风力发电中的电能质量问题分析 朱国朋
风力发电电能质量问题及治理措施浅析
谐 波 是 指 电 流 中 所 含 有 的 频 率 为 基 波 的 倍 数 的 辅 波 或 分 量 。 风 力 发 电 产 生 谐 波 的 途 径 主 要 有 ２ 种 ：① 风 力 发 电 机 自 身 配 备 的 电 力 电 子 装 置 可 能 带 来 谐 波 问 题 。 对 于 直 接 和 电 网 相 连 的 恒 速 风 力 发 电 机 ，在 软 启 动 阶 段 ，要 通 过 这 些 电 力 电 子 装 置 并 入 电 网 ，因 此 会 产 生 一 定 的 谐 波 ；② 通 常 双 馈 风 力 发 电 系 统 的 变 频 器 的 额 定 容 量 为 发 电 机 额 定 容 量 的 １／３， 甚 至 有 的 变 频 器 的 额 定 容 量 为 发 电 机 额 定 容 量 的 １／５，而 且 ，大 部 分 变 频 器 采 用 ＩＧＢＴ 元 器 件 和 脉 宽 调 制 技 术 ，变 频 器 本 身 谐 波 含 量 很 小 ，因 此 ，相 对 于 发 电 机 来 说 ，其 谐 波 含 量 较 小 。 ２ 电 能 质 量 治 理 措 施 ２．１ 应 用 静 止 型 动 态 无 功 补 偿 装 置 （ＳＶＣ） ２．１．１ ＳＶＣ 设 备 概 述
２０１６年 ６月 第 １１期 总第 ３５７期
风力发电电能质量问题及治理措施浅析
风力发电电能质量问题及治理措施浅析摘要：风力发电作为新时代绿色和可持续发展理念在电力产业中的新应用，受到地理和自然条件的多重影响，导致电力生产过程中出现电流冲击、电压波动和杂波等多种问题。
为了保证电力系统中的电能质量水平，必须要将风力发电机组作为一个重要组成部分来加以重视，而电能品质控制器则是其主要组成之一。
因此，探究如何提升风力发电企业在实际生产活动中电能的质量，以及如何预防、应对和解决风力发电可能出现的各种故障和潜在风险，已经变成了该企业的中心任务。
关键词：风力发电；电能质量；问题；措施1风力发电系统类型与特点1.1恒速恒频风力发电系统在恒速恒频风力发电系统中，通过维持发电机转速的稳定，可以获取与电网频率匹配的电能。
该系统由交流励磁机，永磁无刷励磁电动机及控制系统组成。
它的构造比较简洁，主要是使用同步电机和鼠笼型感应电机作为发电机。
其中，同步电机为转子励磁式结构，鼠笼异步电动机为定子绕组直接绕制而成，它们之间以机械连接方式联接在一起形成一个整体，称为风力机。
同步电机的转速是由极对数和频率所决定的，而鼠笼型感应电机的转速稍微超过了同步电机的转速。
由于这种特殊形式的发电机组具有良好的调速性能，因此它广泛应用于风能利用、船舶电力推进及海上风电等领域。
它的显著特性包括设计简洁、可靠性高、成本低廉以及维护需求较小；其不足之处在于气动效能不高，结构负荷也相对较大，仅能在同步转速下进行操作，而并网操作则相当复杂，风速的变化可能导致其偏离最优运行转速。
1.2变速恒频风力发电系统变速恒频风力发电系统被认为是风力发电领域的主导系统，它的风力机实行变速操作，发电机的转速会随着风速的改变而变化，并通过电力电子转换设备获得恒定频率的电能。
该系统对风电机组进行了模块化设计，并将变桨距控制、双馈异步风力发电机组与直流母线电压协调控制结合起来。
当风速发生变化时，该系统能够在捕捉最大风能的同时，调整发电机的转速，从而实现其最大功率输出。
风力发电的电能质量分析
风力发电的电能质量分析摘要：随着风电接入电网的规模逐步增加，风电对局部电网的电能质量影响日益显著。
风能的波动性和间歇性以及风电机组本身的运行特性使风电机组输出波动功率，波动功率的输出会造成电压波动和闪变问题。
同时，风电机组中电力电子器件的广泛应用导致谐波、间谐波等问题出现。
而电能质量问题直接关系到风电场的正常运行，对风电电能质量进行深入研究有着十分重要的意义。
本文从风电机组和风电场两个层次分析风力发电的电能质量问题。
关键词：风电；电压偏差；电压波动；电压闪变；谐波1电能质量及其影响常规的电能质量描述的是通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。
理想状态的公用电网应以恒定频率、正弦波形的标准电压对用户供电。
