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科技论文

风力发电技术在农村电力建设中的应用

引言


近年来,我国大力推进正常绿色节能发展,积极应用各行业的可再生能源,其中风能和风能发电已成为我国的重点项目。我国地理深度优势明显,风能影响范围广,持续时间长,经济性能优越。风能发电符合我国节能减排政策要求,满足可持续发展战略的实施要求。合理采用电力技术,提高风能发电水平,扩大生产规模,提高运行效果。


1.风力发电技术的发展现状


随着科学技术的飞速发展,风力发电技术有了很大的提高。虽然风能成本很高,但正常运行所需的操作和维护成本较低。此外,由于海风在我国风力发电中具有稳定性高、扰动性小、风力大的优点,在我国风力发电行业中也处于主要地位。然而,虽然风能发电在我国发展前景中具有突出的优势,但仍有其他问题需要改进。在我国风力资源分配中,风力广泛应用的地区大多集中在东南沿海和西北,风电场分布密集,技术先进。但风能集中,也会造成过电现象。与此同时,随着风电产业的发展,技术建设也变得越来越重要。我国机械零部件发展迅速,但主要零部件发展不完善,风电产业链不完善,机械设计缺乏专业化,运输、维护、咨询、监控等领域缺乏系统管理,阻碍了风电产业的发展。由于基础技术不完善,风能技术引进时间短,风能装置中仍存在一些与安全相关的问题,特别是在电网运输方面。


2.提高电力系统中风力发电的需求响应和灵活性


2.1智能技术应用于发电机和变桨距系统的控制


现代风力发电工程运行时,发电机作为发电自动化控制系统的核心,应不断提高发电机组的运行控制水平,根据风力变化、风速变化、风向变化等实现风能向电能的有效转换,快速完成变桨距离系统的控制,完成轮毂上叶片距离的调整,使浆距角的大小调整为设定值,实现气流方向与叶片之间的角度控制。灵活运用智能最大功率跟踪技术,可满足发电机组的最大功率指标,实现变桨距系统的智能自动调整。如果发电机组运行时风力处于恒速状态,则发电机组运行相对稳定,相应的输出功率P值处于稳定状态。届时,智能最大功率跟踪技术将发挥一定的作用。在智能数据分析计算下,桨距始终处于最佳状态,完成风轮转数的自动调整和发电机组电磁转矩的智能调整,确保发电机组在额定功率状态下输出稳定功率。鉴于风力始终处于变化状态,当发电机和变桨距离系统控制时,如果风力处于非恒速状态,发电自动控制系统的电磁扭矩、风轮独家、桨距等参数需要根据风力的大小和风速的强度进行快速调整。


2.2增加电压闪变和波动控制强度


(1)增加优秀的补偿装置和动态电压恢复设备。在风力发电并网技术的应用中,电能质量控制主要表现为电压闪变控制、波动控制。可增加优秀的补偿装置,配备动态电压恢复设备,及时储存风力发电并网系统中的能量,设置储存单元,实时储存无功功率,根据实际情况适当为系统提供无功功率,结合运行需要补偿有功功率,实现电能质量单元化、分阶段控制,提高稳定性。(2)科学设置有源电力滤波设备。闪光现象的出现,需要确定控制切入点,有效补偿负荷电流的剧烈波动,以提高并网系统的稳定性、负荷电流补偿和安全性。有源电力滤波设备的设置需要引入可关闭的电子设备部件。通过电子控制设备功能,及时更换风力发电并网中不稳定系统的电源,为电压负荷输送平稳稳定的电流,确保风力发电并网系统的负荷电流仅接触正弦基波电流。在系统稳定性和安全性方面,有源电力滤波设备具有明显的应用优势,反应能力快,可根据系统异常情况快速响应;设备可靠性高;闪变补偿率高;电压波动控制效果好。(3)加大优化电能质量的力度。电能质量的理想状态是形成正弦波。受各种因素影响,电波波形通常偏离。根据对当前电能状态的分析,大部分地区电能质量不高,需要对电能质量进行优化和控制。不断优化电力,确保当地平衡,确保供电半径合理,根据实际需要选择合理的供电线路段,科学设计变电站配电设备配置,防止超载问题;合理设置调压措施,调压措施的应用可有效解决变压器安装中存在的各种问题。(4)风力发电并网智能调控技术。风力发电并网智能调控技术是电能质量控制的重要措施。不断提高风力发电并网的智能化水平,为电能质量控制提供了有利条件。智能控制技术的主要表现包括对传输系统数据的科学整合和对智能感应技术的有效控制。传输系统的数据集成应用以自动控制系统为载体,在保证传输安全的基础上及时传输,嵌入智能技术,科学利用ICP/TP传输协议构建共享传输系统,解决不同系统通信不及时的问题。以风力发电用户端设备为主,借助宽带路由器和公共局域网的支持,智能控制电能质量;将风力发电质量控制应用于智能传感技术,打造系统的智能电网,控制电网中的设备,通过全过程电网监控实时提取设备信息,掌握设备运行状态;科学应用无线传感器,提高智能风力发电系统的稳定性,科学调整变电器,充分发挥智能传感技术的功能优势。


2.3风力发电节能技术的应用


(1)风力发电从陆地扩展到海面。广阔的海洋资源和巨大的风能潜力加快了风能发电从陆地向海洋转移的步伐。海洋中丰富的风能资源和现代技术的可行性,使海洋成为一个快速发展的风能和电力市场。目前,辽宁、山东、江苏、广东、海南等地的风力条件独特。如果使用它们进行开发,不仅可以缓解电源电压,而且可以显著减少火力发电引起的二氧化碳排放。(2)风力发电技术在农村电力建设中的应用。在西部贫困地区,由于人们居住区与传统供电之间的距离较远,居民用电极为不便。扩大供电范围来缓解供电问题既不现实也不经济。但经过调查研究,有关部门发现,这些地方大多有足够的可再生能源资源。因此,为了缓解上述地方的供电紧张局势,风能发电技术不仅可以降低能源成本,还可以为人类建设绿色生态家园。从风能资源的地理分布来看,越偏远,人口越稀少,风能资源就越多。在这些人口较少的地区,建造风电场,从而充分利用了大量的风电资源。除向居住在该地区的居民供电外,还可为邻近城镇供电。


2.4风电发电机组的智能控制


控制发电机组的困难主要包括风向、风速的随机性和不确定性、气体的流动性和可压缩性。智能控制系统将充分调整风力发电中的固定桨距失速和空气动力技术。当电场风速超过额定转速时,叶片通过系统控制自动进入失速控制状态,确保功率在允许范围内。变桨距控制采用空气动力学的基本机制,根据实际风速准确调整叶片距离等指标,实现空气动力扭矩的有效控制,保证风电系统的运行可靠性。在变速风力发电控制技术的应用过程中,应确保叶尖比结果处于最佳状态,提高风力资源的利用效率。


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