摘要: 面对能源短缺的局面，走能源可持续发展道路成为历史的必然，风能作为最有开发利用前景和技术最成熟的一种新型可再生能源，在解决全球气候变暖的问题、促进低碳产业经济发展、提高国家能源安全等方面具有重要的战略意义。在我国，风力发电有效减缓了我国煤电能源不足的状况，能够有效弥补可能出现的能源应缺口。由于科技的进步和发展以及人们对电能需求量的增加，表明发电关键技术要不断革新，通过相关的机械设备以及技术等将风能转化为电能，保证电力系统能够安全、有效的运转起来，不断满足人们对电能的使用需求。
关键词：新能源；发电；风力发电技术
引言
近年来，风能需求量的不断增加，致使对风力发电系统容量提出相应改进，能够更好地提高风能利用率。根据我国的实际情况，为进一步提高风能发电技术的可靠性，需要重视新能源发电风力发电技术等，不断增加电网内部的稳定性和可靠性，不断攻克技术性难关，为新能源的开发利用奠定重要基础。
1风力发电的技术发展
风力发电技术设计多学科多领域，是一项综合性高技术的系统工程。
1.1风力发电机组机型及容量的发展
我国传统风力发电机有笼型异步发电机、绕线式异步发电机、有刷双馈异步发电机、同步发电机，传统风力发电机存在的缺点是不能有效的利用风能，效率较低；运行可靠性较差，易受到环境的影响。而现阶段我国新型发电机有开关磁组发电机，具有结构简单、过载能力强、能量密度高的特点，常用于小型（≤ 30kW）的风力发电系统中；全永磁悬浮风力发电机，完成原始创新，与传统风力发电机相比，能够有效提高风能的利用率和发电效率，为社会带来广大的经济效益，利于风能经济的稳定发展。
1.2 风电机组控制技术的发展
保障风力发电机组高效运转的关键技术的控制技术，能够有效提高风能利用率。我国风能资源主要分布在东北、华北、西北地区丰富带，如达坂城、阿拉山口等地区，这些地区普遍环境较为恶劣，对于靠近沿海地带的风能资源，更是对风力发电机组的控制系统可靠性提出了较高的要求。科学技术的不断进步和发展，尤其是互利联网的应用范围不断扩大，为风电机组控制技术的改良提供了有效思路，将计算机技术与先进的控制技术应用于风电领域，能够促进并网运行的风力发电关键技术的快速发展。并网型风力发电系统的基本工作原理是促使叶轮转动从风能到机械能的转化，从而带动发电机从机械能向电能的转化，产生的电能并入供电企业和居民使用。
2新能源发电风力发电技术
2.1风力发电及电子变换器控制技术
新能源发电风力发电技术和相关技术的综合应用比较重要，电力电子变换器控制技术是紧密联系的技术，对整体风力发电系统起到了积极促进作用。电力电子变换器的特征就是使用光，对大型的风力发电系统比较适用。电力电子变换器控制技术的应用能够在风能转换的时候，提升能量转换效率，积极完成转换后具备高传输效率。电子变换器控制技术应用也能有效完善无功功率因素，技术使用比较安全可靠。在对PWM整流器的运用下，能控制系统最大功率，选择运用整流器过程中，采用矢量控制的方式，能有效解除有功功率以及无功功率障碍，从而促进无功功率和运行要求相契合。PWM整流器的运用下对有功功率传输量最大化的发展有着积极作用，通过设置直流环节调整风电系统无功和有功功率就能提升风力发电系统的运行效率。风力发电控制技术的运用中，发电机以及相应设备要提升工作效率减轻物重量，永磁发电机的应用就显得比较重要，能够保障风力发电系统的良好运行，从整体上提升发电的效率。
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2.2风轮控制技术的运用
新能源风力发电技术的实际应用过程中，风轮控制技术的应用也是比较关键的，在对这一技术的科学运用下，就能提升风力发电系统良好运行。该技术的应用中，通过功率信号反馈管控风轮功率信号，在风轮运行的过程中，功率和具体条件改变是一致的，通过功率关系分析后，绘制最大功率曲线图，操作中对比最大功率和系统实际输出功率，获得差值大小，然后风轮桨距调整，从整体上提升风轮运行功率最大化水平。这一方式造成的成本花费比较多，风机正常使用的时候，在获得最大功率曲线的时候存在一定的困难，这一点要加强重视。风轮控制技术的运用中，管控叶尖速比是比较重要的，因为在风力作用因素影响下，风轮当中叶尖端转动有线速度，这是叶尖速，叶尖速比就是叶尖速和时间内风速的比值，控制这一比值的时候，就要注重将风机运行系统进行积极改善。
2.3无功补偿和谐波消除技术应用
新能源发电风力发电技术的实际运用过程中，将无功补偿以及谐波消除技术加以科学化运用，能起到积极促进作用，这是保障风力发电系统良好运行的关键技术内容。无功功率补偿技术的运用主要是感性元件影响下发电系统当中无功功率呈现消耗的状态，电压在通过感性元件过程中，高压高的时候通过感性元件电流会对元件造成破坏，所以要通过无功功率补偿技术应用抑制谐波。再有就是谐波消除技术的运用，风机发电过程中，存在的谐波会造成电能质量低的问题，所以这就需要注重对谐波进行消除，使用店里变流感器和电力设备，把相位和谐波抵消掉。或者是通过调整电容器组，改变无功功率，这样就能减少谐波的影响，或者是通过三角形连接方式，减少谐波进入量，这些都能有助于提升风力发电技术的应用质量。
2.4双馈异步式风力发电机中实现低电压穿越
双馈异步式风力发电机为了达到低压穿越的要求，可以经过如下三种方式来进行：第一，转子短路保护技术，其主要是利用系统内的发电转子的旁路保护电路来达到使用的需要，主要就是为了可以全面地提升低压穿越水平，在系统存在电网电压下降的情况时，导致电动机内部的变流器存在闭锁的问题，旁路保护装置会全面的启动，在励磁变流器运行中所产生的电流和转子绕组会导致电压系统无法达到稳定性的要求，从而使得发电机可正常工作，不存在脱网运行的情况。第二，根据实际需要来合理制定控制策略，在电压出现了下降的情况时，开展暂态分析，合理开展转子电流分量控制，然后直接把定子磁链中的暂态电流利用定子来完成整个系统的灭磁处理，从而可以有效提升该电动机的低压穿越能力。第三，学习新型拓扑结构，变流器通过电极定子一侧变压器能够和电网连接，双馈异步发电机一侧就会产生比较大的电压，然后会直接影响电磁电压的变化，此时就会把定子磁链振荡的问题全部清除掉，可以更好地控制转子流量数据，最终，电网跌落也就不会给系统的运行产生不利的影响。
结束语
新能源风力发电技术的发展已经是刻不容缓，这就需要在技术的发展方面能从宏观的角度进行考虑，注重建立企业为主体，市场为导向的综合创新体系，注重风力发电技术的创新能力，要注重正确处理技术引进和创新的关系，从整体上提升技术竞争能力。与此同时，还要注重强化风电创新能力建设，构建风电公共技术服务平台等，保障风力发电技术的良好应用发展。
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论文作者:王超1,梁智2
论文发表刊物:《电力设备》2020年第1期
论文发表时间:2020/4/22
标签：技术论文; 风力发电论文; 风能论文; 新能源论文; 功率论文; 谐波论文; 变换器论文; 《电力设备》2020年第1期论文;