导语:在大自然环境中,风的大小和方向时刻都在发生着变化,这也就导致风力发电机捕获的风能始终处于波动状态,进而难以得到稳定的发电量,这最终体现在输出电流的幅值和频率上,电力输出的巨大不确定性使风电被贴上了“垃圾电”的标签。

以火电为首的传统能源方式需要源源不断供给煤炭等原材料,而水电也需要依赖大坝囤积的大量江水。相比之下,太阳能和风能等新能源似乎更加灵活,但它们也更加不稳定。光伏存在显著昼夜差异,风电则相对更加平稳。在大自然环境中,风的大小和方向时刻都在发生着变化,这也就导致风力发电机捕获的风能始终处于波动状态,进而难以得到稳定的发电量,这最终体现在输出电流的幅值和频率上,电力输出的巨大不确定性使风电被贴上了“垃圾电”的标签。

风力发电机(图源:免版权图库)

然而,风力发电机组内部安装有专用的大功率变流器,随着电力技术的进步日趋成熟,机组发出的巨大电流可以通过整流、滤波等方式转化为质量可靠的交流电,但“垃圾电”的标签却仍旧无法完全摘掉,因为风电所面临的问题远远比这个还要复杂。最为关键的是,风电机组无法提前感知到即将到来的风,当大风来临时往往猝不及防,它们首先需要一双千里眼和一对顺风耳,其次是一整套智能控制策略。　

当风电场遇到风速发生大幅变化时,大批风电机组可能需要在短期内完成并网及脱网的任务,这会使电网不得不承受强烈的冲击。而为了维护电网的稳定,工作人员需要持续对上网的风电电量进行调配,使其能够与用户端的消耗量相匹配。实际上,现在安装的风力发电机已经配备了全面可靠的风资源预测工具,工程师结合当地多年的气象数据,利用大数据和机器学习人工智能算法开发了风况预测模块,可以准确地预测大气流动的方向和强度,评估机组运行时的载荷和工作状态。

高压变压站(图源:免版权图库)

在我们的日常生活中,开灯则亮,关灯则灭,似乎电网无时无刻都可以满足我们的用电需求。但承载着大量负荷的电网,始终都处在动态波动的状态,现代电网可以承受一定范围内的电力波动,并且可以通过结合用户习惯,提前预测耗电量,并进行预先调控。然而,以风电场为单位进行集中并网发电的模式并不是温顺的“宠物”,它有时突然冒出的怪脾气甚至会让电网瘫痪。这只尚未被完全驯服的“物种”,给未来风能技术的提升指明了方向,我们和风电也许可以和谐相处。

来源:中国传动网