摘要:随着世界人口的不断加剧,能源危机已经席卷全球,对于我国来说,虽然地大物博,但是也是能源相对紧缺的国家,在技术迅速发展的集团,同时也随着绿色发展理念的不断深化,我们正在循环更多的清洁能源或者说是可再生能源。风能作为历史发展中重要的清洁能源利用,始终伴随着技术的更新换代而不断革新,总得来看,风能是地球上最直接,也是最便捷的可再生能源,其发展前景也是巨大的,从传统风能利用来看从古老的风车,到风力发电,风能给社会人群带来了极大的能源需求,风能也以其纯天然性和可再造能源性越来越受到社会的关注和开发,本文重点是以风力发电机发展现状及研究进展为研究对象,旨在通过初步的探讨和分析,来带给读者有益的启发。
关键词:风力发电;发展现状;进展研究
风力发电在我国应用比较广泛,据统计在十一五期间我们的风力发电占到了国家电力消耗的两成,而占世界风力发电的一成以上,可以说风力发电正在逐步代替火力等资源消耗型发电方式,而无论是那种发电,发电机组才是实现发电、储备和送电的核心,对此我们应该进行深入细致的研究,从根本上对风力发电机进行认识,并通过技术探讨和革新,不断提高风力发电的效能。
一、关于风力发电机的基本原理
一般情况下,我们所说的风力发电机主要是将风能转化为电能的装置,主要由叶片,发电机,机械部件和电气部件组成的。从其发电原理来讲,它主要是在自然的情况下,充分利用风力带动,来使得所承载的叶片进行高速转动,从而带来发电机的高速运转,实现风力发电。从本质上看,风能是发电机运转的根本来源,风力发电机设备只是将风能通过机械运转产生的动能进行发电。而从风力发电机的基本装置来看,其风轮是发电机的主要集风装备,它是最终将风力转化为机械能的基本载体,一般情况下,风力发电机的风轮主要由两片或者三片组成,而在发电的过程中,也只是采取直流性质的,同步性质的,还有就是异步性质的发电形式。另外从安全性上来看,在风轮发电的过程中,绝对不是无限制的让风片去运转,而是采用限速装置,当风力达到一定极限值的时候,如果不能让风片进行限速,那么发电机也会受到极大的损害。通常情况下,我们所用的发电机主要功率是由风力发电机的功率所决定的,在区域内如果要想购置或者安装风力发电机需要进一步研究分析和测定,进而选择最佳的风力发电机配置。
二、风力发电机发展现状
从我国来看,风力发电主要集中在沿海和风力较大或者季风气候较为明显的内陆地区,目前采取的采取不同的发电功率而进行不同设定的。从内地来看,虽然风力小,但是发电比沿海发电效果更佳,主要是基于功率考虑。对此,我国在选取发电机的方向上,目前主要是以风机根据地域性,选取不同的风机类别,它主要依据是根据地区性的风力状况或者说是季节性情况,从不同方案或者说是装机设备型号进行选材,从而达到不同机型的搭配。主要表现形式是,一方面,按照风力发电机所表现的功率传导机械性连接不同进行不同选材。从齿轮型的联动发动风机看,他具有抗震性,同时在风力发电时,轴向可以随风便宜,在一定程度上风力所发电量可以实现直接传导,这样可以实现风力发电装置的极大优化和简化,同时也减少了风力发电装置的故障发生,这多用于大型机组上。但是从目前来看,这种设备虽然在大型机组上进行了广泛应用,但是在一些区域由于选型不当,也造成了设备的极大浪费,这样的情况和发展趋势,不具有科学性和归发行。同时,还有一种无齿轮式的发电装置,使用起来也非常简便,但是在一些地域有设而无用的情况,主要就是区域性考虑不够周全。另一方面,根据按桨叶接受风能的功率调节方式,进行选型,这就是当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化,其性能比定桨距型提高许多,但结构也趋于复杂,也现多用于大型机组上,但是总体发展趋势看并不是应用广泛。