风力发电技术原理及其实际应用价值
前言:现有风力发电技术是一种能进一步将风力发电转化为电能的新兴技术,可视为一种能量转化形式。借助风力发电形成的电力资源,具有清洁环保等诸多优势。随着当今社会发展速度的加快,可以有效缓解电力资源能耗总量不断上升的发展趋势,在进一步满足人们用电需求的同时,降低电力供应对生态环境的压力,控制污染程度,具有经济效益和社会效益,具有很高的研究价值[1]。但风电有其自身的特殊性,会对电网系统产生一定的影响和影响,因此需要研究风机并网策略和电网系统的自适应调整。
一、风力发电技术原理及其实际应用价值
(1)风力发电技术原理
现有风力发电机的运行原理相对简单:通过风轮将自然环境中风的动能转化为机械能,通过驱动链传动到发电机,使发电机转子高速旋转,将电能输出到电网或负载。为了实现风能向电能的转变,风力发电设备必须具备以下两个基本要素:风轮和发电机。风轮的作用是将自然风能转化为机械能,发电机的作用是将机械能转化为电能。
近年来,环保理念和节能意识越来越深入人心,传统化石能源的比例进一步降低。为了保证风力发电机在各种复杂环境中的应用,现有风力发电系统的结构形式多种多样,控制策略也非常复杂。目前,主流风力发电机分为双馈、直驱和半直驱,双馈风力发电机系统不仅包括风轮系统和发电机设备,还包括驱动链、齿轮箱、发电机、控制系统、偏航系统和塔架。从具体角度分析,风力发电系统处于连续运行状态,齿轮箱布置齿轮相互作用,达到提高发电机设备速度的效果,同时发电机设备的实际工作效率将大大提高,可为后续供电提供稳定性保证。为适应机组大型化趋势,以明阳智能为代表的风机厂家开发了半直驱机组。半直驱机组采用特殊的技术路线,将齿轮箱和发电机放在齿轮箱上
合二为一,大大降低了机组在制造和安装阶段的成本。为了使风力发电机在不同的工况下安全稳定运行,各风机制造商开发了在高原、平原、丘陵、近海和深海中使用的模型。
(二)风力发电技术的应用价值
风能资源是一种具有可再生特性的清洁资源,在我国分布广泛。在“双碳”战略发展的背景下,借助风力发电技术的合理应用,不仅可以有效降低化石能源等不可再生能源的总消耗,还可以有效控制电能供应的整体成本,为国家能源安全提供良好的保障作用。
除上述内容外,风能资源的广泛使用还可以有效缓解我国当前电力资源短缺的发展,避免能源供应对生态环境的破坏。从具体的角度来看,化石能源的整体储存量正在下降。因此,传统类型的火电成本正处于上升的发展状态。同时,在一些风能资源密集的地区,火电成本与新风电成本基本持平。面对这种发展形势,为了控制火电对各种化石能源的整体消耗,缓解火电造成的环境污染,需要不断完善风电推广,在实现风电系统整体运行成本控制目标的同时,进一步满足人们对环境保护的要求。
二、新能源风力发电相关技术
(1)风功率预测技术
在这种情况下,为了保证风电系统的供电稳定性,需要采用风电预测技术,实现对风电系统实际运行功率的准确预测,然后根据最终预测结果合理调度调整当前电网运行标准。风功率预测可分为超短期、短期、中长期预测。风电成功融入电网系统后,此时的电网电力调度尤为重要。为了消除大量风电场接入对电网运行稳定性的影响,电网需要有更大的峰值调整备用容量,以确保运行环境的有利条件。基于此,需要调整现有的风功率预测工作,在此期间,由于风电场预测工作面对不同模型和运行周期的详细设置要求,国内研究风功率制造商采用以下技术方法:连续法、时间序列分析法、人工神经网络、支持向量机SVM,确保最终预测结果的准确性,为系统调整提供可靠性保证。
(2)风电机组功率调整
当风电机组处于实际工作状态时,会受到机组各部件整体机械强度和容量因素的限制。因此,无法有效保证风电机组的实际运行稳定性和工作安全性,也无法充分满足现有风电系统运行的实际工作需要[3]。基于此,为了进一步处理上述相关问题,需要保证风电机组的合理功率,并利用调整技术调整参数,确保风电机组在环境风能较小的情况下,能够立即提高风电机组系统的风能捕获能力。通过这种调整方法,可以有效提高风电机组的整体发电功率;与上述内容相反,如果风电机组工作环境中的风能相对较大,则需要充分考虑风电机组系统结构的整体强度和发电功率,并在此基础上调整风电机组设备的风能捕获方法,防止风电机组运行过载问题,为风电机组系统的工作提供更好的稳定性保证。
(3)并网风力发电系统
正常情况下,当风电机组处于运行状态时,系统中的并网双馈系统工作稳定。此时,传动模型可以进一步将系统收集到的大部分风能转化为电能。如果此时风电机组没有配备齿轮箱,可以通过直接驱动风电发电机,保证风车叶片装置能够带动发电机。发动机成功旋转后,可达到发电目的[4]。在上述直接驱动风电发电机设备环节中,为了保证风电机组本身的轻便性能得到进一步升级,可以借助永磁技术完成直接驱动发电机组的处理任务。在此期间,如果风电机组在正常运行状态下,工作环境中的风能大小不符合预期的风速标准,可以借助变流器装置对发电机组进行管理和控制,为发电机组的运行提供稳定保障,保证实际输出功率能够有效满足额定要求标准,保证输出功率的稳定性。
三、新能源风力发电技术未来发展方向
在新时代的背景下,现有化石能源的整体储备正在下降,同时,人们对环境保护的认识也在加深,因此,清洁能源开始引起人们的高度关注,在这种情况下,进一步提高可再生能源的利用,如:风能资源、太阳能资源、潮汐能资源等新能源的实际利用,已成为当今社会经济稳定发展的关键内容。
到目前为止,风能资源作为一种长期使用的清洁能源,在当今市场电力资源需求持续增长的背景下,提高对风电技术的关注和关注,克服风电技术研发中遇到的各种问题尤为重要。同时,专业研发人员还需要开发更多的高科技风电技术,为未来风电技术的进一步发展提供稳定保障,也为供电需求提供可靠性保障。
结语:
综上所述,我国土地面积广阔,平原面积多,风力资源相对丰富。在这种情况下,风力发电技术的广泛应用可以进一步提高风力资源的实际利用率,有效满足电力市场的供需。基于此,在新时期电力领域的发展中,为了保证电力供应效果达到理想水平,保证电力系统运行的整体安全,实现节能环保的最终发展目标,需要大力发展,积极应用各种风力发电技术,为电力产业和社会经济的未来发展提供必要的稳定保障。
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