（大唐桂冠山东电力投资有限公司 山东省烟台市 264003）
摘要：在现阶段的发展过程中，我国的市场经济水平得到了显著的提升，人们在日程生产生活中对于电力的需求也逐渐的增长。但是在现阶段的发展过程中我国的主要发电模式多为传统的火力发电方式，这种模式在实践中存在的能源以及环境污染问题也逐渐的凸显了出来。对此在实践中房里发电技术这种全新的发电模式逐渐的发展了起来。对此本文主要对风力发电技术的实际状况、风力发电技术应用等相关内容进行了简单的探究分析。
关键词：风力发电技术；发展现状；发展趋势
在能源、资源以及环境问题的不断凸显过程中，风能作为一种高校的清洁能源逐渐的进入到人们的生活之中。在现阶段的经济高速发展过程中，风能逐渐成为了我国三大能源之一，其对于我国的经济发展有着积极的推动作用，对此文章主要对风力发电技术进行简单的分析。
1风力发电技术概述
在通常状况之下，风能量中涵盖了巨大的能量，对其进行合理应用可以有效的促进我国科技水平的有效增长以及发展。在现阶段的风能发电技术主要具有如下特征：
1.1风力发电技术在实践中的装机规模在不断的拓展提升，通过风力发电技术在实践中产生的具体发电量的比重也在逐渐的递增；
1.2风力发电的发电机的实际单机容量在实践中也得到了显著的提升；
1.3海上风电场在实践中得到了充分的发展，其呈现着商业化的发展趋势，因为在实践中海上发电城具有一定的风力稳定性特征，其在运行冲不会受到外界因素的各种干扰，具有风速高、发电量大的特征，可以充分的应用发电机组的相关发电容量，在实践中有着较为广泛的应用；
1.4风力发电构建的相关投资成本相对较高，在实践中相对来说运用费用较低，具有一定经济效益。
2.主流风力发电机系统
2.1恒速恒频风力发电系统
经典的恒速恒频风电系统在实践中主要包括了风力机、齿轮箱、异步发电机以及并联的电容沟通构建形成。在实践中通过定桨距失速控制的风轮机保障异步发电机在实践中输出的恒定频率的电压，因异步发电机在实际的操作中发出的有功的过程中也要在点昂中吸收一定的无功功率，对此在实践中通过并联的电容方式可以提升整个电网的实际功率因数。在实践中因为风速具有一定的随机性以及间歇性的特征，通过恒速的恒频系统的相关风能应用一些系数相对较低且实际的输出功率容易受到一定的波动，对此逐渐的被变速的恒频发电系统替代。
2.2变速恒频双馈异步发电系统
双馈异步发电机是现阶段的主流机型，在整个总装机中约为80%左右，其与恒速恒频系统存在的区别就是，在实际的操作中风力机应用变桨距角的方式对其进行控制，这样可以提升整个风能的最大应用，同时在机组的紧急停机状况的时候，可以对其风力机进行调整，让其保障为顺桨状态，进而有效的减少实际的风能捕获，可以有效的延长整个机组的应用寿命。在实践中通过定子侧将其与电网进行直接的链接，利用转子通过背靠背的双PWM变换器的方式实现交流励磁，进而让定子侧输出为恒定频率的交流电，在实践中电动率则是可以通过定转子的方式利用双向通道的方式与电网进行交换操作。
2.3变速恒频直驱永磁同步发电系统
风力机在实践中通过与永磁同步机进行链接，可以有效的减少齿轮箱故障产生的各种问题，在操作中如果同步机出现的交流电利用全攻略率变流器AC-DC-AC的方式有效的实现了并网，那么其机侧的电流器就会将同步机中产生的交流电整流作为其实际的电压恒定直流电，在通过网侧变换器对此进行逆变操作，将其转变为交流电馈入电网。因为电机自身就是永磁体，对此在操作中无需通过电网对其提供一些励磁电流，这样可以有效的节省了励磁以及相关电刷滑环等实际损耗问题。但是在实践中因为永磁机的自身存在的极对数相对较多，对此就会导致整个发电机体积的相对较为庞大，在一定程度上提升了其是的制造成本以及难度。
3.风电场接入电网对电力系统的影响
风电场在实践中经常位于电网的边缘位置，可以说是整个电网的薄弱环节。在风电技术的不断发展过程中，这些大规模的风电城的实际并入，会给传统的电力系统的潮流方向以及实际的继电系统产生一定的影响。对此在实践中要加强对并网风电场对于整个电力系统的影响的研究与分析。
3.1风电场并网会转变功率流动的既定模式
传统电网主要就是电源产生电能通过输电线路送到达配电网之中，然后在通过配电网将其输送、分配到各个负荷之中，这种电能是单向传输的。但是风电场在实践中主要就是在电网的末梢中构建，其远离整个符合区域的风电长的并网之后，这个时候的配电网就会变成功率双向流动的一种电力传输系统，可以说其转变了其流动方式，但是这种转变会对整个继电保护产生直接的不利影响，对此在实践中要基于双电源以及多电源网络模式探究装置以及配置的保护方式，进而在实践中保障整定值可以有效的避免风电并网出现的一些冲击电流问题。
3.2对电网调度产生的相关影响
风能具有一定的不可控特征，这种特征也就导致其无法与传统的能源一样据哟一定的可调性以及预测性特征，在风电接入到电网之后，其就会增加系统的备用容量。在实践中因为常规的火电机组的实际投运实际相对较长，如果其缺乏足够的备用容量，就会直接的限制风电场的实际接入状况。风电并网在工作中出现一定的“削谷填峰”的现象圈，也就是说其高峰负荷时期的风能相对较小，但是在一些低谷的负荷时期中却具有较大的发电量。对此这种状况直接增加了电网调度的难度，在实践中经常通过储能技术把一些低谷负荷期中的相关电能进行系统的存储，在其高峰的过程中将其馈入到电网之中，进而真正的实现“削峰填谷”的预期效果。
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3.3配电网电能质量会受到一定的影响
