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电气自动化技术在风电场中的应用.pdf
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1、中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期:2023 年 12 月 22 日 作者简介:朱尤兵(1990),男,汉族,云南曲靖人,大学本科,助理工程师,研究方向为新能源(风力、光伏)发电。-95-电气自动化技术在风电场中的应用 朱尤兵 云南龙源新能源有限公司,云南 昆明 650000 摘要:摘要:本文通过对电气自动化技术在风电场中的应用进行深入研究与分析,旨在全面了解该技术对提高风电场效益、降低运维成本以及增强可靠性方面的影响。通过探讨风电场中电气自动化技术应用的重要性,提出了智能化风机控制系统、实时监测与风电运行数据采集、远程控制与调度以及优化能量存储与分配等相关电气自动化技术在风电场生产中的应
2、用效果。在风电场中应用各类电气自动化技术,结合生产实际需求选择对应的技术方案,可以进一步提高风电场的效益、降低运维成本以及增强系统可靠性。关键词:关键词:电气自动化技术;风力发电;风电场;控制系统;应用策略 中图分类号:中图分类号:TM7 0 引言 随着全球对清洁能源的不断需求和环保意识的增强,风电作为一种可再生能源形式,其在能源结构中的占比逐渐增加,由于风能的不稳定性和间歇性,风电场的高效运行一直是一个备受关注的挑战。传统的风电场管理面临着多方面的问题,包括风机运行效率的提升、设备运维的高效性以及对复杂气象条件的适应性等。如何充分发挥电气自动化技术的潜力,以实现风电场的智能化、高效化和可持续
3、化运营成为当前科研和产业界的热点。电气自动化技术的引入旨在通过智能控制、实时监测和数据分析等手段,优化风电场的运行状态,鉴于风电场的不断扩大和清洁能源发展的迅猛推进,电气自动化技术的研究与应用成为迫切需要解决的问题。本文旨在深入探讨电气自动化技术在风电场中的应用,通过对现有技术的综述和未来发展趋势的探讨,为风电场的智能化管理和高效运行提供科学、可行的解决方案,推动清洁能源产业的进一步发展。1 风电场中电气自动化技术应用的重要性 其一,电气自动化技术能够通过智能控制系统,根据实时的风速、风向等环境条件,实现对风机的精确控制,可以使风机在不同工况下都能够保持最佳工作状态,从而提高发电效率,更有效地
4、转化风能为电能。其二,通过实现远程监控、预测性维护和故障诊断,电气自动化技术有助于提前发现潜在问题,并减少风电场的运维成本,及时的维护预测和故障诊断可以降低停机时间,提高设备的可利用率,从而降低整体的运营成本。其三,智能化的电力系统监控和自动化控制使得风电场更具可靠性,系统能够对突发情况作出迅速响应,降低事故的发生概率,确保风电场的稳定运行,并且电气自动化技术使风电场能够实现智能化运营管理。通过大数据分析、人工智能等技术,系统可以更好地优化运行策略,提高电能的生产效益,同时能够预测未来的运行状况,为决策提供更准确的数据支持。其四,风电场往往面临复杂多变的自然环境,如变化的风速、气温等,电气自动
5、化技术的应用可以使系统更加灵活地应对这些变化,实时调整参数和控制策略,确保风电场在不同的气象条件下都能够高效运行。其五,电气自动化技术的应用使得风电场更加智能、高效、可靠,不仅可以全面提高风电场的经济效益,同时也有利于推动清洁能源的可持续发展,为全球应对能源挑战和气候变化做出贡献。综合而言,电气自动化技术在风电场中的应用对于提高效益、降低成本、增强可靠性,以及推动可持续发展具有不可忽视的重要性。2 电气自动化技术在风电场中的应用策略 2.1 智能化风机控制系统 电气自动化技术在风电场中的应用策略之一是通过智能化风机控制系统实现对风机的高效精准控制,在此基础上提高风电场整体性能和发电效率的关键措
6、施,智能化风机控制系统通过采用先进的控制算法和实时数据处理技术,能够实现对风机运行状态的实时中国科技期刊数据库 工业 A-96-监测、智能调整和优化控制,在面对不同风速和风向条件时,系统能够迅速作出响应,使风机在最佳工作点运行,从而最大程度地转化风能为电能,该系统的核心在于先进的预测性控制算法,通过对气象条件、风机状态以及电网负荷等多维数据的综合分析,实现对未来一段时间内风机运行状况的准确预测,基于这些预测结果,系统可以提前调整风机的参数,优化叶片角度、转速等关键参数,使其适应即将到来的气象条件,避免能量浪费和设备磨损,通过该智能化的控制手段有效提高了风机的发电效率,使其能够在复杂多变的环境中
7、保持高度稳定的运行状态。此外,智能化风机控制系统还具备实时数据处理和通信能力。通过各类传感器采集的实时数据,系统能够全面了解风机的运行状态,监测关键参数如温度、振动等,以及环境条件的变化,相关数据通过高效的通信网络传输到中央控制中心,为运维人员提供实时、全面的信息。基于这些数据,运维人员可以快速响应设备状态变化,及时采取措施预防潜在故障,最小化停机时间,提高设备可靠性和可用性。综合而言,智能化风机控制系统作为电气自动化技术在风电场中的重要应用策略,不仅实现了对风机运行状态的智能监测和预测,更通过精准的控制手段提高了发电效率,降低了运维成本,为风电场的可持续发展和清洁能源的推广做出了积极贡献。2
8、.2 实时监测与风电运行数据采集 电气自动化技术在风电场中的应用策略之一是通过实时监测与风电运行数据采集系统,全面把握风电场的运行状况,实现对关键参数的及时监测与精确数据采集。具体而言,通过建立高效的数据采集体系,在风电场内布设各类传感器,实时获取风机、发电设备和电力系统的运行数据,包括风速、温度、振动、电流、电压等多个关键参数,使得风电场的运维人员能够全面了解设备状态、环境条件以及电力系统性能。一方面,实时监测与数据采集系统通过高速、高精度的传感器,能够在毫秒级别实现对风电场各个节点的状态监测,使得运维人员能够及时发现潜在问题,如设备运行异常、振动过大等,从而采取即时的干预措施,降低故障的发
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