关键词：风力发电；电气控制技术；应用
1 前言
在现阶段，风能是新型清洁能源之一，虽然它的应用较为普遍，但在风能应用中仍需克服一些困难。由于风力发电是一个不间断的过程，而且风速、风向等不能长时间维持一个状态，所以发电质量会出现一定的问题。再加上风能应用相关技术依旧有待进一步开发，所以其在现实中的应用仍然存在不小的局限性，为此应当将电气控制技术与风力发电技术进行有机整合，以此进一步提高风力发电的应用价值。
2 风力发电电气控制技术概述
就目前实际情况来看，与其他发电模式相比下，风力发电存在较强的不稳定性，风速、风向、大气压强、温度等等都可以对其造成影响，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加长至一定范围，使其提高转化效率。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切合实际的，为此，应该合理融入远程控制技术等，以此全面提高风力发电过程电气控制的实际成效，改善现有条件。
3 风力发电的现状
3.1我国风力发电产业链欠缺
风力发电行业的快速发展，与之相对应的产业链建设需求紧迫，从目前我国风力发电行业的发展形势分析，在风电机组组装过程中，所需的核心部件大多是从国外引进的，例如，电气编程控制系统、集电环等部件；而在我国，仅仅能提供电气零件这些配件设备，就我国目前的产业链发展水平来看，离整机组装并设计机组的能力还差很远，而对于风力发电产业链的辅助技术，如运输、监控、检测修理等方面都不能达到系统的一个体系，这些因素为风电行业发展增加了阻碍。
3.2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。
4 风力发电的电气控制技术应用分析
4.1变速风力发电
对原有恒速在风力发电机中的运行轨迹进行破坏便是该技术应用的原理，简单来讲，就是根据风速大小的不同对来调整风力发电机的运行状态的过程，以便恒定的发电频率能够得到保证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆运行状态会因为风速的不同而发生不同变化，如：为了避免发电机的效率和质量在过大的风速中受到功率的影响，就需要及时调整相关联的风轮转速的指标；同时，平稳输出功率这一目标即使是在风速较小的情况下也应当注意，风能的能量应当得到保证。随着技术的发展，人们对这一技术的认识逐渐深入，从现今发展的趋势来看，该技术是未来发展的重头戏，而恒速发电技术则会逐渐突出历史舞台。常见的变速风力发电技术主要有几类，分别是笼型异步发电机类、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，它们均具有较高的风能转换率、柔韧性连接较强、能够独立调节无功功率和输出功率、实现简易调节变桨距的过程以及具有较宽转速的运行范围等有点，均能有效提高风电机组的功率质量。
4.2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。
4.3定桨距失速发电
为处理好风力发电机组在运转过程中必须并同的现实问题，上个世纪后期，我国相关人员已经在传统风力发电技术的基础之上，研究出了定桨距失速风力发电技术，有效提高了风力发电过程的稳定性。该技术在实际应用的过程中，需要实现对其风力发电机组的功率进行限定，其叶片的构造相对比较复杂，且有一定的重量。该技术的在风力发电过程中的应用，虽然有效解决了发电过程的稳定性问题，但是由于其本身结构的限制，在发电的过程中需要消耗大量的无用功，机组的运作效率大多不高，所以该技术现今大多应用于级数较低的小风环境之中。而就该技术的发展来看，必须处理好功率限制问题，以此提高拓宽其应用范围。
4.4变桨距风力发电技术
变桨距发电技术的主要目的就是通过改变桨叶角度对风力发电机组的风速功率进行控制，以此确保风力发电机组存在过高风速的时候能够得到有效控制。同时，在我国科学技术的不断发展背景下，变桨距的制造材料也出现了较大变化，在材料选择中逐渐倾向于轻材料，使得变桨距的整体重量逐渐降低，整体重量的减少不仅能够有效降低运行事故的发生几率，在很大程度上也给控制工作带来了便利条件。但是在变桨距发电技术的应用过程中，变桨距的运行稳定性较差问题一直无法得到有效解决，这就极大增加了人力资源和物力资源的消耗，相信在我国科学技术的持续发展下，其运行问题会得到有效解决。
5 结束语
总而言之，电气控制技术在风力发电中的应用已经得到了越来越多的重视，其地位不容小觑。可持续的发展战略是我国所倡导的发展战略，这一战略与过量使用不可再生的矿物能源是相悖的。所以，可再生清洁能源的开发与利用是我国当下发展中的重点问题，而目前全世界范围内利用较广的清洁能源就是风能。因此，我们要大力发展风力发电，重视发电控制技术在风力发电中的具体应用，做好具体的发展工作成为了今后的一项重要任务和挑战。我们要将眼光放长远，因地制宜，不同的地区采取不同的措施，在各个方面都做好完善工作，让发电电气控制技术在风力行业的应用更加广泛。
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论文作者:邵威
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年22期
论文发表时间:2019/12/12
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