关键词：风力发电;发展现状;技术管理方法;
目前，风电属于技术最成熟、价格最有竞争力的可再生能源，风力发电对于实现碳减排潜力巨大，据测算，到2020年全球风力发电量将达到2600TW·h，相当于减排15×108t二氧化碳。风能单一行业的减排就相当于发达国家承诺总体减排量的42%～65%。风能的减排潜力巨大，风能在发电过程中不产生任何温室气体，风电机组平均使用寿命长达20年。风能发电迅速发展，正在成为实现全球低碳、高效经济的核心技术之一。
1风力发电产业概述
空气流动产生的动能称为风能,空气流速越高,动能越大。风能的四大优点是:蕴量巨大;可以再生;分布广泛;没有污染。就目前而言,风能利用主要是以风能作动力和风力发电两种形式,其中又以风力发电为主。风电在具备以上优势的同时有如下的缺点:电力不稳定、密度不均匀、风力的地区差异非常明显等。
虽然风能对大多数国家而言还不是主要能源,但世界石油等常规能源告急,以及全球生态恶化的双重压力,决定了世界各国均在提高这种高效清洁能源的利用率。在丹麦、英国、日本等国家,风能都作为一种传统能源的重要补充被加以积极利用。
我国风能资源储量大多集中在内蒙古、青海、黑龙江和甘肃等地,平均风速大于3m/s的天数在200天以上,经过长期的发展,我国风能转化成电能的成本大大降低,甚至在适当地点,风力发电成本已低于发电机。
2风力发电技术的关键问题
2.1风电质量问题
一方面，虽然自然风资源具有较大的能量，但是其性质较为多变，主要表现为风向与风速的大小不稳定。传统的方式中，人们利用风轮转动的惯量来分析风电机组输出功率的稳定性。但这种方式会形成谐波，减少输出到电网的功率。另一方面，当电网中并入容量满足额定容量时，就会减小电压稳定性，如果电网出现了问题，不稳定的电压就会让机组无法有效地向电网输送能量，让保护动作切出电网，直接造成电网的不稳定。
2.2风电机组不能展开整机设计
我国的风力发电机组零件相比于西方发达国家还存在较大的差距，比如像集电环之类的零部件还需要从外国引进，从而使得我国的风力发电机组难以进行国产化的安装、设计。同时，在风电机组的管理与咨询方面，还没有构成产业链，并且体系不健全，对风力发电的发展造成了较大的影响。
2.3控制技术存在缺陷
在机械控制中，我国的桨叶一般使用的是美国的NANC系列，虽然其具有较好的动力性能，但是由于其风轮风速与工况的作用，使得风轮受力不均，在旋转的过程中会出现不稳定性、反复的改变，导致风力机组出现振动，形成较大的噪音。
3风力发电机组技术
3.1智能化风电生产预测管理技术
风电作为一种分布式能源，其在生产管理方面需要下足功夫，主要围绕如何提高风能转化效率展开研究，提出合理管理技术策略，进而增加风电企业盈利能力。具体来讲，为了有效促进风电产业有效发展，目前某些地区已经全面启用了智能化风电生产预测管理系统，通过该技术对风电生产过程预测与智能化管理。
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首先是运用到了系统中的智能化风电生产预测技术，对天气情况进行预测，采用时间序列法手段对风力发电输出功率进行合理预测与规划，不断增大风能发电可靠性。在技术应用中主要配合了用电负荷预测管理技术，一方面合理规范发电量，满足削峰填谷、能源节约条件;另一方面对风能进行中长期预测管理，结合人工智能神经网络或非线性模型对风能实施短期预测，有效提高风能预测准确性。在该过程中，还可基于多种预测管理方法综合展开风能预测过程，明确风电生产发展趋势。
其次是运用到了智能化管理技术，主要加强基于电力电子器件中的整流器研发与实践应用。考虑到风能本身具有极大不稳定性，在直接发电过程中会产生交流电能进而导致风电能生产质量低下。为此某些地区选择采用PWM整流器，配合直流同步发电系统进行并网处理，即利用直流同步发电系统配合交直交整流逆变系统实施并网技术操作处理，有效提升风电发电电能质量。
再者还运用到了低电压穿越技术，该技术的主要特点是能够保证风电发电机在电压跌落时还能保持不脱网继续运行超过600ms以上。如果电压跌落指标超过20%，风能发电机才会转入脱网运行状态，即低电压穿越技术可为电网提供无功技术支持，有效提高电网供电技术安全可靠性。
3.2大型陆上风机控制管理技术
大型陆上风机控制管理技术系统所采用的是气动设计理念，它管控策略丰富且到位，可充分将风机与风电生产过程结合起来，最大限度发挥高地风电生产技术优势，实现风电生产安全稳定管理。采用大型陆上风机主要通过其大功率与安全控制管理策略控制生产变量与生产效率，这其中就包括了变桨控制、整机控制、变速恒频控制以及整机安全、状态、运行与监测控制等等。这些管控措施追求精细化管理内涵，可指挥风机实现高效安全生产运行过程。
例如直驱式风机就采用了直接驱动技术，它不需进齿轮箱传动，主要通过风轮驱动发电机发电，在风电转换效率与降噪效率方面表现良好，可最大限度降低风机齿轮箱运行故障，提高风机生产效率，降低生产成本。运用大型陆上风机管理风电生产在我国已经获得认可。
3.3风力机发电系统管理技术
风力机发电系统是目前国内比较常见的风电生产管理系统，目前新型的风力机发电系统在管理技术应用方面有所丰富，加入了主动失速调节管理技术，它主要是在变桨距调节基础之上与传统定桨距失速调节有机结合起来。如果风电机生产风速度较低时，主要通过它的变桨距调节对风力机功率进行调节，不断提高风力机的气动生产效率。如果风力机功率达到额定功率后，则主要利用到桨距失速调节保证桨距角一直朝风力偏小的方向转动，在转动一定角度时观察攻角增大变化，由此加深叶轮叶片的失速能力，有效控制风力机风能收集水平，实现风力机稳定发电。
利用风力机发电系统可收集大量风能，收集能力大约在内陆收集风能的1.5倍以上。不过该技术仅仅适合在大陆管理风电生产过程，在海上风电生产方面需要消耗大量建设成本，且我国目前的海上风力发电系统在生产技术控制应用方面尚不成熟稳定。
4结语
综上所述，风力发电是我国电力行业全力发展的新兴行业，因此风力发电技术也逐步受到了人们的关注。因此，只有加强对相关技术人员的培训，强化对国内外先进安全及生产技术的研究，才能够更好地促进风电行业的商业化与产业化发展。
参考文献
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论文作者:李 龙
论文发表刊物:《科学与技术》2019年14期
论文发表时间:2019/12/4
标签：风能论文; 风电论文; 技术论文; 风力论文; 风力发电论文; 风机论文; 电网论文; 《科学与技术》2019年14期论文;