源集团湛江风力发电有限公司，广东 湛江 524043）摘要：随着社会经济的发展，对于能源资源的需求量获得快速增长。

电力资源是社会发展的物质基础，发电路径成为现代电力企业研究的重点内容。

风力资源作为洁净且可再生资源，发电时具有很强的灵活性，所以在进行监管的时候面临着很大的难度。

本文主要探究在当前能源资源供给量下降的背景下，如何提升风力发电并网技术的应用以及控制电能质量。

通过分析风力发电并网技术的基本含义，明确技术发展要点，归纳风力发电并网技术的发展趋势，概述控制发电质量的措施，实现风力发电并网技术的发展与电能控制水平提升。

关键词：风力发电；并网技术；电能控制；措施风能作为一种可再生能源资源，是十分清洁的，当前我国风力发电技术是所有新能源开发技术中最为成熟的一种，并且已经初具规模，成为现代电力资源开发与存储的重要保障。

电力电子技术的快速发展以及成本降低，使得改善风力发电性能时可以组合运用电网接入和电能控制。

风力发电并网技术是未来发展的主流趋势，强化对风力发电并网技术的研究能够为后期的风力发电发展奠定坚实的技术基础。

1 风力发电并网技术分析1.1 同步风力发电机组并网技术从同步风力发电机组并网技术的本质分析，是有机组合同步发电机与风力发电机而成的。

当同步发电机在运行的时候，不仅可以高效率的将有功功率输出，还可以为发电机组提供充足的无功功率，实现周波稳定性增强，从而为显著优化与提升电能质量奠定基础。

通过上述分析可以了解，我国在风力发电以及电力系统建设中，选择与应用同步发电机是常态。

但是如何将同步发电机与风力发电机相结合，是当前学术界和电力企业以及科研人员研究的重点。

在大多数情况下，风速所形成的波动是尤为显著的，风速波动能够导致转子转矩产生波动且幅度大，难以满足发电机组并网调速对于精准度所提出的要求。

若是没有充分考虑融合同步发电机与风力发电机之后的问题，当发生荷载增大问题的时候，将会造成电力系统出现无功振荡和失步现象。

海上风电场及其关键技术发展现状分析摘要：风力发电属于近些年来世界各国普遍较为关注的一种可再生能源开发方案，这一技术发展速度较快，已经得到了全面落实与开展，而海上风力发电由于干扰较小，并且风力发电量较大，因此广受欢迎与重视。

江苏省具有较长的海岸线，具有良好的风力发电条件。

本文主要针对海上风力发电关键技术进行分析，希望可以起到参考的作用。

关键词：海上；风力发电；关键技术随着现如今非再生能源逐渐稀少，能源问题已经成为人们关注的重点。

能源危机的出现，意味着人们必须要寻找更加合理的能源获取方式，而风力就属于一项较为关键的可再生能源。

通过海上风力发电，可以有效地完成供电，而发展这一类的新能源是我国未来走向可持续化发展的关键途径。

因此，必须要针对海上风力发电技术进行分析讨论，积极优化技术体系，提升工作质量。

一、海上风力发电建设的主要趋势（一）技术整体发展速度较快风力发电不需要消耗非再生能源，同时也不会污染环境，属于一种发展潜力巨大的清洁能源技术，不仅拥有环保效益，同时也具有一定的社会效应。

随着风力发电技术的不断优化与改进，现如今风力发电生产成本也开始逐渐降低，我国各地都开始建设风力发电场。

由于海上风力资源更加丰富，并且风速也更加稳定，因此适合在海上建设大功率风力发电机组，不仅节约用地，同时对环境造成的影响比较小，这意味着现如今我国风力发电技术不断提升与改进。

以江苏省为例，现如今我国江苏省建设了江苏如东海上风力发电场、江苏东台海上风力发电场，都属于主要的海上风力发电场所[1]。

江苏开发风力发电资源具有巨大的优势和好处，可以缓解江苏省一次能源不足、用电荒等问题，更有效的促进地方经济走向发展与改革，因此可以说这一技术属于建设生态大省的一项关键要求。

（二）单机容量提升现如今大型风力发电机组一般都会选择水平轴风力发电设备，这一设备包括风轮、增速齿轮箱、发电机、偏航装置、控制系统、塔架等部件。

大型风力发电机组的单机容量越大，意味着发电能力越强，而对于技术的需求也就越高。

风力发电机组的控制系统风力发电作为一种清洁、可再生的能源，越来越得到人们的重视和使用。

而风力发电最核心的部分就是风力发电机组控制系统。

本文将深入探讨风力发电机组控制系统的相关知识。

一、风力发电机组的基本组成部分风力发电机组通常由3个主要部分组成：风力涡轮、变速器和发电机。

其中变速器是为了将风力涡轮的旋转速度转变成适合发电机的速度，同时保证风力涡轮在各种风速下都能正常转动。

而发电机则是将机械能转变为电能。

二、风力发电机组的控制系统的分类根据控制对象的不同，风力发电机组控制系统可以分为风力涡轮控制系统和整机控制系统。

1. 风力涡轮控制系统风力涡轮控制系统主要由风速测量仪、方向传感器、转矩信号传感器、角度传感器、变桨控制器等部分组成。

其主要作用是对风速和转矩进行检测和获取，然后根据这些数据控制机组桨叶的角度，调节风力涡轮的输出功率，以适应不同的风速和负载要求。

当遭遇大风或预期外部异常情况时，风力涡轮控制系统还可以自动停机。

2. 整机控制系统整机控制系统主要由仪表、控制器、通信模块、电动机传动机构、机械部分等部分组成。

整机控制系统起到了协调、控制各部分工作的作用，可以实现以最佳的效率输出电能。

其主要作用是监控发电机组的运转状态，通过检测各项参数实时调整变速器的转速，并及时进行告警和自动停机。

三、风力发电机组控制系统的关键技术1. 风力涡轮桨叶轴系统的控制风力涡轮桨叶轴系统的控制是风力发电机组控制系统的核心部分之一，也是解决风机输出功率波动和抖动问题的重要技术。

