摘要：随着科技的日新月异，风力发电技术的发展速度越来越快，电气控制技术的发展势头更是不容小觑。由于经济全球化的脚步逐步加快，促使我国的国际地位也有了明显提升，人们的生活水平有了一定的提高，对能源的需求量也在飞速上涨。目前，我国正在努力推进新能源发展战略，风力发电产业也迎来了全新时代，为了满足广大人们日益上升的能源需求，必须将电气控制技术与风力发电技术相融合。主要阐述了电气控制技术在风力发电中的具体应用实践。
关键词：风力发电；电气控制；应用实践
风能作为现今主要的新型清洁能源之一，虽然有着较为广泛的应用价值，但是在其应用过程中也需要克服较多的难点。由于风力发电是一个持续性的过程中，且风速、风向等都不可能长时间为此在恒定状态，故其发电质量多会存在一定的问题。再加上风能应用相关技术依旧有待进一步开发，所以其在现实中的应用仍然存在不小的局限性，为此应当将电气控制技术与风力发电技术进行有机整合，以此进一步提高风力发电的应用价值。
一、风力发电电气控制技术概述
就目前的情况看，这一技术已经被应用到了包括电厂等各领域当中。以风力发电为例，相对于火力以及水力发电等，风力发电受自然环境影响严重，一旦气压以及空气温度等发生了变化，其发电过程也会受到影响，因此可以说，其发电过程具有不稳定性。为了提高风力发电效率，我国已经对发电机组的叶片直径进行了改良，一定程度上使得发电效率得到了提高，但鉴于风力发电所面临的自然环境的恶劣性，想要使发电过程能够更加顺利的实现，还必须加强对整个运行过程控制，这样才能达到更好的控制效果。电气控制技术的出现为控制过程的实现提供了途径，将其应用到风力发电过程中，已经成为了该领域发展的必然环节。
二、风力发电现状分析
众所周知，风能是新时期大力推进的新型清洁能源，其优点有目共睹，但也具有不可避免的局限性。它的优点主要是没有污染，永远不会衰竭；但其局限性也较大，比如风力发电的稳定性比其他发电方式弱，且风能不能储存，只能实地采取。因此，在我国风力发电的发展过程中也遇到了不少问题，主要问题是对电能、电网质量的影响较大，因为风的速度和方向变化随机。这种随机性会引起负荷和电能发生一系列变化。如果电网的规模较小，其稳定性多多少少也会受到影响；但如果电网规模较大，就会影响到电能质量。不仅如此，我国目前各大风力发电所的使用设备也有着不容忽视的局限性，它们的特性一般较为复杂，所以无法对其进行有效的风力发电控制。更重要的是，我国目前有两种风电系统的模型，分别是线性模型和非线性模型。线性模型一般与传统的控制方法相结合，它要想实现最大量风能捕获，就要调节发电机的相关属性，这种方法是较为简单的。但与非线性模型相比，线性模型在工作范围、环境等多方面都有很大的不同。如果采用传统的控制方法，就无法满足风力发电过程中的各项需求，也就会阻碍我国风力发电的发展。
三、风力发电过程中存在的问题
风力发电对于能源节约以及环境保护的重要性不言而喻，但受自然环境等多种因素的影响，其在运行过程中仍存在一定的问题，主要体现在以下方面：
3.1电网质量得不到保证
风力发电具有一定的不稳定性，这是导致电网质量得不到保证的主要原因。显而易见，风力发电主要是通过对风资源的利用而实现发电的过程，风资源本身具有很大的不稳定性，其速度以及方向均不固定，因此，若无法对其进行合理的控制，在上述两方面因素发生变化时，电力负荷以及电能均会产生一定的变化，如变化过大，超过了电网所能够承受的范围，电网质量便会受到影响。
3.2风力发电系统构成情况复杂
受技术水平等因素的影响，目前我国风力发电系统的构成情况以及动态特性都十分复杂。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆作为两种主要系统模型，线性模型与非线性模型在风力发电过程中均有所应用，但由于两者在功能的发挥以及对于环境的要求方面有所不同，因此采用传统的技术手段，统一对其进行技术控制，必定无法充分满足两种模式下风力发电系统的运行需求，由此可见，将新的控制技术应用到系统中已经开始变得尤为必要。
四、风力发电电气控制技术的应用实践分析
早在多年以前，国内就已经开始了对风能利用的相关研究，但其具体应用仍然是采取示范的形式进行，并未形成规模。在1990年以后，我国才开始了风力发电厂的规模化建设，在此之后我国风力发电技术研究进入了高速发展时期，现今已然衍生了较多的风力发电电气控制技术，并且已经得到了广泛实践应用，其主流控制技术如下所示：
4.1变桨距发电技术
变桨距发电技术的主要目的就是通过改变桨叶角度对风力发电机组的风速功率进行控制，以此确保风力发电机组存在过高风速的时候能够得到有效控制。同时，在我国科学技术的不断发展背景下，变桨距的制造材料也出现了较大变化，在材料选择中逐渐倾向于轻材料，使得变桨距的整体重量逐渐降低，整体重量的减少不仅能够有效降低运行事故的发生几率，在很大程度上也给控制工作带来了便利条件。但是在变桨距发电技术的应用过程中，变桨距的运行稳定性较差问题一直无法得到有效解决，这就极大增加了人力资源和物力资源的消耗，相信在我国科学技术的持续发展下，其运行问题会得到有效解决。
4.2定桨距失速发电技术
一般在发电机组的设置过程中都要进行并网，这对于发电机组的稳定运行有着决定性的影响作用，为了提高发电机组的作用率，我国技术人员研发除了定将失速发电技术，并将这项技术应用到实际的风力发电系统中，使传统发电技术和新型发电技术得到有效结合运用，最大化确保了风力发电系统的运行轨迹。同时，定桨距失速发电技术的主要目的就是控制发电机组的功率，这就反映出定桨距的本身构建极为复杂，而且还存在着高重量和大体积等情况，在这种情况下就无法保证发电机组的运行效率，所以在一些风力等级较高的风力发电系统中并未采用这项技术，而这也是技术人员的重要研究方向。
4.3主动失速发电技术
主动失速发电技术又可以称之为混合失速发电技术，而且主动失速发电技术还包含着定桨距失速发电技术和变桨距发电技术的基本特点，这种技术主要是通过桨距角的不同变化控制风能捕捉量和风速，以此来保证风力发电系统的运行效益。但是在主动失速发电技术的应用过程中，常常会出现严重失误状况，导致功率输出受到不同程度的影响，极其不利于针对风力发电系统运行效益的控制。
4.4变速风力发电技术
变速风力发电技术的主要目的就是针对风力发电机的原有恒速进行影响和控制，根据不同风速控制风力发电机的运行情况，以此保证恒定发电频率。由于风力发电机会受到风速变化的影响，为保证风力发电机的运行效率就要根据实际情况调整相关的风轮转速指标，并注重输出功率的平稳性，从而有效确保风能能量。同时，根据时代发展的现象来看，这种技术是风力发电的重要发展方向，其中恒速发电技术将成为风力发电的核心技术。
结语：
综上所述，根据全球能源供给现状，必须加强对新型清洁能源的开发。而就风力发电来看，为提高其电能转化效率，提高其发电过程中的稳定性，必须从风力发电电气控制技术人手，并结合其应用实践过程中所存在的问题，切实落实对相关技术的优化与开发工作，进而发挥出该技术经济价值与社会效益的同时，为风力发电电气控制技术的发展打下坚实的基础。
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论文作者:宋继光1,苏乐德2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
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