計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用研究

呂野 關(guān)長(zhǎng)余

摘 要 進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國(guó)對(duì)能源的需求不斷增長(zhǎng)，以致能源緊缺及環(huán)境污染問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重，對(duì)我國(guó)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展造成較大的負(fù)面影響。為解決這種問(wèn)題，我國(guó)逐漸加強(qiáng)了對(duì)新能源的開(kāi)發(fā)及利用，在一定程度上緩解了能源供應(yīng)的壓力，使我國(guó)城市生態(tài)環(huán)境得到有效改善。為促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，本文就針對(duì)計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用進(jìn)行探究，希望能為相關(guān)從業(yè)者提供有效參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī) 風(fēng)力發(fā)電 應(yīng)用

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)及科學(xué)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展背景下，計(jì)算機(jī)技術(shù)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中，在新能源開(kāi)發(fā)及利用方面也體現(xiàn)出較大的優(yōu)勢(shì)，對(duì)我國(guó)能源行業(yè)的發(fā)展起到了較好的促進(jìn)作用。比如在風(fēng)能資源的考察過(guò)程中，可以利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，為設(shè)計(jì)提供有利依據(jù)，從而保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的高效運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的智能調(diào)控，為風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供有利基礎(chǔ)。通過(guò)深入分析計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用，有利于提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使風(fēng)能利用率得到提高，為我國(guó)能源行業(yè)的發(fā)展提供有力支持。

一、風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀概述

與傳統(tǒng)能源相比，風(fēng)能具有可循環(huán)利用、清潔高效等特點(diǎn)，能夠在保證能源供應(yīng)穩(wěn)定的同時(shí)，避免出現(xiàn)過(guò)大的能源污染問(wèn)題，使我國(guó)能源行業(yè)能夠朝著更好的方向不斷發(fā)展。將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能是一個(gè)比較復(fù)雜的過(guò)程，需要利用先進(jìn)的設(shè)備技術(shù)對(duì)其進(jìn)行收集、轉(zhuǎn)化和輸送，這就勢(shì)必會(huì)帶來(lái)一定的經(jīng)濟(jì)成本。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的部件包括了發(fā)電機(jī)、聯(lián)軸器、槳葉、變槳偏航系統(tǒng)、電控系統(tǒng)及塔架等等，為解決風(fēng)能損耗及風(fēng)力不穩(wěn)的問(wèn)題，需要對(duì)扇葉的重量進(jìn)行合理增加，通過(guò)玻璃鋼材料對(duì)其進(jìn)行加固，以此保證整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。為解決風(fēng)力不穩(wěn)的問(wèn)題，設(shè)計(jì)人員開(kāi)發(fā)了調(diào)速箱，能夠利用齒輪對(duì)葉面轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而降低風(fēng)能浪費(fèi)，提高風(fēng)能資源的利用率。[1]

二、計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用

（一）風(fēng)能資源的調(diào)查及信息收集

為保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的正常工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能的轉(zhuǎn)化，需要做好事前的風(fēng)能資源考察及風(fēng)能利用實(shí)驗(yàn)工作，以此保證風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能過(guò)程的效率。一般在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，風(fēng)能資源的利用率取決于當(dāng)前的氣象，對(duì)不同地區(qū)、不同發(fā)電系統(tǒng)采用不同的方案，才能夠保證風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的高效運(yùn)行，使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益得到有效提升。在建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)之前，應(yīng)做好資料的收集及整合工作，其中包括了氣象災(zāi)害、風(fēng)速變化、風(fēng)向、溫度變化及氣象災(zāi)害等等，根據(jù)實(shí)際情況選擇不同的發(fā)電機(jī)組，確保發(fā)電機(jī)組的性能指標(biāo)達(dá)到要求，使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行模式具有合理性及科學(xué)性。[2]通過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的收集和處理，能夠有效提高工作效率，使數(shù)據(jù)的精確性得到有效保障。

