基于風(fēng)力發(fā)電中發(fā)電系統(tǒng)的研究與分析

姚巍忠（中電投寧夏能源鋁業(yè)中衛(wèi)新能源有限公司，寧夏 中衛(wèi) 751700）

基于風(fēng)力發(fā)電中發(fā)電系統(tǒng)的研究與分析

姚巍忠
（中電投寧夏能源鋁業(yè)中衛(wèi)新能源有限公司，寧夏 中衛(wèi) 751700）

筆者針對(duì)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部機(jī)組類型加以細(xì)致劃分，確保單位設(shè)備運(yùn)行功率得以有機(jī)調(diào)試，同時(shí)進(jìn)行此類系統(tǒng)內(nèi)部異質(zhì)化功能特性與輸入信號(hào)確認(rèn)匹配，避免今后日常發(fā)電工作期間滋生任何不必要的瓶頸限制因素。

風(fēng)力發(fā)電；系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；功能特性；拆解驗(yàn)證

風(fēng)能本身隸屬于一類清潔、無(wú)污染能源，可以說(shuō)取之不盡，用之不竭，但是其覆蓋擴(kuò)散范圍廣泛，盡管我國(guó)目前已經(jīng)朝著風(fēng)力大規(guī)模發(fā)電資源規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)逐漸邁進(jìn)，但是最終集中吸納的成本資金數(shù)量卻有限。有關(guān)地方政府有必要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)進(jìn)行內(nèi)部成本合理數(shù)量的支持，確保內(nèi)部發(fā)電機(jī)系統(tǒng)國(guó)產(chǎn)化改良運(yùn)作效率的有機(jī)增長(zhǎng)結(jié)果，最終令西部區(qū)域人民真正從無(wú)電的生產(chǎn)、生活困境中擺脫出來(lái)。

1　風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)內(nèi)部各類結(jié)構(gòu)單元功能特性研究

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要利用風(fēng)輪機(jī)設(shè)備、傳動(dòng)機(jī)械、發(fā)電裝置，以及自動(dòng)化控制技術(shù)模塊加以完善化搭建。筆者主要針對(duì)實(shí)用價(jià)值較高的結(jié)構(gòu)單元加以精細(xì)化拆解驗(yàn)證。

首先，風(fēng)輪機(jī)設(shè)備。其存在的核心意義，就是及時(shí)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)部機(jī)械動(dòng)能，順勢(shì)加大發(fā)電供應(yīng)數(shù)量。通常情況下，其內(nèi)部會(huì)配備3個(gè)氣動(dòng)性能合理的葉片，帶動(dòng)風(fēng)輪并為齒輪箱提供增速動(dòng)力。此類葉片調(diào)試方式包括定槳距、變槳距兩類，其中前者強(qiáng)調(diào)槳葉銜接的固定結(jié)果，就是說(shuō)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)速不斷變化情況下，槳葉迎風(fēng)角度仍然穩(wěn)如泰山，操作起來(lái)相對(duì)簡(jiǎn)易且工作實(shí)效性顯著；后者是指安裝的風(fēng)輪葉片會(huì)借助智能化控制終端進(jìn)行槳距角大小及時(shí)性更改，盡量吸收風(fēng)能并在合理時(shí)間范圍內(nèi)轉(zhuǎn)化為電能，其優(yōu)勢(shì)在于槳葉不會(huì)過(guò)重且受力面積較小，但是內(nèi)部結(jié)構(gòu)機(jī)理著實(shí)復(fù)雜深入，任何細(xì)節(jié)處理不當(dāng)都會(huì)在短時(shí)間范圍內(nèi)激發(fā)各類故障危機(jī)。

其次，自動(dòng)控制技術(shù)端口。其時(shí)刻掌控著風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)整體運(yùn)作實(shí)效和安全保護(hù)功能。主要是在特定區(qū)域風(fēng)速達(dá)到預(yù)設(shè)指標(biāo)基礎(chǔ)上，自動(dòng)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)設(shè)備。一旦風(fēng)向產(chǎn)生任何變化狀況，處于水平軸的風(fēng)力機(jī)械設(shè)備就會(huì)全面跟隨風(fēng)向進(jìn)行自我運(yùn)作性能調(diào)試；而當(dāng)風(fēng)速超過(guò)預(yù)設(shè)的極限標(biāo)準(zhǔn)過(guò)后，風(fēng)力機(jī)便會(huì)及時(shí)感應(yīng)到威脅并停止運(yùn)行。

最后，發(fā)電裝置可以同時(shí)發(fā)揮直流、異步運(yùn)作特性。直流發(fā)電裝置大多數(shù)應(yīng)用在小型發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)之中，后者則廣泛適用于規(guī)模較大的發(fā)電應(yīng)用范疇內(nèi)部。異步發(fā)電裝置會(huì)在輪機(jī)轉(zhuǎn)速超過(guò)預(yù)設(shè)指標(biāo)基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)接到發(fā)電模式，使機(jī)械能朝著電能形式自由轉(zhuǎn)換，確保向電網(wǎng)輸送足夠數(shù)量的電能功率，同時(shí)借用電網(wǎng)吸收無(wú)功功率進(jìn)行特殊磁場(chǎng)構(gòu)筑，但并不具備電壓、無(wú)功調(diào)節(jié)等先進(jìn)化運(yùn)行實(shí)力。相對(duì)來(lái)說(shuō)，異步發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)內(nèi)涵機(jī)理比較簡(jiǎn)易，購(gòu)置和擴(kuò)展沿用成本數(shù)量有限，比較符合今后系統(tǒng)并網(wǎng)改造要求且不存在急性振蕩隱患。

