关键词：互联网背景；风力发电；关键技术展望探讨
引言
随着科技不断进步，工业生产规模的不断扩大，人类面临的能源枯竭问题日益严重，尤其是不可再生能源，如石油、煤炭、天然气等存储量逐渐减少所导致的电力资源紧张和普通能源对环境污染影响巨大等原因。清洁、高效、绿色环保的可再生能源开发就显得格外重要，如：太阳能、风能等，已被世界各国高度重视，重点开发。其中，风能是当前最具有大规模开发可能性和发展利用前景的可再生能源。风能主要的开发利用形式是风力发电，由于其优势明显，利用其发电将会对电力结构的调整以及环境保护产生明显的效果，缓解能源危机。
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风力发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互联网背景下风力发电关键技术
2.1变速恒频风力发电技术
风能发电就是通过对风能合理地开发和最优化利用，进而实现发电目的。它的发电过程主要由两个能量转换过程构成：一是风能与机械能两者之间的转换过程；二是机械能与电能之间进行转换的过程。整个过程中，发电机占据主要地位，也是其核心部分。它的稳定和可靠对整个系统的性能起决定性作用，影响整体发电效率及输出的电能质量。变速恒频发电能够被大规模利用在风力、水力等清洁能源方面，结合风能的特点，即随机性、不确定性和不稳定性等。恒速恒频发电方式存在受限，因为其转速保持不变，但会随着风速的变化而受到影响。风速发生微弱变化就会使风能的利用效率下降，导致风能资源浪费。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆然而，通过变速恒频发电就能很好地避开这种缺陷，最大限度地利用风能，通过实时调节转速，始终保持在最佳转速，进而提高发电效率。在该发电系统中，由于随着风速的忽大忽小所产生的多余能量，都会被存储在机械运动的惯性过程中。这样有利于降低和缓解疲劳损坏及机械应力，能够有效地保护机组，降低对机组的损害。这样，不仅能达到对机组有功功率和无功功率的解耦控制的目的，还能有效促进机组的动静态性能；同时，还适用于机组和电网的柔性连接。这种运行方式，常常被应用在国外大型风力发电系统中，尤其是超过MW级的风电系统，应用的比较多。
2.2风电机组电气与控制系统检修概述
在风电机组运行过程中，可以说控制系统是风电机组的大脑与神经，控制系统能够对风电机组的运行情况进行全面感知与控制，促使风电机组能够正常运行。结合风电机组系统的实际运行情况来看，该系统主要由安全链模块、模拟输入模块AI以及PLC通讯模块、PLC主机等模块组成。在风电机组运行过程中，通信模块会按照某种通讯协议，将主机传送的信息命令进行传输，使得电气设备能够在要求下有效运行。保障机组得以安全运行的重要回路为风电机组安全链回路，此回路主要由多个节点进行串联回路进行连接而成，因此在运行过程中，只要回路当中的一个节点发生问题，那么安全链中便会发出紧急停止的指令，使得风电机组尽快停机，避免发生安全事故。从机组的运行逻辑上来看，安全链的各个环节逻辑是与的关系，在安全链运行过程中，只有安全链中的各个逻辑量为1，才能够允许风电机组正常运行。在安全链运行过程中，主要对风电机组当中的紧急停机按钮、振动、超速、偏航扭缆、PLC主机等设备进行监控。
2.3风力发电机状态监测方法
（１）振动状态监测的实现。作为风力发电机组状态监测的重要手段，通过传感器采用等旋转角采集的方式完成包括轴承、齿轮、机舱部位在内的振动信号的采集后，对振动情况采用幅域统计分析方法进行监测分析，并将监测信号对比正常信号，对于异常会发出报警信号。振动监测设备的使用成本相对较高，通过使用ＦＦＴ分析能够使干扰信息得以有效消除，从而保证获取信息的准确性。（２）检查性能参数。风力发电机组的实际输出功率及其特性是机组运行过程中的必要监控参数，同样通过将监控结果同正常参数数值进行比对分析，对于超出阈值的性能参数判定为风力发电系统出现故障。
2.4安全链检查
在对风力发电机组控制系统中的通讯功能检查完毕之后，需要对系统中的安全链回路进行全面检查。在检修过程中，要始终遵循风电组的设计原理，全面检测安全链回路的运行情况与控制情况，确保风力发电机组能够正常运行。对回路中的所有安全节点进行全面排查，以便能够逐一发现安全链回路中的问题，对故障信息进行全面排查，进行维修。一般情况下，安全链回路发生故障问题都是由信号干扰导致的，这就需要检修人员对安全链故障进行逐一排查。当所有故障排除之后，才能够确保风力发电机组安全、可靠的运行。
结语
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，需要重视海上风力发电技术、风场协调控制技术等，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。
参考文献
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[3]刘文洲,王思远,李宁等.风力发电故障穿越技术综述[J].长春工程学院学报(自然科学版),2017,18(4):37-41页 共5页.
论文作者:丁常宝
论文发表刊物:《城镇建设》2020年2月第4期
论文发表时间:2020/4/23
标签：风能论文; 机组论文; 风力发电论文; 风电论文; 回路论文; 电能论文; 过程中论文; 《城镇建设》2020年2月第4期论文;