摘要：随着社会的发展，我国的风力发电工程的发展也越来越迅速。经济的发展造成了能源消耗过快、污染加剧，为了改变这一现状，研发新型能源迫在眉睫，如今新型能源正在人们的生产生活中发挥着重要的作用，其中风力发电电气控制技术颇具代表性，电气控制技术对风力发电厂的运行稳定有着直接的影响，为此本文对风力发电电气控制技术及应用进行分析，以期提高风力发电的应用价值。
关键词：风力发电；电气控制技术；发展探讨
引言
现如今，科技无界限，电气控制技术已经越来越广泛地应用于风力发电行业。近年来，国家政策大力推进新能源建设，风力发电的相关项目也逐渐发展起来。但风电行业是一个比较复杂的行业，要想获得高效率的收益，电气控制技术在风力发电行业中的重要性也就随之显现。风能是一种新型能源，我们应该仔细考虑如何提高风力发电的整体效益。由此可见，研究风力发电电气控制技术的发展对目前我国的新能源发展有着极其重要的意义。在众多发电方式当中，风力发电与其他方式相比，可靠性较低，它受到周围环境的影响因素较大，比如大气压、温度、湿度等自然因素。所以，在进行风力发电时，我们必须考虑如何降低自然因素对发电的影响。风力发电效率的一个重要考量指标就是风能利用率。目前，一些规模较大的风力发电叶片厂商会把发电机组的叶片直径设置在60～100m，这样可以最大限度地提高风能利用率。此外，风力发电周围的环境都很恶劣，专业的工作人员无法及时进行现场监控，所以，难以实现预期效果。为了实现对风力发电的合理监控，我们必须重视风力发电电气控制的远程监控。
1风力发电电气控制技术概述
就现实情况来看，风力发电与其他发电模式相比存在较强的不稳定性，很容易受外界各类因素的影响，例如风速、风向、大气压强、温度等等，所以在电气控制技术应用的过程中，应当以此入手，进一步克服外界因素对风力发电过程的干扰。另外，为提高风能发电的效率，必须对各类风能发电设备对风力的利用效率进行系统的分析，提高其能量的转化率。例如我国在综合考虑风力发电叶片荷载、稳定性及其风能利用率的基础之上，将风力发电机的叶片长度范围设定在60至100m范围之内，转化效率极高。此外，由于风力发电设备运转的环境大多都较为恶劣，所以在设备检修与维护上如果单纯的依赖人力完成相关操作显然是不现实的，为此，应该合理融入远程遥感控制技术等，以此全面提高风力发电过程电气控制的实际成效。
2风力发电的现状
2.1风力发电系统的设备还不够完善
主要表现在很多风力发电系统在建设时，比较重视起核心功能的设备，而忽视了起辅助功能的设备，造成诸多功能作用得不到充分的发挥，影响其发电，同时也不利于电气控制作业。非线性模型复杂性极高，技术运用还不够成熟，电气控制工作受其阻碍，而线性模型虽已成熟，但工作范围和环境都有局限性，传统的电气控制技术满足不了风力发电的需求，对风力发电的持续发展不利。
2.2风力发电受外界因素的不利影响
一方面是自然因素，这是不可避免的，通常情况下，风力发电都会选择高出水平面的地理环境，提高风力发电的效果，但这也就使风力发电的运行会受大气压、温度、雷雨等自然因素的影响，这些自然因素变化较为极端，不但稳定性受影响，还会使发电设备受到损坏，另一方面是人为因素，风力发电电气控制工作需要工作人员有较强的专业能力和工作意识，因为这是一项复杂性和专业性较高的工作，工作人员素质达不到，操作要么违规，要么疏漏，不仅安全性能无法保证，还会直接导致故障问题，影响其发电。
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3风力发电电气控制技术的应用
3.1变速风力发电技术应用实践
该技术基于变速运动原理，能够打破电机原有恒定速度运转对风能转化效率的影响，进而其发动机组能够根据风力的变化及时调整其运转速率，可以有效提高发电过程的稳定性。该技术的应用，能够使发电机组运转速率实现动态化的转变。比如在风数等级较高时，能够根据有效实现对风轮转速相应指标的高效控制，这就可以避免由于功率过大所导致的过电压问题，可以进一步保障其电机组运转的稳定性。而在风速等级较低的情况下，其能够根据风力特征，通过调整浆角等方式，尽可能的实现对风力的捕捉，进而保障其实际需求。该技术的应用打破了传统单一模式电气控制的束缚，提高了风力发电过程中电气控制的实际成效。由此，不难得出，变速风力发电必然是未来风力发电的重要发展方向，我国相关人员也需要注意这一点，以此保障该类技术的应用效果。
3.2定桨距失速风力发电技术应用实践
为处理好风力发电机组在运转过程中必须并同的现实问题，上个世纪后期，我国相关人员已经在传统风力发电技术的基础之上，研究出了定桨距失速风力发电技术，有效提高了风力发电过程的稳定性。该技术在实际应用的过程中，需要实现对其风力发电机组的功率进行限定，其叶片的构造相对比较复杂，且有一定的重量。该技术的在风力发电过程中的应用，虽然有效解决了发电过程的稳定性问题，但是由于其本身结构的限制，在发电的过程中需要消耗大量的无用功，机组的运作效率大多不高，所以该技术现今大多应用于级数较低的小风环境之中。而就该技术的发展来看，必须处理好功率限制问题，以此提高拓宽其应用范围。
3.3变桨距风力发电技术
由于风速过大时风力发电机组的功率会受到很大的影响，为了解决这一问题，我们又推出了变桨距风力发电技术，它的主要原理是通过桨叶角度来实现的。这项技术的应用使得整个风力发电机的质量减轻了很多，主要是由于使用了与传统技术不同的材料，当发生一些较小的事故时，发电机的整机机身受到的影响也较小。但这项技术也有其局限性，比如变桨距的运行稳定性较差，且风力发电厂需要投入更多的人力、物力去完成工作，物资消耗量较大。这就要求相关专业人士在今后的发电控制技术研究中不断思考探索，使风力发电技术更加完善、可靠。
3.4主动失速发电技术
这一技术整合了定、变桨失速风力发电技术，因此又称作混合失速发电技术，根据风速的变化、风向的变化对桨距角进行合理的调整，实现对风能捕捉量的控制和风速的控制，能量转化效率极高，风力发电的运行效益得到了很高的保障。但在实际应用中，失速问题频频出现，这就导致功率输出受到不同程度的影响，对电气控制极为不利。加强技术改进势在必行。
结语
总而言之，电气控制技术在风力发电中的应用已经得到了越来越多的重视，其地位不容小觑。可持续的发展战略是我国所倡导的发展战略，这一战略与过量使用不可再生的矿物能源是相悖的。所以，可再生清洁能源的开发与利用是我国当下发展中的重点问题，而目前全世界范围内利用较广的清洁能源就是风能。因此，我们要大力发展风力发电，重视发电控制技术在风力发电中的具体应用，做好具体的发展工作成为了今后的一项重要任务和挑战。我们要将眼光放长远，因地制宜，不同的地区采取不同的措施，在各个方面都做好完善工作，让发电电气控制技术在风力行业的应用更加广泛。
参考文献：
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［3］徐凯.双馈风力发电系统硬件在环测试平台设计与实现［D］.上海：上海交通大学，2015.
论文作者:王超
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/10
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