前言：
风能是一种新型、绿色能源，目前我国在风力发电方面进行了大量的研究，并且也使相关研究成果得到了转化，用于服务多个行业领域[1]。虽然风能具有较高的应用价值，但是同时其也存在一些缺陷。风力发电过程虽然可以保持连续性，但是风的速度以及方向是不可控的，所以难免会出现发电质量差、效率低的问题。另外，在风能运用过程中也存在一些不足。为了解决上述问题，有必要研究风力发电电气控制技术，充分发挥风能在生产以及应用阶段的作用价值。
一、风力发电的基本情况
风能是一种清洁型能源，通过利弊分析可知，它的“利”体现在环保无污染、取之不竭等方面；它的“弊”体现在发电稳定性差、难以存储等方面，风能受到这些因素的制约，导致其难以得到充分发展。风能的弊端对电网、电能质量的影响最为显著，考虑到风向、速度的变化没有规律性，因此风力发电的方式对应的电能以及负荷的变化也具有不确定性。如果电网规模不大，则难以保证风力发电的稳定性；如果电网规模较大，则难以控制电能的质量。
二、风力发电电气控制技术概述
风力发电指的是利用自然界的风能进行转化，使其变为电能，使风力的价值得到体现。由于风力资源具有鲜明的可再生特点，再加上这种发电方式并不会对环境造成污染，因此风力发电早已受到了能源研究人员的关注。目前，人们对新能源开发、利用的重视度比较高，合理发挥风力的价值能够丰富我国的电能存储量。根据权威机构的调查统计，我国目前的风力发电总储量已经超过了5600亿千瓦时[2]。但是由于风力发电会受到风向、风速、温度等因素的影响，所以难以维持稳定的发电水平。为了解决这一问题，特提出了电气控制技术，将其应用于风力发电过程中可以对相关因素进行优化控制，有利于维持风力发电的稳定性。这里所说的电气控制技术指的是将多元化的电气元件集成到某个控制系统中，用于控制设备、系统稳定工作。电气控制技术已经在风力发电领域得到了一定程度的普及，且在其中发挥着重要作用，应用效果比较理想。
三、风力发电电气控制技术的应用
（一）定、变桨距发电技术
1.定桨距发电技术
这种技术能够将新旧发电技术融合在一起，使风力发电过程始终满足质量要求，保证系统运行的可靠性。在利用这种技术产电时，需要首先了解当前的机组设备情况，并对其进行并网处理，然后才能实施相关工作，为了做好上述工作，应该提高发电机组设备的稳定性要求。定桨距发电控制技术的本质含义指的是以叶片的复杂性结构为依据，使操作人员在实际工作中调节机组设备的功率大小。但是由于叶片的自重、占地空间较大，所以在利用这种技术进行发电的过程中，容易增加无用功的比率，不利于保障机组运行的效能[3]。所以在应用定桨距发电技术时，应该判断使用场景是否满足相应的前提条件。这种技术适合在风力等级较低的环境中应用，如果机组所属地区的风力等级较高，应该根据具体情况选择其他技术。另外，相关人员也要针对定桨距发电技术的应用局限性进行深入研究，设法打破风力等级对其应用范围的束缚。
2.变桨距发电技术
在风力发电期间，若是主机功率不足，则会影响发电的效率及质量，不利于提高风力的利用率。因此，相关研究人员指出，要在机组运行过程中控制风速功率，在这种情况下，可以利用这种发电技术。变桨距发电技术可以改变桨距的角度，并且通过改变这一参数能够起到控制发电效率的目的，即便是在高风速环境中，也能够得到较高的资源利用率。此外，随着科学技术的持续进步，我国在风力发电扇叶生产领域也进行了一系列优化改进，如通过提高扇叶制造材料的质量、降低材料重量等方式可以在强化扇叶性能的基础上简化设备的整体自重。在风力发电中应用变桨距发电控制技术可以保障机组设备的正常运行，降低故障率。但是这种控制技术的稳定性比较差、投入资源较多，因此为了能够在风力发电领域得到广泛应用，可以针对这种控制技术的局限性进行深入优化。
（二）变速风力发电技术
变速风力发电技术是一种常见的风能利用技术，其打破了传统发电机恒速运行的限制，可以更好地适应风速的变化。该技术可以依据风速的变化实时调整机组的运行状态，使其稳定输出电压和频率，最大化地捕获可用风能。如果处于高风速状态下，为了防止发电效率、质量受到功率的不良影响，应该合理调节与风轮转速相关的指标；如果处于低风速的状态下，应该尽量捕获风力资源，以维护输出功率的稳定性。
（三）主动失速发电技术
这种技术也被叫做混合失速发电控制技术，该技术融合了定桨距和变桨距发电控制技术的特点，是对两种技术的缺点进行优化后得到的创新型技术。这一技术不仅继承了定桨距技术易于维护和可靠性高的优点，还提高了其在不同风速环境下的适应性和稳定性。同时，该技术还避免了变桨距技术可能带来的复杂性问题和额外成本。总之，这种技术可以根据实际风速和运行需求，灵活调整桨距角。
（四）无功功率补偿及谐波消除技术
结合上文所言可知，风力发电的效果容易受到风力的速度、方向的影响，因此在机组设备运行中会产生大量的无功消耗，为了弥补这一问题造成的不良影响，有必要实施无功功率补偿措施。因为一些元件的存在，风力发电系统中必然会出现无功功率消耗，当电压通过这类元件时，因为功率消耗中不涉及有功功率，所以其两侧的电压不会改变。但是，如果电压值较高，则在通过这类元件时容易对其造成破坏。此时，应该结合实际情况利用无功功率补偿技术加以处理，合理抑制谐波作用。此外，在利用风能进行发电时，由于谐波会对电能质量、电压以及频率等参数造成不良影响，不利于维持无功、有功功率之间的平衡关系，所以有必要采取谐波控制技术，通过分析谐波的影响可知，它的存在会阻碍风力发电，破坏发电设备中的铁质和铜质，并且在谐波的干扰下还会在发电机内部观察到超同步谐振现象，甚至还有可能导致电力设备在运行过程中因为局部过热而失效，容易打破发电系统的运行稳定性。为了消除谐波的干扰，可以采取以下几种措施：第一，借助于电力变流器技术以及相关设备使对应的相位抵消谐波的影响。第二，通过合理配置和动态调整电容器组，改变无功功率的分布，减少谐波干扰。第三，采用三角形连接方式，改变电力设备的接线方式。
四 总结：
综上所述，虽然风能是清洁型能源研究中的热点，且在实际生产生活中得到了科学应用，但是这种能源在发电、应用阶段还存在较多的问题，对此可以利用电气控制技术加以解决，本文主要介绍了几种常用的技术，如定、变桨距发电技术、变速风力发电技术、主动失速发电技术等，希望能够提高风力发电的质量及效率，并使其在电力供应领域得到充分的价值体现。
参考文献：
[1]马超.风力发电场35kV集电线路检修安全管理的研究[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2021(7):0048-0048.
[2]刘双雨.风力发电场电气系统设计与应用[J].中文科技期刊数据库（文摘版）工程技术,2022(4):0217-0219.
[3]翟建如.风力发电设备运维存在的问题与改进措施分析[J].中文科技期刊数据库（全文版）工程技术,2022(2):0062-0065.