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源短缺的危机越来越严重,环境污染问题也日益恶化,我国加快了开发、利用新能源的进程。在名目众多的新能源中,风力发电是最被看好的一种,由于它开发条件好,又具有很广阔的开发价值,因而备受关注。在风力发电中应用电力电子技术,可以大大改善风电机组的运行情况,这种技术将会在未来发挥更大的作用。??:..??????一、??????从总体情况来说,我国的风里发电产业还是处在高度发展的状态的。我国的风里发电从诞生至今,也已有五六十个年头了,在产生之初,风力发电的规模还是比较小的,后面由于各种原因而陷入了停滞状态。后来,资源危机的发生,客观上推动了我国对风力发电的研究,在这一方面,国家也给予了大力支持,但是此时的发电规模仍然不够大。进入21世纪后,情况得到了很大改善,风力发电的规模不断扩大。资源短缺是世界性的,这一状态的延续会让风力发电受到更多的关注。随着现代电力电子技术、现代变频调速技术的不断发展,它们也将更加广泛地应用在风力发电中。通过对电力电子技术的运用,风电机组的运行特性可以得到改善,通过相关控制,风电系统内的频率会更加稳定,电压也将得到更好地控制。此外,对于较大型的风电场来说,风力发电的成本也可以得到有效降低。??????二、电力电子技术在风力发电中的应用??????风力发电是目前除水力发电之外的技术比较成熟、利用价值比较高的发电方式。风能本身并无法储存能源,在这一点上,电力电子技术起到了关键作用,它将风能顺利转发为电能,再进一步输送到电网中。现实中,应用在风力发电系统中的电力电子技术主要是变速、恒速恒频发电以及风电并网技术。??????1、风电并网技术。将风电进行并网运行,是目前比较可靠,也比较稳定可行的一种方法,因此风电进行并网运行的方法被越来越多的风电场接受,已经成为一种趋势。这种技术其实离不开电力电子技:..??术,风电场可以选择与电网之间相连,也可以选择通过电子变换器来与电网进行连接。若选择直接与电网相连接,为了防止连接过程中较大冲击电流的出现,风电场往往会配置软并网装置。在风力发电机的选择上,目前通常采用变速同步发电机或是变速双馈异步发电机。由于这些设备自身的特点以及接入时的技术要求,电力电子技术成为不可或缺的因素。??????2、恒速恒频发电和变速恒频发电。在整个风力发电的过程中,发电机是至关重要的一部分;而在能量转化的过程中,发电机又处在核心环节。按照发电机运行但方式的不同,风力发电系统可以划分为恒速、变速恒频风力发电系统。若采用的是并联的电路连接方式,则风力发电机的发出频率必须要保持稳定。??????1、恒速恒频风力发电系统。在这种系统下,风电场一般会采用普通异步发电机,这种机组在国外有一个通用的名字----丹麦概念机组。这种机组的特性就是它在运行时,若达到某种状态,则会呈现转差率为负值的现象。当处在发电机状态,电机的转差率变动将保持在一个很小的范围。当风速开始变化时,这时发电机的转速基本上是不会变化的,这也是该机组的名称由来。这种机组极少采用变化器(主要由电子电力器件构成),除了上述特点外,该机组还有其他一些特点:首先,它的系统结构是一种比较简单的结构,能够很好地适合野外环境;其次,机组在工作时无法控制电压,不利于系统稳定,一旦发生故障也不易修复;另外,由于机组的工作特性,对于零部件的坚固性要求较高。??:..??????2、变速恒频风力发电系统。这种发电系统可以使机组在保持高转速的情况下依旧稳定运行,这种工作原理也逐渐成为一种流行趋势。这种机组主要有以下几个特点:首先,由于它采用的是电力电子变频器,因此它的结构要比其他机组复杂;其次,通过追踪最大功率,该机组可以保存高速、稳定的运转,因此发电效率很高;另外,风轮机的缓冲作用使得机组的输出功率不会有太大的变化;还有,风轮机的转速可以很好地适应风速变化,因而巧妙地减少了脉冲幅度和机械应力,这样一来,机械的强度要求也就变低了;最后,通过实施一定的控制策略,可以更好地保障电网的安全。??????3、两种变速恒频发电系统。变速恒频系统又可以细分为同步与异步的风力发电机系统。同步发电机系统由电励磁、永磁同步发电机系统构成;异步发电机系统则主要是指绕线转子异步发电机。同步风力发电系统的特征主要有以下几点:首先,所有被发出的电动率都需经过变换器,因而对变换器的要求很高,投资多、损耗大;其次,可以使用永磁发电机。永磁发电机以永久磁铁替代了转子励磁,结构简单的同时也比较坚固,因此这种电机比较轻便,发电效率也较高,可以直接驱动,直接省去了变速箱这个部件,不仅简化了步骤,提高了效率,还大大节约了成本;最后,对于转换器为单象限的,该发电系统结构简单。该系统中的定子绕组会直接连接电网,它能够有效地调节电流频率,将流经变频器的电流频率控制在转差功率的范围,因此这种系统也就拥有了在同类发电系统中最高的发电效率,不得不说这一点是其他传动系统所不能比拟的。??:..??????结语??????前文介绍了许多风力发电技术以及发电系统,但也只是简单阐述,真正具体而深入的知识并未被笔者完全呈现。综上可见,电力电子技术在风力发电中起着关键作用,会直接影响到风力发电将来的发展道路,若应用得当,将大大节约风力发电的成本,为新能源市场贡献更大的力量???