摘要：随着国家的快速发展和各领域的不断进步，对能源的消耗不断增大，使得人们对环境保护以及自然能源节约意识越来越强烈，而发展可再生能源则成为解决这些问题的关键所在，作为新型能源出现的风能，由于其成本效益和资源的有效性较高，风电技术的发展速度远远超过预期水平，在发电领域发挥着重要作用，越来越受到广泛的运用。
关键词：风力发电；电气控制技术；应用
引言
经济的发展造成了能源消耗过快、污染加剧，为了改变这一现状，研发新型能源迫在眉睫，如今新型能源正在人们的生产生活中发挥着重要的作用，其中风力发电电气控制技术颇具代表性，电气控制技术对风力发电厂的运行稳定有着直接的影响。
1风力发电电气控制技术概述
就现实情况来看，风力发电与其他发电模式相比存在较强的不稳定性，很容易受外界各类因素的影响，例如风速、风向、大气压强、温度等等，所以在电气控制技术应用的过程中，应当以此入手，进一步克服外界因素对风力发电过程的干扰。另外，为提高风能发电的效率，必须对各类风能发电设备对风力的利用效率进行系统的分析，提高其能量的转化率。例如我国在综合考虑风力发电叶片荷载、稳定性及其风能利用率的基础之上，将风力发电机的叶片长度范围设定在60至100m范围之内，转化效率极高。此外，由于风力发电设备运转的环境大多都较为恶劣，所以在设备检修与维护上如果单纯的依赖人力完成相关操作显然是不现实的，为此，应该合理融入远程遥感控制技术等，以此全面提高风力发电过程电气控制的实际成效。
2风力发电的现状
2.1风力发电系统的设备还不够完善
主要表现在很多风力发电系统在建设时，比较重视起核心功能的设备，而忽视了起辅助功能的设备，造成诸多功能作用得不到充分的发挥，影响其发电，同时也不利于电气控制作业。非线性模型复杂性极高，技术运用还不够成熟，电气控制工作受其阻碍，而线性模型虽已成熟，但工作范围和环境都有局限性，传统的电气控制技术满足不了风力发电的需求，对风力发电的持续发展不利。
2.2风力发电受外界因素的不利影响
一方面是自然因素，这是不可避免的，通常情况下，风力发电都会选择高出水平面的地理环境，提高风力发电的效果，但这也就使风力发电的运行会受大气压、温度、雷雨等自然因素的影响，这些自然因素变化较为极端，不但稳定性受影响，还会使发电设备受到损坏，另一方面是人为因素，风力发电电气控制工作需要工作人员有较强的专业能力和工作意识，因为这是一项复杂性和专业性较高的工作，工作人员素质达不到，操作要么违规，要么疏漏，不仅安全性能无法保证，还会直接导致故障问题，影响其发电。
3风力发电电气控制技术的应用
3.1定桨距失速发电技术
这一技术的应用有效结合运用了传统发电技术和新型发电技术，更好的确保了风力发电系统的运行轨迹，有效提高其的稳定性。因为在发电过程中发电机组需要并网进行工作，这对发电机组的稳定运行提出了更高的要求。定桨距失速发电技术借助叶片比较复杂的构造实现对发电机组功率的控制，同时叶片还存在重量大、体积大等情况，这都要使得在发电的过程中，消耗大量的无用功，对发电机组的运行效率极为不利，使运行效率无法得到保证，这一技术的应用受到了很大的限制，只能在风力等级低的小风环境中应用，在风力等级高的大风环境中还没能得到应用，这也成为了以后重要的研究方向，拓宽其应用范围。
3.2变速风力发电技术应用
该技术基于变速运动原理，能够打破电机原有恒定速度运转对风能转化效率的影响，进而其发动机组能够根据风力的变化及时调整其运转速率，可以有效提高发电过程的稳定性。该技术的应用，能够使发电机组运转速率实现动态化的转变。比如在风数等级较高时，能够根据有效实现对风轮转速相应指标的高效控制，这就可以避免由于功率过大所导致的过电压问题，可以进一步保障其电机组运转的稳定性。而在风速等级较低的情况下，其能够根据风力特征，通过调整浆角等方式，尽可能的实现对风力的捕捉，进而保障其实际需求。该技术的应用打破了传统单一模式电气控制的束缚，提高了风力发电过程中电气控制的实际成效。由此，不难得出，变速风力发电必然是未来风力发电的重要发展方向，我国相关人员也需要注意这一点，以此保障该类技术的应用效果。
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3.3主动失速风力发电技术应用