并网之后的风电场在实践中就等与在配电网之上添加了一定电源，因为风能自身具有一定的随机性以及波动性，对此风电场输出的实际有功功率也具有一定的随机波动性质，这样就会降低整个电压的稳定性。在现阶段的发展中风险系统中应用异步电机相对较多，对此要在电网中吸收一定的无功功率，如果其无法保障无功供应的充足性，就会导致电网出现电压的下降以及闪变等相关问题。对此在实践中主要就是通过并联电容器组、静止无功补偿器以及有源电力滤波器等相关设备对其进行完善与优化。
4风力发电技术几个重要研究问题
4.1风电功率预测问题
风能预测是在现阶段风力发电技术中的中要内容，因为风能自身具有一定的随机性以及波动性特征，同时因为一些大规模的风电场在并入系统之后对于电力系统自身的稳定性以及电能的质量会产生直接的影响，对于电网的实际运行安全有着直接的影响。对此在实践中对于风能进行科学的预测，可以便于风电场地质以及实际的电网调度中的配备用容量进行确定，在现阶段的发展中，进行风能预测方法主要就是基于数值天气预报的预测方式、时间序列方法、人工神经网络方法等相关手段。
4.2风电场中的电力电子设备以及相关控制技术
现代风力发电技术是电力电子技术的高速发展，也就是整个风力发电技术推动的基础，对此在实践中要加强对电力电子设备以机械两个控制策略的系统分析以及研究，进而可以有效的解决在实践中存在的风力机转速控制、变流器等出现的谐波以及并网产生的各种问题。
4.3低电压穿越
低电压穿越的实际范围就是，在实践中通过电力电子技术对于相关电网故障进行解决的过程中，要保障其在风电场中特定时间内不会脱网运行，同时向电网提供特定的无功功率支持穿越此段低电压时间的能力。在电网电压出现降低的时候，其风电机组多数都会在一些中被动的自我保护之中，进而就会在整个电网中解列，在电网中如果风电的比例相对较小都是可以接受的。但是在实际中，基于风电装机容量的提升，如果在电网出现故障的过程中，其还是通过被动式解列的方式运行，那么就会直接增加电网故障的扰动源，这对于整个电网安全运行会产生较为直接的影响，严重的甚至会出现系统解列的状况。对此在实践中，各个国家都相继出台了不同的低压运行标准。
5.风力发电技术在未来中的发展趋势
在经济全球化的发展过程中，世界各个国家的经济得到了显著的提升，这也就使得人们对于能源的需求越来越重视，其中风电作为一种具有一定开发前景的能源以及再生资源，在实践中成为不同国家的研究重点，对此通过总结归纳分析可以了解，在今后的发展过程中风电产业总体发展的趋势如下：
5.1单机容量的有效增长，在实际的应用中为了提升整个风能以及相关发电设备的整体应用效率，有效的缓解风电场的实际用地需求，提升整个风电产业的经济利益的最大化发展，加强对一些兆瓦级大容量机组的研究已经成为今后的主要发展以及研究的趋势。
5.2定桨距向逐渐演变为桨距变速模式。风能在实践中就有一定的随机性以及爆发性的特点，在风速产生一定的变化过程中，如果对于风轮的实际桨距角进行转变，让其保持在最佳的叶尖速比之上，就可以获得最大的风能应用效果，同时电网产生一定故障问题的时候，利用叶轮桨距角调整的方式可以有效的减少对于风能的捕获，进而就会有效的保障机组紧急停机以及配合相关低电压穿越的各项控制策略的整体效果。
5.3双馈主导，直驱引领。因为双馈风机技术在现阶段的发展过程中相对较为成熟，其具有一定的控制性能，有着低廉的生产成本，在风电市场中具有一定的主导地位，可以有效的避免直驱电机齿轮箱产生的各种安全故障隐患问题，可以在根本上提升其整体的稳定性，进而保障与其相连的各种全功率变流技术的低电压穿越能力的稳定性。对此在今后的发展中，直驱风机及其半直驱风机是重点研究内容。
5.4风电场的常规电厂发展趋势。在能源短缺问题日益凸显，新能源的会逐渐的取代传统的能源，但是因为风能自身具有不稳定的特征，如果在实践中如何合理的应用让风电场的常规化发展，有效的满足电网的实际运行需求，提升其整体的控制性以及调整型是今后的主要研究内容与方向。
5.5陆上发电转变为海上风力发电。在风电机组的单机容量不断的提升扩大的过程中，因为设备以及各种装置的体积相对较大，其无法有效的满足实际的运输以及风电场选址需求，这也就制约了风电场的陆地发展，同时海上风能资源相对较为丰富，其具有风速高、大容量机组便于运输等相关特征，逐渐的成为了今后的重要研究内容与方向。
结束语
风力发电是现阶段发展中一种可以最快实现的可再生能源，其是一种具有规模化的绿色能源，可以有效的解决我国存在的各种能源短缺、环境污染等问题，可以有效的推动我国的经济可持续发展，对此文章通过对主流风力发电机系统、风电场接入电网对电力系统的影响、风力发电技术几个重要研究问题以及风力发电技术在未来中的发展趋势等相关大规模风电场的相关内容探究，对于今后风电技术产业发展趋势进行了分析，希望可以为相关研究提供理论参考。
参考文献
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作者简介
张岩（1989-），男，满族，辽宁省抚顺市人，学历：本科，职称：助理工程师，研究方向：电力系统。
论文作者:张岩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第19期
论文发表时间:2017/11/16
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