关键词：风力发电；电气控制；应用实践探析
就目前的情况看，这一技术已经被应用到了包括电厂等各领域当中。以风力发电为例，相对于火力以及水力发电等，风力发电受自然环境影响严重，一旦气压以及空气温度，风速等发生了变化，其发电过程也会受到影响，因此可以说，其发电过程具有不稳定性。为了提高风力发电效率，我国已经对发电机组的叶片直径进行了改良，一定程度上使得发电效率得到了提高，但鉴于风力发电所面临的自然环境的恶劣性，想要使发电过程能够更加顺利的实现，还必须加强对整个运行过程控制，这样才能达到更好的控制效果。电气控制技术的出现为控制过程的实现提供了途径，将其应用到风力发电过程中，已经成为了该领域发展的必然环节。
一、风力发电电气控制技术概述
风力发电是我国除水力发电外最成熟、规模最大的清洁发电形式，并且具有可再生的特性，根据2016年气象局的风能资源调查结果显示，我国风力发电的总储量达到14864万千瓦，增长了13.2%，装机总容量为16900亿千瓦，已经成为全球第四大风力发电的国家。在“一带一路”的大环境背景下，国家将把风力发电当做未来的发展重点。
大量实例表明，电气控制技术是整个风力发电当中的核心技术，主要体现在以下几个方面：
第一，风力发电设备长期处于室外，容易受到温度、湿度、气压、地形地貌等因素的影响，导致风力发电设备极强的不可控性和随机性，为确保风力发电系统能够持续稳定的运行，就需要进行强有力的监测控制；
第二，为实现风能的最大化利用，也需要稳定的设备电气控制技术；
第三，风力发电设备机组在进行并网和脱网时，利用自动化电气控制技术可以行之有效的提高设备运行效率，确保风力发电机组运行更加安全可靠；
第四，风能当中蕴涵着很大能量，因此风力发电设备周围环境相对比较恶劣，通过电气控制技术能有效的减少外界环境、自然因素对风力发电稳定性的影响。
二、风力发电的电气控制技术应用分析
（1）变速风力发电
变速风力发电，顾名思义，就是打破了发电机原有的恒速运动，当风速大小不同时，风力发电机的状态就会得到改变，这样一来，就可以根据具体的风速来调整其运行过程中的各种不同状态，以此得到恒定的发电频率。运行状态根据风速的不同改变，当风速较大时，发电质量以及发电效率会受到功率的影响，为了避免功率过大对其产生影响，我们要及时调控风轮转速的一系列指标；在风速较小时，我们也要力求获得更多的风能来满足平稳的输出功率。更重要的是，我国不同地区的风速的大小是不同的，其变化规律也千差万别。随着技术的发展，我们逐步深入了对这一技术的认识。从现如今的发展趋势看，该技术是未来发展的重头戏。常见的变速风力发电技术主要有以下几类，有笼型异步发电机类、永磁发电机类、交流励磁双馈型、无刷双馈发电机类以及磁场调制型等。它们的主要特点是风能转换效率较高，可以实现较好的柔韧性连接。此外，它们还可以实现对无功功率、输出功率的独立调节，调节变桨距的过程也更加简单，但转速的运行范围依然较大，这些特点均可以有效提高发电机组的功率质量。因此，我们要抛弃传统的恒速发电技术，实行变速发电。这项技术会在我国不同地区的风力发电厂得到广泛应用，是风力发电电气控制技术发展中的必经之路。
（2）混合失速风力发电
混合失速发电技术具有一定的主动性特征，即这种电气控制技术能够在风力因素的变动状态下自主进行调节活动。而混合失速发电技术装置中所特有的桨距角能够在外部条件变化的过程中，实时感受到外部风能的速率以及可捕获的实际状态。但就目前混合失速发电技术的发展程度来看，该技术在稳定发电功率的过程中还明显存在着欠缺现象，即失速现象。失速情况下，发电站便很难稳定固定时间段内的发电收益，因此这种电气控制技术对于发电站的长远技术收益而言，明显不具有长效的维护特征。而相关技术人员若要坚持利用混合失速发电技术的可调节优势，就应该在应用的过程中尽可能弥补一些技术缺陷，从而利不间断的维护手段来提升整个失速发电电气控制技术的高效性特征。
（3）变桨距风力发电
变桨距发电技术的主要目的就是通过改变桨叶角度对风力发电机组的风速功率进行控制，以此确保风力发电机组存在过高风速的时候能够得到有效控制。同时，在我国科学技术的不断发展背景下，变桨距的制造材料也出现了较大变化，在材料选择中逐渐倾向于轻材料，使得变桨距的整体重量逐渐降低，整体重量的减少不仅能够有效降低运行事故的发生几率，在很大程度上也给控制工作带来了便利条件。但是在变桨距发电技术的应用过程中，变桨距的运行稳定性较差问题一直无法得到有效解决，这就极大增加了人力资源和物力资源的消耗，相信在我国科学技术的持续发展下，其运行问题会得到有效解决。
（4）定桨距失速风力发电
一般在发电机组的设置过程中都要进行并网，这对于发电机组的稳定运行有着决定性的影响作用，为了提高发电机组的作用率，我国技术人员研发除了定将失速发电技术，并将这项技术应用到实际的风力发电系统中，使传统发电技术和新型发电技术得到有效结合运用，最大化确保了风力发电系统的运行轨迹。同时，定桨距失速发电技术的主要目的就是控制发电机组的功率，这就反映出定桨距的本身构建极为复杂，而且还存在着高重量和大体积等情况，在这种情况下就无法保证发电机组的运行效率，所以在一些风力等级较高的风力发电系统中并未采用这项技术，而这也是技术人员的重要研究方向。
三、风力发电电气控制技术发展趋势展望
为提高风力发电效率，降低成本，改善电能质量，减少噪声，实现稳定可靠运行，风力发电将向大容量、变转速、直驱化、无刷化、智能化以及微风发电等方向发展：
1.风力发电机大型化。这可以减少占地，降低并网成本和单位功率造价，有利于提高风能利用效率。
2.采用变桨距和变速恒频技术。变桨距和变速恒频技术为大型风力发电机的控制提供了技术保障。其应用可减小风力发电机的体积、重量和成本，增加发电量，提高效率和电能质量。
3.风力发电机直接驱动。直接驱动可省去齿轮箱，减少能量损失、发电成本和噪声，提高了效率和可靠性。
4.风力发电机无刷化。无刷化可提高系统的运行可靠性，实现免维护，提高发电效率。
5.智能化控制。采用先进的模糊控制、神经网络、模式识别等智能控制方法，可以有效克服风力发电系统的参数时变与非线性因素。
6.采用磁力传动技术和磁悬浮技术，使电机能够“轻风起动，微风发电”。
现有的可再生能源技术中，风力发电技术又最为成熟，我国幅员辽阔，风电产业的发展具备得天独厚的条件，因此对风力发电中的关键技术一风力发电机技术的研究就变得尤为重要，
参考文献：
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