主动失速发电技术也可以称之为混合失速风力发电技术，该技术实现了上文所述定、变桨失速风力发电技术的有机整合，能够根据风速以及风向的变化合理调整桨距角，有着极高的能量转化效率。但是，该技术在应用的过程中极有可能出现较为严重的失速问题，会在一定程度上制约功率的输出，显然是不利于其发电过程电气控制的。对此，必须切实加强对该技术的改进工作，以此全面发挥该控制技术的现实价值。
3.4变桨距发电技术
在风力发电的过程中，如果用于风力发电的机组出现输出功率不高的问题，风能的利用率因此也会下降，对发电的效果造成极大的影响，控制风力发电机组的风速功率显得尤为重要，而变桨距发电技术的应用就是专门解决这一问题的，通过桨叶角度的改变，确保风力发电机组在风速过高的时候得到有效的控制，进一步提高风能的利用率。另外，随着科学技术的发展，变桨距的扇叶在制造时所用的材料更加轻便，使得扇叶的重量有所降低，整体重量随之下降，对应的冲击荷载也下降了，这样的做法在运行中降低了事故发生的几率，控制工作变得相对容易了很多，但是也带来另一个问题，那就是变桨距在运转中，稳定性较差成为了新的需要解决的问题，失稳问题的出现，需要投入大量的人力物力，增加了人力和物力资源的消耗，相信随着不断提升的电气控制技术水平，这一问题终有一天会得到缓解，甚至是妥善的解决。
4风力发电电气控制技术的发展策略
4.1优化图纸并制订合理的施工方案是风力发电电气控制技术的前提条件
风力发电施工工作进行前，需要设计并绘制详细的图纸，而绘制图纸则需要做出相应的准备工作，对施工现场进行实地考察，分析施工场地的气候变化，对风力、风量情况进行监测，施工场地的地形环境也需要进行测量，结合影响施工质量和进度的因素进行图纸优化，不断改进，在施工过程中进行合理地调整；详细的设计图纸优化完成后，将图纸交予施工部门进行二次分析并制订合理的施工方案，施工部门根据图纸要求还需要对施工场地进行实地测量，严格审核，找出图纸与现场有偏差的地方，确保这些问题不会影响施工质量及施工进度，将影响施工质量和进度的问题与设计问题沟通，及时做出调整，合理修改不合理的环节，确保施工图纸满足施工质量要求，对施工过程中可能出现的问题先期进行有效控制，编制出科学高效的施工组织设计，使施工方案更科学合理、高效化，具有针对性、操作性、可行性、先进性的特点。
4.2风力发电施工过程中要做好电缆工作施工
在风力发电施工过程中，电缆工程是较为重要的一个环节，电缆是风力发电厂间连接的主线，风力发电输送依靠电缆进行连接和汇流，电缆工程在整个风力发电工程中起到关键的作用。风力发电系统中的风力发电机要和每个出线单元进行连接，而风力发电机间的距离一般都较远，因此在进行电缆工程设计时，电缆一般运用直埋的方法施工，对电缆所产生的电压等级要求偏高，电缆的施工质量要求也随之增加。在风电发电系统中，要求电缆间连接的电缆头要在2-3个左右，电缆在安装制作过程中会出现交叉的现象，受到当地气候环境的影响，气候变化过程中，电缆交叉处极易出现放电、爬电情况，致使击穿绝缘的现象发生，最终使电缆接头发生爆炸，造成财产损失，更严重的使人员伤亡。从以上情况分析，电缆的高压缆头在电缆施工过程中至关重要，对其施工工艺也要求严格，必须遵循施工工艺进行施工。有关部门对高压电缆施工质量要进行严格检测，电缆施工工艺必须符合国家标准要求，同时做好电缆预热施工的保护工作，确保施工安全性。
结语
随着我国国民经济水平的不断发展，再生能源的发展在国家未来发展规划中起到重要作用，利用风力进行发电技术则是充分利用自然条件进行再生能源建设的有利途径，解决我国风力发电中遇到的诸多问题，大力支持风力发电技术，政府部门也要给予风力发电产业相应的政策扶持，使我国风力发电电气控制技术得到快速发展。
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论文作者:门立峰
论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期
论文发表时间:2019/3/19
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