新能源发电风力发电技术.pdf

新能源发电风力发电技术摘要：近年来风力发电技术得到了很大的发展在替代传统化石燃料方面展现出很大优势在应用风电能源的过程中所应用的风力发电技术对风电能源的成本及质量有重要影响因此想要充分发挥风电能源的价值就要加强对风力发电技术的研究从而进一步提升风力发电的实用性及适用性。关键词：新能源发电；风力发电技术；应用只有在发展经济的过程中兼顾环境治理构建出能够与生态环境和谐共生的发展模式才能推动社会经济的可持续发展。在这个过程中需要关注能源问题改变现有的能源利用方式以更加无害的方式进行能源转化以及生产从而为可持续的社会经济发展模式提供基础。近些年来风力发电技术得到了很大的发展在替代传统化石燃料方面展现出了很大的优势在应用风电能源的过程中所应用的风力发电技术对于风电能源的成本以及质量具有重要的影响因此想要充分发挥风电能源在清洁能源体系中的价值就需要加强对风力发电技术的研究从而进一步提升风力发电的实用性以及适用性。1风力发电的特点风力发电就是使用风能进行发电。风力发电机组将风能转变为机械能之后再转变为电能所以风轮、发电机是风电机组中最为关键的部件。风轮在风力的作用下旋转把风的动能转变为风轮轴的机械能风轮的转轴与发电机的转轴相连发电机在风轮轴的带动下旋转发电。目前风力发电中所使用的风电机组风能利用率最高能做到60%左右一般风力发电场内所使用的现代风轮发电效率仅为40%。由于风速是不稳定的处于经常性的变化状态之中在野外运行的风电机组常常会面临较为恶劣的自然环境这就会导致风力发电机组相较于其他工业机组运行上更为困难。我国风力发电机组的使用寿命一般是在20年左右在世界行业领域中处于较高水平能够经受住大部分恶劣的自然条件所以利用率很高。2风力发电关键技术分析2.1风功率预测技术在风力发电中风功率预测是十分重要的一项技术因为对于风电场来说发电的功率并不是稳定的受风力大小的影响比较大风力强则风力发电的功率就大风力小发电的功率也小。风电场所生产的电能最终需要并入到电网中但是由于风力发电的功率并不稳定因此在接入风电后电网调度存在较大的难度在这种情况下就需要对风功率进行预测根据预测的结果提前对电网调度进行调整一方面能够提升电网的稳定性另一方面能够让电网接收更多的风电。目前针对风功率预测有不同的预测模型以及不同的预测周期要求需要采取不同的预测技术提升预测的准确性。如果根据预测的周期进行分类可以将风功率预测方法分为超短期预测方法、短期以及中长期预测方法。超短期预测主要应用于风电的实时调度环节；短期预测方法主要对于对风机组的安排以及调度；而中长期预测主要应用于对区域风力资源评估的过程中。如果根据预测模型对风功率预测方法进行分类可以分为物理法、统计法以及组合模型法三种。物理法主要从气象学理论出发对风电场区域的气候情况进行模拟在这个过程中风向、风速、气压以及空气密度等都是重要的模拟要素根据模拟的结果来建立预测的模型通过这种方法建立的预测模型需要结合风电机组的功率模型实现对风电功率的预测。但是从实际的预测结果上来看由于风速的变化往往存在较强的随机性因此预测的结果也具有一定的误差；统计法主要通过数学工具建立统计结构与预测对象之间的函数关系从而发现风功率变化的规律统计法的风功率预测也可以看做是对风功率相关数据进行深度挖掘的预测方法。在应用该预测方法的过程中所采用的算法对于预测的准确性具有重要的影响目前主要存在两种算法分别是时间序列算法以及机械学习算法；组合模型预测方法具有很强的综合性由于无论对于物理法来说还是对于统计法来说在实际的应用中都有一定的弊端因此需要将不同预测方法的优势进行组合并建立相应的预测模型通过吸收各种预测方法的优势提升预测的准确性这就是组合模型预测方法。2.2风电机组功率调节技术首先是定桨距失速控制技术该功率调节技术主要是将螺距风机叶片与轮毂进行刚性固定连接其优势在于结构相对简单在使用的过程中能够维持比较高的稳定性但是该功率调节技术的缺陷也是十分明显的那就是在使用的过程中无法从实际的风况出发对叶片顶角进行调整。这种功率调节方式主要以空气动力学为理论基础在该技术的支撑下涡轮机的输出功率能够根据实际的风况进行调整。但是在实际的使用中可以发现该技术路线下的功率调节很难保证风电机组能够有效的利用风能资源对风电场的发电量会造成比较大的影响。其次是变桨距控制技术该功率调节技术的特点是能够对桨距角进行调节根据实际的风况来改变桨距角以此实现对涡轮机输出功率的调整。该技术的应用分为不同的条件如果风电机组的输出功率小于额定功率该技术则不会对桨距角进行调整会保持桨距角在零度