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摘要：当代社会能源短缺问题日益严重，风能作为一种可再生的清洁能源，其应用发展优势十分突出。风力发电设备中主要装置包括风力机、发电机，上述两装置可极大程度的影响输出电能质量，对风电转换效率具有一定作用。现阶段，风电技术已经趋于成熟，产品质量具有较高稳定性，是应用前景较高的新型发电技术。
关键词：风力发电；发展现状；措施
引言
随着国民经济的持续发展，风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到各国的重视。风能取之不尽、用之不竭越来越多的受到人们的青睐。风能潜力巨大，将风能用于发电，可为世界经济的发展提供强大的动力支持。
1风力发电现状
风力发电是一种利用风动能转换为机械动能，再向电能转换的过程，其工作原理是借助风的动力来推动风车叶片旋转，再通过增速机加快风车叶片旋转的速度，带动发电机发电。
风力发电具有环保、节能等优点，自从我国2005年《可再生能源法》立法之后，风能、太阳能、生物质能、水能以及海洋能等可再生能源的得到充分重视，在能源发展中占据着重要地位。
在世界环境问题日益严峻的背景下，减轻二氧化碳排放量是世界各国发展的必然要求，為顺应这种发展趋势，降低化石能源的利用率，大力发展发电在内的可再生能源、核能等，是世界能源发展的基本内容，也是我国战略新兴产业规划的重要组成部分，对我国国民经济增长起着重要作用。
我国风能资源十分丰富，可开发利用的风能储量大约为10亿kW，其中，陆地风能储量与海上可开发利用风能储量分别占2.5亿kW和7.5亿kW作用，因此，除了陆上风力发电之外，做好海上风力发电也十分重要。我国海上风力发电水平远远低于陆地风力发电，加强在海上风力发电方面的开发与利用，是我国未来风力发电的重要趋势之一。
风力发电除了具有环保、节能的优点之外，由于风力是一种可再生能源，可以实现重复利用，具有永不枯竭的优点，相较于火力或水力发电方式，风电的基建周期更短，装机规模也较为灵活。但是，风力发电也存在一些不足之处，比如容易产生噪音或者视觉污染，需要占据大量的土地，风力发电的稳定性、可控性较差，发电成本较高，还会对鸟类生存环境产生一定破坏。
2风电系统发展的难点问题
现阶段，国家风电技术进步较快，多项研究的目的在于推广风电出力、电力电子装置等方面的应用。“十三五”期间，风电技术逐渐朝着大型精细化方向发展，未来考虑单台机组容量、叶轮捕风能力、转换效率等方面的优化。保证风机叶轮的转换效率可逐渐达到0.5，可大幅提高风机转换效率。大量作业实践表明，尽管国家风电事业发展势头猛烈，但是其技术方面仍存在待解决的问题。
首先，风电场选址规划方面有待完善。国内风能主要是西北、东南沿海地区较为丰富，具有密度高、发电效率高的优势，但并非所有地区均可采用风能发电。尤其是风速低的位置，如何提高该区域风能利用率是主要问题，需要加强相关技术、规划的完善。其次，风能丰富地区，风速、风向经常发生明显变化，相关风机机组的性能要求相对更为苛刻。目前国内大型风电场想设备一般以进口设备为主，具有成本高、维修难度大、专业人才缺失的特点。限制了国内风电行业的进步速度。再者，单机容量有待提高。现阶段，国家风电行业进步主要参考标准是单机容量的大小，容量增加，相关配套设备、配套技术等便需要跟上步伐。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆结构力学、流体力学、电机设计、加工制造等均需要引起重视，运行成本和维护成本均不容忽视。此外，大型机组装机作业中，需要考虑道路、隧道等交通渠道的限制，提高重型车辆通行的安全性。最后，并网技术有待更新。现阶段，国内国家风力发电技术代表是河西电力网络的串补技术，但仍需要考虑同步谐振、多种控制输送中问题等方面的考虑，技术瓶颈问题较为严重。
