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科技论文

电力电子技术在风力发电中的应用

时间:2023-08-14 23:50 所属分类:科技论文 点击次数:

引言
 
风力发电是一种应用广泛的发电技术,可以利用丰富的风能资源,为电力企业提供更稳定的能源。与火力发电和水力发电相比,风力发电更适应低碳经济的发展,因此风力发电行业的规模不断增长。风力发电并网可为人们提供稳定的电力资源。并网发电系统中有风轮、齿轮箱、发电机、并网装置、变压器等装置,可进行风能功率调节控制、风能传动、电能转换、电压变化等操作,最终将电能接入电网。随着风力发电的成熟,风力发电机组成为主流机组,单机容量的增加为系统的稳定运行提供了保障。在电能质量控制中,谐波分量越高,线路电阻越大,由此产生的线路损坏、局部过热等问题会影响电能的正常供应。在谐波的作用下,线路老化问题严重,对电缆的危害增加。局部谐振会对谐波支路设备造成电压或电流损坏。因此,要从风力发电并网和电能质量控制两个方面入手,从根本上平衡电能,消除谐波重量对电能的影响,为电力企业提供理想的优质电能供应环境,提高电能质量。
 
新能源发电技术概述1
 
新能源是指以风能、太阳能、生物质能为主的新能源,具有可再生、清洁度高、储量大的特点,具有广阔的发展前景。传统的火力发电模式不仅需要大量的传统能源(煤炭、石油等),导致传统能源短缺,而且还带来了一系列的环境污染问题。因此,国家加强了新能源的发展,以逐步取代传统能源。新能源发电技术的发展分为研发、示范、推广和生产四个阶段。目前,光伏发电技术、风能发电技术和水力发电技术在我国新能源发电技术中得到了广泛的应用。此外,地热发电技术和生物质能发电技术也在不断成熟,天然气水合物发电技术和受控核聚变发电技术仍处于研发阶段。
 
2电力电子技术在风力发电中的应用
 
2.1燃料电池发电技术
 
燃料电池发电技术是一种利用化学能量转化为电能的发电技术。它是一种新型电源,将氢、氮、氢等可再生二次能量转化为可燃能量供给电气设备,通过化学反应产生电能,具有安全、高效、环保的优点。在目前的电力市场上,燃料电池发电技术的应用相对成熟,在我国电网中得到了广泛的应用和推广。燃料电池的特点:(1)工作环境很好,可直接使用,无需高温操作,不影响周围自然环境;(2)燃料电池体积小、重量轻、比电压高,容量大;(3)充电效率高,不易故障,使用寿命长,对环境污染小。由于其独特的优点,广泛应用于工业生产中,如煤炭燃烧、石油加工和炼焦。一般需要特殊的实验室才能满足。
 
2.2风力发电滤波及补偿应用
 
在使用风力发电机组时,容易发生闪变、电源波动和电网谐波污染,必须进行补偿或滤波。现有的两种滤波技术主要包括主动滤波器和静态无功补偿。有源滤波器APF的核心思想是选择相关的开关元件,严格按照坐标转换的原则有效补偿被测对象的电压和电流。APF可以在某种意义上修改负荷所需的主要电源模式,并将其转换为电源控制,然后产生电源。静态无功补偿SVF技术是世界上一种先进的技术,其关键是利用电力电子设备中的高频切换来补偿电力系统的无功率。在特定用途中,可快速跟踪实际负载变化,采取相应的无功补偿措施,有效提高电网的电压波动,不断提高电网的整体质量。
 
2.3风能发电技术的应用
 
风能发电技术将风能转化为机械能,然后通过机械能促进发电机的运行,实现风能发电。风能发电是我国的一个新兴产业,风能发电技术的应用可以大大提高电力企业的经济效益。常见的风力发电装置包括双速异步机和双馈线,风轮、发电机和塔是风力发电装置的重要组成部分,变桨系统和叶片系统是风轮的重要组成部分。其中,叶片是整个系统的重要组成部分,可以提供动力。在选择叶片制作材料时,需要保证材料强度高、重量低,材料不易断裂。塔筒对风力发电设备起着重要的支撑作用。风能发电技术具有良好的发展前景和其他新能源发电技术无法比拟的优势,如适用范围广、无污染等。在风能发电技术的应用过程中也存在许多问题,如风力资源不稳定,应用过程中噪声大,将直接影响电力企业的经济效益。风能发电技术是电力系统中的一项重要技术,可并网发电。为充分发挥风能发电技术的最大作用,可引入模糊控制技术,提高风机的功率和转速。同时,可采用神经网络技术控制叶片桨距,提高供电质量。为保证风电厂的运行质量和效率,可在风电场内安装无功补偿装置,动态补偿系统,加强电压控制,缓解系统功率不稳定和系统冲击问题,优化电力系统的电力输送环境。
 
2.4生物质能发电技术
 
生物质能发电技术是将生物质转化为可燃气体再发电的技术,具有污染低、分布范围广的特点。生物质能发电主要分为直接燃烧发电、气化发电、沼气发电等。其中,直接燃烧发电是在特定锅炉(木锅炉、秸秆锅炉等)中直接燃烧生物质。产生蒸汽后,可驱动蒸汽轮机和发电机工作,产生电能。气化发电是将生物质转化为可燃气体,利用可燃气体燃烧产生的热能发电。基本工艺流程是处理生物质原料后,通过进料设备输送到气化炉气化原料,然后利用净化设备净化可燃气体,输送到汽轮机和内燃机发电。沼气发电主要采用废弃有机物,厌氧发酵后产生沼气。废物发酵产生的沼气经气水分离、过滤、压缩、冷却等处理后进入发电机组,可转化为电能。我国生物质资源丰富,主要包括林业废弃物、农作物秸秆、城市生活垃圾等,为生物质能发电提供了良好的资源基础。近年来,国家对生物质能发电技术的大力支持,出台了相关发展规划和指导意见,为生物质能发电技术的发展提供了指导。
 
结语
 
综上所述,传统的电力发电技术已经不能满足人类的需求,可再生和清洁的新能源也逐渐引起了人们的关注,如太阳能、海洋能源等。这些新兴资源的一个共同特点是取之不尽,能源可以重复循环,不仅解决了环境问题,而且节省了经济成本,而且符合国家的政策和政策。因此,未来电力市场的竞争将越来越激烈,作为一种重要的商业模式,新能源的开发和应用至关重要。