引言

随着经济和社会的发展，我国综合国力和风力发电的发展速度正在加快。在“双碳”新能源发展战略的指导下，电力系统调频调峰需求不断增加。在此背景下，风力发电系统将更加稳定地发展，消耗能源储存，减少资源浪费，充分利用风能，结合风力发电的实际情况，合理调整电力供电状况，提高电力系统的稳定性。

1、风力发电系统原理

风力发电系统由风力发电机、发电机、传动链、控制装置等组成。其功能是将清洁的风能转化为电能，然后通过风电并网将电能传输到千家万户。风力发电控制装置是将不可控能量传递给可控能量的关键设备，以应对风能的极度不确定性。风力发电机是我们认识风力发电系统的宏观产物，通常由三片叶片组成的风轮、塔架等组成。根据安装地点的不同，可分为水平面安装风机和垂直面安装风机；根据不同的控制策略，风机也可分为三种类型：定距失速、变距失速和主动失速。发电机是连接风力发电机产生的机械能和电能的桥梁。风电并网条件极其严格。既要保证并网点的电压范围相同，又要保证并网频率相同[1]。风力发电机有两种结构:恒速运行和变速运行，变速运行需要与变流器结合才能实现。变流器的物理结构由二极管、IGBT和其他功率电子设备组成。通过使用先进的高性能控制算法，任何频率和振幅的风力发电都可以与大电网连接。在风力发电发展初期，笼式异步风力发电机和双馈异步风力发电机广泛应用于各种风电场。后来，由于功率因素高、定子电阻损耗小，PMSG逐渐得到了工业的认可和推广。今天，许多学者提出了一种以永磁同步电机为传动载体的新型变速恒频风力发电机。

2、风力发电并网技术的应用特点

从风力发电并网技术的使用特点来看，这种发电形式大多采用风力资源，在应用中具有很强的环保性。在风力发电并网技术的应用过程中，有关部门应适当观察技术应用的操作环境，科学控制相关环境，有效处理并网技术中的麻烦，及时加强并网技术的操作规范，通过相应的规范内容，适当加强并网技术的环保应用，满足技术使用过程的需要，相关部门应适当规范风力发电和光伏发电并网技术的应用，提高发电技术的针对性。

3、风力发电并网及电能质量控制研究

3.1预防性机会维护策略

在预防性机会维护正式开始时，需要初始化风力发电机的参数，并对每个部件进行编号。然后，采用二次抛物线插值法对计算公式进行优化，从而得出维修的最优解。然后，使用相关公式找出维修N个部件所需的时间间隔。然后记录下第一个达到并超出范围极限的部件，并将其设置为预防性维修部件。之后需要判断其他部件的情况，看是否有符合要求的部件。如果有，记录符合条件的部件，设置为机会维修部件，对符合条件的所有部件进行6次维修。如果没有，可以直接维修预防部件。从而达到更新所有部件的目的。接下来，还需要判断机组的运行时间是否大于T。如果是，则统计相关数据，并计算最终维修费用。如果没有，则需要重新记录第一个达到最长时间范围的部件，并进行后续的判断和计算。实现风电系统预防性维修机会的目标，节约整体维修成本。

3.2氢燃料储能

氢燃料的储存主要依靠电化学设备将燃料中的氧化剂和化学能转化为电能，并在“双碳”发展战略和可持续发展的指导下逐步推广到风力发电领域。氢燃料的储存能力没有上限。根据电解质的不同，可分为直接甲醇燃料储能装置、质子交换膜燃料储能装置和碱性燃料储能装置。在风力发电场中，最常用的是膜燃料的质子交换膜燃料。在质子交换膜燃料储能设备的操作中，燃料和氧气通过双击板的气道进入两极，然后通过膜电极位置的扩散区进入催化层。在膜阳极催化剂的作用下，氢分解为水、质子和电子，水和质子通过质子交换膜进入阴极，电子通过外部电路进入阴极，最终与氧分子发生反应，在一系列化学反应中储能充电，在压缩、液化和金属储能模式下实现长期储能。目前，氢气储存技术逐步深化，技术问题逐步解决，相关部件成本也在下降，使氢燃料储存技术有更大的发展空间

[2]。

3.3混合储能技术

目前，风力发电系统中的储能设备主要是电池，但其使用寿命短、功率密度低、维护难度大、对环境的污染大。因此，电池和超级电容器的组合技术可以用来解决这个问题。超级电容储能设备使用寿命长、能量密度高、功率利用率高，无需维护。它可以通过被动和主动结构与电池互补并联，形成一种新型的能量存储设备。混合蓄能设备集成了两种不同形式的优点，既能有效延长设备的使用寿命，又能兼顾经济和技术，又能保证能源转换的效果。因此，混合能源在风力发电领域的应用前景非常广阔。在风力发电机组运行异常的情况下，利用该设备对风力发电机组进行快速充放电，以填补风力发电机组在电力系统负荷高峰期的不足。

3.4先进能源电力电子技术

新能源电力电子技术主要包括小容量或大容量、高压控制技术、低损耗电力电子设备技术和新电力电子设备技术。例如，与Si半导体设备相比，由新型半导体材料制成的电力电子设备具有耐高温性强、损耗低、反向截止电压高的特点。随着研发的进一步深入，未来输配电系统可能成为新一代低损耗、高电压、大功率电子设备的主要组成部分。此外，随着新电力系统下电网波动性的增强，为了保证电力系统的稳定性和效率，对动态波动补充功率的新电力电子设备的需求将显著提高。同时，在控制技术方面，研发人员不断优化数字信号处理器的性能，使系统控制的整个过程具有很强的多样性、合理性和灵活性[3]。

3.5智能技术应用于自动控制系统的数据集成

在风力发电自动控制系统的运行阶段，为了实现自动控制系统数据的有效整合和分析，应合理利用智能技术解决风力发电数据的处理难度。基于深度学习、人工智能技术和计算机神经网络技术的合理应用，确保对风力发电工程运行数据的深入分析，为后续风力发电工程的可持续发展提供有力参考。

结束语

简而言之，新的能源系统需要独立学习和智能的“能源互联网”。相关人员应更加重视能源互联网，通过不断创新发展，建立开放管理和服务平台，配置合理的交易标准和技术标准，形成“能源资产市场”，实现能源资产全生命周期管理，促进其可持续发展。