3风力发电技术发展
3.1风力发电自适应控制技术
在自适应控制的应用方面，对采用传统模糊控制技术的风力发电机控制在转速和电流控制方面的不足，提出风力发电自适应控制方法进行控制。增加自适应环节后，可以实现动静态转速控制和减小输出电流脉动，进而增加了风力发电机的使用寿命。自适应控制通过李雅普诺夫稳定性分析给出控制规律，可以实现变桨系统的自适应控制，该方法的跟踪性和伺服性很好。
3.2风力发电并网技术
风力发电作为现代火力发电的重要补充能源，实现风力发电与现代主流电网的并网，是风力发电的最好的选择。只有实现和电网的并网才能实现风力发电的价值，做为最优质的能源补充把风力发电的能量提供给社会。由于发电机并网过程是一个瞬变过程，它受制于并网前的发电状况，影响并网后发电机的运行和电网电能质量，在并网运行方式中主要解决的是并网控制和功率调节问题。在大规模风电运行要求电网提高接纳风电承受能力的同时，电网为了维持自身的稳定性，也向并网风电机提出了更高的技术要求。
3.3神经网络控制技术
人工神经网络具有可任意逼近任何线性模型的非线性映射能力，可以根据所掌握的风速数据找出规律预测风速的变化，风力发电系统可进行在线学习，实现对风能的最大捕捉，并减小风力发电机的负载力矩。这项学习方法还有模式识别和支持向量机等。
3.4海上风力发电技术的开发
国内东南沿海地区具有丰富的海上风能资源，将风力发电技术应用在该区域具有明显优势，电力供应将会更加稳定。海上风力发电技术已经解决了大多数难题，如电闪、风电场连接等，可实现电网系统功率流的合理控制。
4风电技术未来发展趋势
我国风电行业已经步入了快速发展的时期，风力发电技术逐渐更具规模化和有效化，现已采用新的叶片技术、新型发力风电机、新型电力电子技术等智能优化风力发电系统，提高了可靠性和恶劣环境下的安全性。
（1）对于巨型机而言，采用延长叶片会使运输和安装成本增加，因此分段式叶片技术应运而生，很好的解决了运输和安装问题，同时采用强化碳纤维增强叶片刚度，玻璃钢和热塑等混合纱丝制造叶片，缩短了叶片的生产时间。（2）采用无刷交流双馈异步电机、开关磁阻发电机和高压发电机也降低了成本，提高了可靠性，便于设备维修及养护，新型风力发电机的研制仍然是当前的重要任务。（3）新型大功率变化器的研究和应用势在必行，多电平变化器相对两电平变换器显著的降低了功率器件的开关损耗，大幅度的提高了转换效率，同时，新型储能技术也日益受到了人们的关注，起到了维持电网频率稳定的作用。国外对风电机组和风电场的短期及长期发电预测做了很多研究，取得了重大进步，我国应借鉴欧洲国家风能功率预测在推动风电大规模利用方面的成功经验，大力开展有关研究，提高预测技术水平。
结束语
风电技术涉及专业较广，包括计算机学、空气动力学、材料学等。国内风能资源较为丰富，带动了风电行业的发展，风能利用对国家环境结构的调整具有极大影响，可有效调整能源结构，降低进口能源的依赖，对国家经济效益具有重大作用。当下风电行业的发展存在诸多困难，需要增加科技投入、政策调整，保证风电开发和运行管理等具有更加合理的方向。相信未来风电机组的加工成本将会不断降低，不可再生资源的过度开发将会增加风电行业的应用发展，其竞争优势将会大幅提高，因此风力发电未来前景将会更加广阔。
参考文献
[1]杜学忠.风力发电技术发展现状及关键问题分析[J].电气制造,2012，6(25).
[2]杭俊，张建忠，程明，王伟，张明.风力发电系统状态监测和故障诊断技术综述（英文）[J].电工技术学报，2013，04：261-271.
论文作者:宗静文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/2
标签：风力发电论文; 风能论文; 风电论文; 技术论文; 叶片论文; 电网论文; 能源论文; 《防护工程》2017年第30期论文;