2　我國(guó)在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)革新沿用過(guò)程中需要關(guān)注的細(xì)節(jié)因素整理解析

2.1各類電氣設(shè)備主體接線方式的科學(xué)設(shè)計(jì)

經(jīng)過(guò)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)人員長(zhǎng)期實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)整理判定，涉及分級(jí)升壓式主體接線技術(shù)應(yīng)用實(shí)效價(jià)值較高。其中一級(jí)風(fēng)壓強(qiáng)調(diào)的是借助風(fēng)機(jī)箱式進(jìn)行系統(tǒng)電壓直線性銜接；二級(jí)風(fēng)壓則是借助風(fēng)機(jī)箱式完成升壓調(diào)試任務(wù)。在進(jìn)行以上接線模式合理選取過(guò)程中，相關(guān)規(guī)范管制主體有必要結(jié)合風(fēng)電場(chǎng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)實(shí)力加以科學(xué)驗(yàn)證解析，盡量主動(dòng)規(guī)避不必要的成本投入結(jié)果。

2.2并網(wǎng)管理方式的進(jìn)一步合理確認(rèn)

首先，風(fēng)電場(chǎng)總裝機(jī)容量。結(jié)合以往實(shí)踐研究經(jīng)驗(yàn)整理判定，有關(guān)不同形式的電壓在風(fēng)機(jī)內(nèi)部接入的容量指標(biāo)，會(huì)在特定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中得以清晰化映射。也就是說(shuō)，10kV電壓與2MW～5MW相互對(duì)應(yīng)，而110kV電壓環(huán)境內(nèi)部，則會(huì)相對(duì)匹配100MW以上類型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。不過(guò)技術(shù)人員始終需要結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際裝機(jī)容量進(jìn)行并網(wǎng)控制方式精確化篩選與全面擴(kuò)展。

其次，界定和上級(jí)變電站的最大允許距離。對(duì)于最大允許距離的確定，通常是按照“最大允許距離=網(wǎng)絡(luò)參數(shù)/風(fēng)機(jī)額定容量”這一公式來(lái)進(jìn)行計(jì)算的。

最后，對(duì)于我國(guó)廣大風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)控制人員來(lái)講，有關(guān)特定時(shí)期提取的電磁式電流互感裝置下的負(fù)載電流，其整體波動(dòng)幅度不宜低于預(yù)設(shè)指標(biāo)的30％，如若現(xiàn)場(chǎng)滋生任何懈怠應(yīng)對(duì)行為跡象，就會(huì)令最終數(shù)據(jù)提取演算價(jià)值急劇潰散。由此看來(lái)，我國(guó)不同區(qū)域風(fēng)電系統(tǒng)技術(shù)開(kāi)發(fā)人員，有必要在合理時(shí)間范圍內(nèi)構(gòu)筑起專業(yè)化電磁式電流互感體系架構(gòu)，確保內(nèi)部數(shù)據(jù)選取計(jì)量的獨(dú)立精準(zhǔn)結(jié)果。

3　結(jié)語(yǔ)

我國(guó)不同區(qū)域風(fēng)力發(fā)電廠內(nèi)部始終存在風(fēng)能源實(shí)際利用面積過(guò)于分散弊端，面對(duì)此類狀況，技術(shù)人員有必要集中一切技術(shù)手段擴(kuò)張核心控制系統(tǒng)的掃風(fēng)范圍。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)證研究，發(fā)現(xiàn)目前輪機(jī)葉片較長(zhǎng)且啟動(dòng)過(guò)程中風(fēng)速較低的風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)，能夠較好地滿足日后各類風(fēng)場(chǎng)能源集聚與轉(zhuǎn)化應(yīng)用需求，希望有關(guān)技術(shù)人員能夠針對(duì)其加大研究力度，盡力為我國(guó)電力事業(yè)可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)較為合理的技術(shù)支持力量。

［1］ 張華強(qiáng).風(fēng)力發(fā)電及其控制技術(shù)新進(jìn)展［J］.低壓電器，2009，31（19）：66-73.

［2］ 樊友民.風(fēng)能及風(fēng)力發(fā)電問(wèn)題［J］.發(fā)電設(shè)備，2009，23（06）：117-126.

［3］ 王宏華.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)系列講座（1）風(fēng)力發(fā)電的原理及發(fā)展現(xiàn)狀［J］.機(jī)械制造與自動(dòng)化，2010，28（01）：77-85.

［4］ 劉月強(qiáng).風(fēng)力發(fā)電研究現(xiàn)狀與接入系統(tǒng)后的影響分析［J］.科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2012，31（25）：123-134.

Research and Analysis of Power Generation System Based on Wind Power Generation

YAO Wei-zhong
（Ningxia Aluminum Electric Energy Zhongwei New Energy Co.Ltd.，Zhong wei 751700，China）

The author according to our country's wind power system to detail internal unit type，to ensure organic debugging the unit equipment operation power，internal heterogeneity of the system characteristics and the input signal confirmation match simultaneously，avoid the power generation make anyunnecessarybottlenecks limitingin the future.

Wind power generation；Systemstructure；Functional properties；Disassemblyverification

TM614

A

1674-8646（2015）08-0026-01

2015-06-17

姚巍忠（1966-），男，寧夏中衛(wèi)人，助理工程師，從事輸變電工程建設(shè)及管理、火力發(fā)電廠工程建設(shè)電氣專業(yè)工程管理、新能源工程建設(shè)管理研究。