摘要：随着科学技术的发展，我国的发电技术得到了迅速发展。风力发电是一种经济、环保、高效的新型能源，是现代社会发展的趋势。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；应用实践探析
引言
现如今，科技无界限，电气控制技术已经越来越广泛地应用于风力发电行业。近年来，国家政策大力推进新能源建设，风力发电的相关项目也逐渐发展起来。但风电行业是一个比较复杂的行业，要想获得高效率的收益，电气控制技术在风力发电行业中的重要性也就随之显现。风能是一种新型能源，我们应该仔细考虑如何提高风力发电的整体效益。由此可见，研究风力发电电气控制技术的发展对目前我国的新能源发展有着极其重要的意义。
1风力发电系统的基本概述
结合当前市场情况来说，电力发电设施种类繁多，但是从并网系统角度来说，主要应用的发电设施种类有三种：①双馈式发电设施；②笼型异步式发电设施；③直驱式发电设施。这对这三种发电设施来说，只有双馈式发电设施和直驱式发电设施需要进行变频处理之后，才可以连接到电网中。即便这两种发电设施都应该通过变频器才能连入到电网中，但是连入方法存在一定差异。针对直驱式发电设施来说，其和电网衔接的主要方式就是定子侧侧通过变频器，而针对于双馈式发电设施来说，主要是采用的是转子进行励磁调节，在超同步下通过定子和转子同时馈电。
2风力发电的现状问题
2.1风力发电系统设备不完善
根据现状来看，许多风力发电系统的建设较为注重核心功能设备的安装，对于一些辅助性功能的设备存在一定疏忽，导致许多功能作用无法得到充分发挥，这种复杂动态也不利于风力发电系统的电气控制作业。同时，我国风力发电系统模型主要分为非线性模型和线性模型，其中非线性模型具有极高的复杂性，相比线性模型还存在着较高的不成熟型，不利于电气控制工作的有效展开。而线性模型的应用方向适用于传统风力系统，通过提高风能捕捉量对发电机的重要属性进行调节和控制，这种方法具有一定的简单性，但是其工作范围和工作环境存在一定局限性，而且传统的电气控制技术已经无法满足于风力发电系统的发展需求，极大阻碍着风力发电系统的持续发展。
2.2外界因素的不利影响
在风力发电系统的运行过程中，除了发电设备自身的故障问题会影响到发电系统的稳定运行，还存在着诸多外界因素的不利影响，主要包括有自然因素和人为因素。就自然因素来说，一般风力发电系统的建设都处于高水平面的地理环境，这些地方的温度、大气压、雷雨以及湿度等自然因素的变化较为极端，不仅会影响到风力发电系统的稳定运行，在很大程度上也会造成风力发电系统的损坏，严重影响到风力发电系统的正常运行。就人为因素来说，风力发电系统的控制工作具有较高的复杂性和专业性，若是工作人员不具备相应的专业能力和工作意识，在实际工作中很容易出现违规操作或疏漏操作，不仅无法有效保证风力发电系统的安全性能，也会造成诸多的不利影响，甚至是直接导致风力发电系统的故障问题。
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3风力发电的电气控制技术应用分析
3.1变速风力发电
变速风力发电，顾名思义，就是打破了发电机原有的恒速运动，当风速大小不同时，风力发电机的状态就会得到改变，这样一来，就可以根据具体的风速来调整其运行过程中的各种不同状态，以此得到恒定的发电频率。运行状态根据风速的不同改变，当风速较大时，发电质量以及发电效率会受到功率的影响，为了避免功率过大对其产生影响，我们要及时调控风轮转速的一系列指标；在风速较小时，我们也要力求获得更多的风能来满足平稳的输出功率。更重要的是，我国不同地区的风速的大小是不同的，其变化规律也千差万别。随着技术的发展，我们逐步深入了对这一技术的认识。从现如今的发展趋势看，该技术是未来发展的重头戏。常见的变速风力发电技术主要有以下几类，有笼型异步发电机类、永磁发电机类、交流励磁双馈型、无刷双馈发电机类以及磁场调制型等。它们的主要特点是风能转换效率较高，可以实现较好的柔韧性连接。此外，它们还可以实现对无功功率、输出功率的独立调节，调节变桨距的过程也更加简单，但转速的运行范围依然较大，这些特点均可以有效提高发电机组的功率质量。因此，我们要抛弃传统的恒速发电技术，实行变速发电。这项技术会在我国不同地区的风力发电厂得到广泛应用，是风力发电电气控制技术发展中的必经之路。
3.2混合失速发电
混合失速发电又称为主动失速发电，桨距角根据具体的情况会有不同的变化，以此来控制不同条件下的风能捕获量和速度。但这个技术还有很大的上升空间，它的缺点是有可能会导致失速现象的发生，这样会对整个风力发电的功率造成很大的影响，风力发电厂也更加难以控制其发电效益。所以，电气控制技术在风力发电的具体应用过程当中，我们要弥补主动失速技术的缺陷，积极改进其不足的地方，从而最大限度地提高风力发电的效益。
3.3定桨距失速发电
为了解决发电机组运行过程中的并网问题，在1985年，定桨距失速风力发电技术逐步应用于风力发电技术当中。发电机组运行过程中非常重要的一项因素就是定网。为了有效地将其作用率提高，我国技术人员投入了很多的精力，最终将定桨距失速的风力发电技术与实际的风力发电相结合，并将新的发电技术与传统的风力发电的技术相结合，这样做可以有效稳定风力发电设备的运行轨迹。我们从中可以看出，该技术的一项非常重要的目的就是进行功率限制，因此，其自身的构造较为复杂，且体积和质量较大，即使可以达到限制功率的目的，整个机组的运行效率也难以得到保证。所以，在这项工作的推进过程中，它的一项主要工作就是进行功率限制。功率限制主要是通过复杂的叶片结构以及较大的质量来实现的。但这无疑会对发电机组的整体运行效率造成影响，在风力级数较高的地区当中，这项技术还没有得到广泛应用。所以，在将来的风力发电电气控制技术中，我们要考虑如何才能在风力较大的地区运用这项技术。2.4变桨距风力发电技术由于风速过大时风力发电机组的功率会受到很大的影响，为了解决这一问题，我们又推出了变桨距风力发电技术，它的主要原理是通过桨叶角度来实现的。这项技术的应用使得整个风力发电机的质量减轻了很多，主要是由于使用了与传统技术不同的材料，当发生一些较小的事故时，发电机的整机机身受到的影响也较小。但这项技术也有其局限性，比如变桨距的运行稳定性较差，且风力发电厂需要投入更多的人力、物力去完成工作，物资消耗量较大。这就要求相关专业人士在今后的发电控制技术研究中不断思考探索，使风力发电技术更加完善、可靠。
结束语
总而言之，电气控制技术在风力发电中作为电力生产环节中不可或缺的一部分，在今后能源框架中的地位也逐渐显示出来。因此，为了促进风力发电的稳定发展，提升风力发电系统的运营安全，就要合理应用现代化技术，加大变频器故障诊断力度，做好变频器故障防控工作，这样才能有效提升风力发电系统整体运营效率。
参考文献：
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论文作者:于秋芬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/11
标签：风力发电论文; 技术论文; 系统论文; 电气控制论文; 风力论文; 风速论文; 功率论文; 《电力设备》2017年第32期论文;