目前常见的调节方式包括机械调节和电动调节两种。

机械调节方式主要采用伺服驱动的伸缩臂与桨叶之间的连杆机构实现，而电动调节则利用变速器的电动油门、电子液压伺服系统或液压拉杆控制桨毂角度。

其中，电动调节方式更加智能化、精准化。

2. 整机控制系统的优化算法整机控制系统的优化算法是风力发电机组控制系统技术的另一个重要方向。

通过对风能、转速、功率、角度等数据进行分析，整机控制系统可通过智能算法，实现最大效率的输出电能。

海上风力发电及其技术发展分析摘要：传统火力发电导致煤炭资源的大规模开发，造成了能源储备短缺、空气污染、气候变化等环境问题。

我国在“十四五”期间明确提出了要大力提高风电规模和有序推进海上风电建设，推行并实现“双碳”目标，关注和发展新型分布式清洁能源并使之纳入配电网，已成为我国电力行业未来发展和关注的焦点问题。

基于此，本文以海上风力发电为主要研究对象，分析了其行业发展现状，探讨了海上风力发电技术面临的问题及发展方向，以供参考。

关键词：海上风电；行业发展；发电技术；风力发电近年来，随着社会经济的不断发展以及人们环保意识的增强，传统化石能源日益枯竭，寻找新能源迫在眉睫。

而作为一种可再生且无污染的绿色能源——清洁能源受到了各国政府的高度重视。

在众多的清洁能源中，风能具有巨大的发展潜力。

由于我国海上风电储量丰富，且具备运行高效、输电距离短、便于就地消纳、节约土地资源、适合大规模发展等特点。

因此，海上风力发电必将是我国发展可再生能源的必然之选。

一、海上风力发电的优势我国拥有1.8万公里大陆海岸线和300万平方公里以上的可利用海域，是一个海上风能资源十分丰富的大国。

随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，对能源结构提出了更高要求。

目前，中国已成为世界第二大风力发电国，根据中国气象局风能和太阳能资源评估中心近期估算，中国陆海风电潜在开发规模约为2亿千瓦。

与陆上风电相比，海上风电主要有以下优点：第一，风力更稳定，电网友好性强。

海上风速大且出力波动小，每年使用小时更长，使得机组发电量平稳，单机电能输出更大，使用寿命更长。

第二，场地成本低，适合规模化开发。

海上风电场大多建在我国东南部沿海潮间带地区或沿岸滩涂、近海海域上，此处场地广且成本低，具有容纳更大型化风机机组、适合大规模开发的优点。

第三，风速高，发电量高。

海上风速高于陆地风速的约20%，在相同发电容量下，海上风机年发电量可高于陆地70%，且海上风电单机容量、同区域扫风面积及风能利用率更大。

风力发电及其控制技术新进展探究摘要：在当前节能环保的相关理念支持下，多种多样的清洁能源应用也逐渐的受到社会各界的关注。

其中风能作为当前社会发展的一项主要清洁能源，对于市场经济发展都有着积极的推动作用，而风力发电及其控制技术更是广受各界人士的关注。

为了有效地推动风力发电及其控制技术的高效发展。

本文对于此项技术手段及其控制技术进行了系统的分析研究，以求可以有效的推动风力发电行业的稳定发展，让风力发电技术在当前的社会生产中发挥出更好的效果。

关键词：风力发电；控制技术；应用研究随着当前社会发展速度的不断加快，人们的日常生活需求也呈现了上升的趋势。

在科学技术的高效发展过程中，风力发电技术也受到了广泛地使用。

在此项技术的全面推广中，风轮、发电机、变压器都得到了有效的使用，而要想实现风力发电技术的高效控制，就需要针对这些设备作出合理化的控制，以此达到理想的风力发电质量，适应社会实际需求。

一、风力发电的相关论述风力发电的主要工作原理在于通过风力的转化有效的带动风电机组叶片的转动。

这个过程中齿轮箱将低转速输出为高转速，提升发电机的转子转速，从而为整个发电机设备的运作带来高效的动力，以促进风力发电的推进。

结合风车技术的研究分析可知，当风速在3m/s的条件下，风力发电就可以正常运作。

在当前的市场经济发展的影响下，风力发电也已经逐渐的成为一种主流的发电方式，这种发电方式不仅不会受到燃料资源的影响，也不会产生环境的污染，因此使用前景较佳。

二、风力发电控制技术1、风轮控制技术在整个风力发电系统的全面操作应用基础上，要想实现最高程度的风电转化率，就应当有效的降低风能资源的消耗。

在这个过程中就要对整个风轮进行分析研究控制。

首先应当合理地对风轮叶尖速比。

在整个风轮的稳定运作的过程中，其本身的风叶尖端往往会在风力的作用下有效的转动，这个过程就是叶尖速，而言减速在此过程中与风速之间形成的比值就是叶尖速比。

通过在一定环境下的叶尖速比的风流控制管理，就可以实现风机系统的全面优化，以此有效地减少风能资源的消耗。