（二）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)功能

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)是一個(gè)較為復(fù)雜的過(guò)程，整個(gè)過(guò)程涉及的數(shù)據(jù)量較大，對(duì)數(shù)據(jù)處理的效率有著較大的要求，且工程設(shè)計(jì)工作比較繁瑣，尤其在風(fēng)機(jī)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算機(jī)風(fēng)輪機(jī)的氣動(dòng)力設(shè)計(jì)存在一定的難度。在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子葉片的時(shí)候，普遍存在一定的計(jì)算難度，若是采用耗時(shí)耗力的人工計(jì)算方式，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行精算，勢(shì)必會(huì)影響到整個(gè)工作的效率及質(zhì)量。同時(shí)，在系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)計(jì)算的時(shí)候，整個(gè)過(guò)程要充分考慮到風(fēng)險(xiǎn)的變化、材料的剛性及韌度等因素，這就進(jìn)一步增加了系統(tǒng)計(jì)算過(guò)程的復(fù)雜性。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大的風(fēng)能功率，使工程設(shè)計(jì)方案得到優(yōu)化，需要嚴(yán)格做好動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的計(jì)算，以此確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。通過(guò)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，能夠降低整個(gè)計(jì)算工作的難度，使工程設(shè)計(jì)更加方便和簡(jiǎn)單，進(jìn)而保證工程設(shè)計(jì)的質(zhì)量，使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能夠滿足風(fēng)能開(kāi)發(fā)及利用的各項(xiàng)需求。

（三）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)字模擬及性能測(cè)試

在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中，對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的要求較高，想要保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行，就必須要結(jié)合當(dāng)?shù)氐臍夂颦h(huán)境進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)，選擇最佳的系統(tǒng)運(yùn)行方案，使系統(tǒng)的運(yùn)行效率得到有效提升。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，需要做好風(fēng)輪機(jī)的試驗(yàn)檢測(cè)工作，選擇相匹配的大氣條件，并在此基礎(chǔ)上，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行風(fēng)機(jī)模擬試驗(yàn)，便于對(duì)風(fēng)機(jī)的性能進(jìn)行合理調(diào)整，使其能夠達(dá)到系統(tǒng)運(yùn)行的要求。

（四）風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控及過(guò)程控制

將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的監(jiān)控及網(wǎng)絡(luò)控制功能，進(jìn)而及時(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的問(wèn)題，采取具有針對(duì)性的措施進(jìn)行處理，使系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行得到保障。比如在風(fēng)力變化過(guò)大的時(shí)候，對(duì)發(fā)電機(jī)組的性能進(jìn)行調(diào)節(jié)，使其能夠適應(yīng)氣候環(huán)境的變化，保證系統(tǒng)的高效運(yùn)行。[3]在風(fēng)力過(guò)大的時(shí)候，需要對(duì)轉(zhuǎn)輪進(jìn)行停止操作，避免出現(xiàn)超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)所造成的損失。通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程化的監(jiān)控和控制，能夠提高發(fā)力發(fā)電系統(tǒng)控制管理的自動(dòng)化水平，使系統(tǒng)工作效率得到有效提高，并獲取更高的企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

三、結(jié)語(yǔ)

將計(jì)算機(jī)應(yīng)用到風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中，能夠提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作效率，降低各種資源的消耗，使企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力得到增強(qiáng)。為充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值，技術(shù)人員要加強(qiáng)對(duì)計(jì)算機(jī)的研究，將其更好地運(yùn)用到風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中，為風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展提供更加可靠的技術(shù)支持。

（呂野單位為沈陽(yáng)凱風(fēng)技術(shù)股份有限公司;關(guān)長(zhǎng)余單位為沈陽(yáng)吉地安風(fēng)電科技有限公司）

參考文獻(xiàn)

[1] 白悅杭.計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)產(chǎn)品與流通，2019（01）：77.

[2] 楊子龍.計(jì)算機(jī)在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中的運(yùn)用[J].信息與電腦（理論版），2017（05）：35-36.

[3] 郝雅楠.信息化控制技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)中的運(yùn)用[J].時(shí)代農(nóng)機(jī)，2016，43（09）：25-26.