劉乃權

摘 要：運用風力發(fā)電符合節(jié)能環(huán)保理念，能夠充分利用風力資源滿足供電需求，優(yōu)化電力企業(yè)產(chǎn)業(yè)結構。然而，和西方發(fā)達國家相比，國內(nèi)風力發(fā)電起步較晚，各方面管理體系還不是很完善，發(fā)電機組運維機制尚須健全。本文將簡單分析風力發(fā)電技術現(xiàn)狀及關鍵問題，并綜合探討解決對策。

關鍵詞：風力發(fā)電技術;現(xiàn)狀;關鍵問題;解決對策

一、風力發(fā)電技術現(xiàn)狀

國內(nèi)風力發(fā)電技術現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在三個方面：第一，運用風力發(fā)電的企業(yè)數(shù)量在持續(xù)增加，風電場建設規(guī)模在不斷擴大。電力企業(yè)非常重視推廣和應用新能源，在風力發(fā)電工作中堅持低碳環(huán)保理念。

第二，單機的容量呈遞增趨勢。國內(nèi)風力發(fā)電技術水平在不斷提升，獲取了可喜的發(fā)電成果，使單機容量也呈現(xiàn)遞增趨勢，有效提升了發(fā)電效益。

第三，風力發(fā)電技術發(fā)展呈穩(wěn)定化態(tài)勢。中國非常重視發(fā)展新能源企業(yè)，國內(nèi)風力發(fā)電技術具備良好的穩(wěn)定性與安全性，使風力發(fā)電發(fā)展能保持穩(wěn)定狀態(tài)，就拿海風發(fā)電技術來說，因為海風的強度比較大，發(fā)電技術有較強的抗干擾性，能使發(fā)電工作保持穩(wěn)定的狀態(tài)。

第四，風力發(fā)電技術發(fā)展步入了商業(yè)化。風力發(fā)電技術為電力企業(yè)以及整個國民經(jīng)濟帶來了良好的效益，企業(yè)與相關組織紛紛將風力發(fā)電應用于營銷活動，從而使風力發(fā)電技術步入了商業(yè)化，獲取了豐厚的經(jīng)濟收益。

二、風力發(fā)電關鍵問題

（一）風力資源分布不均勻

中國疆土幅員遼闊，風力資源分布不均勻，很明顯，在東南沿海和西北地區(qū)，風力資源豐富，沿海地區(qū)多海風，西北地區(qū)在春季和冬季多西北風。其他地區(qū)的風力資源較少，這樣必然會影響風力發(fā)電的均衡發(fā)展。

（二）風力產(chǎn)業(yè)結構須待完善

和發(fā)電國家相比，國內(nèi)風力產(chǎn)業(yè)結構并不完善，雖然風力發(fā)電技術發(fā)展態(tài)勢良好，機組設備零件卻相對落后，產(chǎn)品創(chuàng)新不足。當前電力企業(yè)風電場所使用的風力發(fā)電機組設備大多引自國外，國內(nèi)設備研發(fā)工作尚需加強。

（三）風力發(fā)電機組運維機制尚須健全

確保電力企業(yè)風電場的正常運維，理應做好電氣設備安全檢修管理工作，優(yōu)化設備檢修模式，定期對重要設備進行維修保養(yǎng)，不斷提高設備故障診斷技術以便于及時修復故障，對于磨損嚴重的零部件，應予以替換。風電機組設備會隨著運行時間的持續(xù)增加而出現(xiàn)各種故障問題和零件磨損現(xiàn)象，這樣不僅會削弱整個設備系統(tǒng)的使用性能，而且會影響設備的安全性，如果不加以重視，很容易滋生安全事故。因此，健全風力發(fā)電機組設備尤為重要。然而，當前的風力發(fā)電機組運維機制并不完善，不少風電場長時期未曾檢修機組設備，這樣很容易導致機組設備受損，進而引發(fā)事故。另外，部分風電場雖然會對機組設備進行檢修，運維管理技術卻相對落后，難以發(fā)揮應有的維修作用[1]。

三、解決對策

（一）克服風力資源分布不均問題

對于國內(nèi)各地風力資源分布不均問題，理應進一步完善風力發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)電力資源遠距離傳輸。某電力企業(yè)為了克服風力資源分布不均問題，自主研發(fā)了先進的高壓電穿越技術，從而能夠實現(xiàn)1.5MW和3MW的機組高電壓穿越。早在2018年年末，該企業(yè)就完成了27個高壓電穿越項目，一共配備了2300臺風機，為本企業(yè)獲取的凈利潤高達一億元以上。對于風力資源不足問題，該企業(yè)對所處地區(qū)的風電場實施改造，科學分析了風電場所處區(qū)域的風資源條件及其運行狀況，為確保荷載的安全性提供了科學的優(yōu)化方案，從而有效提升20%的發(fā)電性能，實現(xiàn)了電力資源的遠距離傳輸[2]。此外，發(fā)電技術人員在日常工作中需要對風電場實際情況、生產(chǎn)車間和大數(shù)據(jù)中心進行全面調(diào)研，運用風機測試風速與風能，充分利用風資源提供額外發(fā)電量。