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在此基础上,按照叶轮转速是否恒定看,整体设计简单可靠,造价低,维护量少,直接并网;缺点是:气动效率低,结构载荷高,给电网造成电网波动,从电网吸收无功功率。“变速风力发电机组”,同时在气动效率高,机械应力小,功率波动小,成本效率高,支撑结构轻。缺点是:功率对电压降敏感,电气设备的价格较高,维护量大。现常用于大容量的主力机型。此外,根据风力发电机组的发电机类型分类,可分为两大类:“异步发电机型”“同步发电机型”只要选用适当的变流装置,它们都可以用于变速运行风机。异步发电机按其转子结构不同又可分为:笼型异步发电机??转子为笼型。由于结构简单可靠、廉价、易于接入电网,而在小、中型机组中得到大量的使用;(b)绕线式双馈异步发电机??转子为线绕型。定子与电网直接连接输送电能,同时绕线式转子也经过变频器控制向电网输送有功或无功功率。
三、风力发电技术发展趋势展望
一是做好风能资源的勘察。风资源的测定是发挥风电作用的前提基础,因此将来应该在这方面增大投入,对我国实际的风资源在总体上有细致准确的了解,为政府和风电的决策者合理地规划风电提供正确的指导。为进一步摸清风能资源状况,必须加快开展风能资源的普查工作。这方面,不仅需要有关部门筹集一定资金用于加大风力资源勘测工作的投入,各地也要自筹资金开展本地区风力资源的勘察,认真调查确定可开发风电场的分布和规模。
二是以IPD协同管理为导向,基于BIM管理数据集合与真实性模拟,IPD管理模式就有了基础条件,它本质上是步开发模式,也称并行工程,重点是通过严密的计划、准确的接口设计,把原来的许多后续活动提前进行,这样可以缩短产品上市时间。其实质就是为真实模拟进行未来目标上的提前判断,做好与市场的对接管理,促进建设工程见效的具体过程。
三、强化自动化风力发电建设
一是建立分析机制,深入分析相关数据,找准着力点。组织相关人员对相关情况及数据进行深入搜集。在此基础上,分区域进行分析,查找各个发电环节存在的问题,以问题为导向,构建完善管理模式。二是完善相关管理办法,划分管理节点,落实管理责任,明确管理目标。三是实施发电定额管理。分系统制定供用电定额和考核办法。对各发电单位实施月调度、年考核,调度督导各供用电单位各项措施的落实。四是以整合大数据资源为基础,以共享性、开放性、先进性、兼容性、可靠性为原则,积极建立自动化、智能化“发电集中监控系统”,实现了供暖运行经济环保,劳动组织节省高效,设备运行安全可靠,五是信息化智能发电管理还需要我们加强自身建设,毕竟自信系统无论多么先进,最终还是由人来操作和控制,对此我们应该加强发电安全管理,严格执行监督和奖罚制度,尤其是对所辖全部用电户全面实施严排查、严管理、严控制,此外,还要融入信息化因素,在计量过程中可为客户提供高效便捷的服务。其中探索应用的轨道衡定位技术与传统的对射定位完全不同,同时将“互联网+”技术应用到计量管理过程中。风力发电无人值守系统将互联网+、云计算、智能卡、二维码及视频分析等信息计术有机结合在一起,将原有的较为分散的计量管理集中起来,在提高计量人员工作效率,降低人力及管理成本的基础上,又提高了风力发电科学化程度和水平。
结束语
随着经济节约型社会的逐步推进,风能作为清洁的可再生能源,实现风力发电也越来越受到人们关注。然而面对风况的可变性(锋速的大小、方向的随机性)以及风电场中风力发电机组布置的分散性,要实现风电低成本、超大规模开发利用,作为其可靠、高效运行的关键技术,控制技术需要进行不断地改进,并具有广阔的研究前景。
参考文献:
[1]兆瓦级风力发电机综述 电机与控制应用 - 2007,34(2)
论文作者:苏伟,孙红立
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/20
标签:风能论文; 风力发电论文; 发电机论文; 风力论文; 风力发电机论文; 功率论文; 电网论文; 《电力设备》2017年第24期论文;