（二）完善風力產(chǎn)業(yè)結構

完善風力產(chǎn)業(yè)結構，需要研發(fā)先進的風電機組設備，改善設備零件，促進產(chǎn)品創(chuàng)新。與此同時，應重視優(yōu)化風電機組獨立變距控制中ABB變頻器的應用方案，著重改善電動變槳距系統(tǒng)，遵循變槳原理，實現(xiàn)3個槳葉的變槳，這樣有助于收集更多的風能，促進區(qū)域產(chǎn)業(yè)結構調(diào)整和優(yōu)化。圖一就是電動變槳距系統(tǒng)結構圖。

從圖一可以看出系統(tǒng)中有三個槳葉，能夠同步啟動變槳程序，遇到緊急情況后，各槳葉會通過獨立變槳來實現(xiàn)氣動剎車，ABB變頻器中有可以持續(xù)進行監(jiān)控，對電機溫度、電機剎車的狀態(tài)、限位開關、電源與其他參數(shù)進行持續(xù)而全面地監(jiān)控。一旦出現(xiàn)某一種故障，變頻器會自動采取措施將片葉轉移到安全的停止位置，暫停風力發(fā)電，并將運行情況及時反饋給主控制器[3]。

（三）健全風電機組設備運維管理機制

確保風電機組設備的安全運行，必須重視健全風電機組設備運維管理機制，改善運維管理技術。在信息時代，運用大數(shù)據(jù)分析技術開展風電機組設備維修工作，有助于準確定位設備故障類型，推進維修工作步入智能化，提高維修質(zhì)量。大數(shù)據(jù)技術涉及到了多個技術層面，可分為大數(shù)據(jù)技術層面、數(shù)據(jù)系統(tǒng)技術層面、數(shù)據(jù)系統(tǒng)組裝技術層面、計算機部件技術層面。同時，大數(shù)據(jù)分析技術組合有八個要點：第一，數(shù)據(jù)運算模式;第二，數(shù)據(jù)運算器系統(tǒng);第三，中央處理器;第四，指令系統(tǒng);第五，CPU;第六，運用總線輸入輸出系統(tǒng);第七，流水線原理;第八，存儲體系。運用大數(shù)據(jù)分析技術維修風電場設備，需要搭建虛擬平臺，在具體搭建過程中，必須確保平臺功能的兼容性。而且，要發(fā)揮虛擬技術的作用，該技術能夠全方位模擬風電場電氣設備的組裝和維護流程。在風電場設備維修工作中，借助虛擬技術可以對設備故障類型實施精準排查，預先落實設備維修方案，與此同時，設備維修工作人員需要對風電場設備應準確識別和歸納引發(fā)故障，以此還原真實故障，優(yōu)化檢修模式。一般來講，運用虛擬平臺全面分析風電場設備故障，有助于制定更先進的維修方案，進一步提高設備維修質(zhì)量。從技術框架來看，大數(shù)據(jù)虛擬維修技術建模主要分為五項：第一，虛擬人體和工具建模。第二，虛擬化維修環(huán)境建模。第三，虛擬化維修過程建模。第四，虛擬維修過程的仿真分析。第五，基于虛擬維修仿真的維修性分析及評估模型。在虛擬維修技術支撐下，虛擬性建模主要包括虛擬化人體建模以及針對風電場設備內(nèi)部各種零件和工具的三維化數(shù)字建模，建模軟件有CAD和CATIA。

結束語：

綜上所述，提升風力發(fā)電效率，電力企業(yè)理應進一步完善風力發(fā)電系統(tǒng)，實現(xiàn)電力資源遠距離傳輸。同時，要注重完善風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)結構，做好風力發(fā)電機組設備運維管理工作。

參考文獻：

[1]李凱.風力發(fā)電技術發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢[J].低碳世界，2019（28）：50-51.

[2]董爽.風 力發(fā)電技術現(xiàn)狀 及關鍵問題分析[J ].才智，2019（6）：226.

[3]劉蘭君. 風電場設備維修管理系統(tǒng)的設計分析[J]. 風電場運維信息，2020，26（17）：158-159，181.