在三相交流系统中，还要求各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。
但由于系统中的发电机、变压器、输电线路和各种设备的非线性或不对称，以及运行操作、外来干扰和各种故障等原因，破坏了这种理想状态，因此也就产生了电能质量的概念［1］。
从工程实用角度出发，电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量及用电质量。
针对风力发电的电能质量问题，本文主要分析电压偏差、电压波动和闪变以及谐波问题。
1.1电压偏差1.1.1电压偏差的概念1.1.2电压偏差的危害电力系统在正常运行状态下，机组或负荷的投切所引起的系统电压偏差一般不大于10％。
电压偏差过大对用电设备及电网的安全稳定和经济运行都会产生以下危害。
（1）系统运行电压偏低时，输电线路的功率极限大幅度降低，可能产生系统频率不稳定，甚至导致系统频率崩溃。
（2）系统运行电压偏低时，使电网的有功损耗、无功损耗及电压损耗增加。
（3）系统运行电压偏高时，系统中各种电气设备的绝缘受损，使带铁心的设备饱和，产生谐波，并可能引发铁磁谐振。
（4）照明用电设备的运行性能恶化，降低设备使用寿命。
（5）降低家用电器的使用效率和使用寿命。
（6）导致系统中大量使用的异步电动机绕组温度升高，绝缘老化或者击穿，缩短电动机使用寿命，甚至烧毁电动机。
风力发电电能质量问题及治理措施浅析
风力发电电能质量问题及治理措施浅析摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，风力发电项目建设越来越多。
风电场并网运行过程中会对整个电网电能质量产生一定干扰，本文就风力发电电能的质量问题及治理措施进行研究，旨在提升电网电能质量，为人们提供更加优质的电力服务，并为相关研究提供一些参考。
关键词：风力发电；电能质量；存在问题；解决对策引言风能的清洁性强、可再生性显著。
通过大力发展风力发电技术，可以有效缓解各领域生产经营建设期间的用电紧张问题。
现阶段，风力发电在我国已初具规模，但风力发电并网会对电能质量造成不同程度影响，导致电力系统运行期间的安全性与平稳性无法得到根本上保障。
因此，为充分发挥出风力发电技术积极作用，还需要分析存在于风力发电期间的电能质量问题，制定专项可行解决对策。
1风力发电技术概述利用大风发电一般是将大风能量转换为驱使电机的机械力，再经过发电厂完成能量转变，从而生成的电量。
技术的应用分析方法一般是：（1）风机种类。
一般根据装机容量指标加以分类，一般包括中小型机、中型机、较大型机，还有特殊型机。
通常，风机的体积越大，其桨叶的直径也就大。
而按照风力速度指标，可以精细地分为恒速机、变速机，或者多态定速机。
（2）装置的结构与功能解析。
运转的风力发电机组，组成结构包含风轮、机舱、塔筒和基础部分。
运转的风轮中学，组成结构包含叶片和变桨机构等。
叶片的形态如何，关系到风能的吸收多少。
工作中，当风机速度如果超过切出风力，则经过调节转动状态的叶尖，就能够进行气动制动。
（3）风机控制方法。
目前常用的并网发电机，种类分为双馈机、双速异步机及其自变速的风力发电机。
新的并网技术，引进了模糊控制技术，可以有效调节转速或者输出功率。
同时运用神经网络，对桨距角加以限制，从而预知了风轮气动特性，有着不错的效果。
当风电场达到并网工作条件后，吸收无功，为提高工作效率，给风电场配备SVC和其他无功补偿装置，降低由于输入能量造成的设备振动现象，改善设备工作状况。
风力发电中的电能质量问题的研究
风力发电中的电能质量问题的研究
1.电压波动和电压闪变
风力发电的输出功率随着风速的变化而变化，因此其输出电压也会出现波动和闪变。
电压波动和电压闪变会给电网带来一定的影响，例如，可能会引起电网的电压波动和闪变，对电网稳定性造成不利影响。
2.谐波和间谐波
由于风力发电系统中存在电力电子器件，例如变频器、整流器等，因此会产生谐波和
间谐波。
这些谐波和间谐波会污染电网，导致电流畸变，降低电能传输效率。
3.无功功率
风力发电系统中存在的无功功率问题也是需要关注的。
当风力发电系统输出容性无功
功率时，可能会导致电网电压升高，降低电网稳定性；当输出感性无功功率时，可能会导
致电网电压降低，同样会对电网稳定性造成不利影响。
为了减少风力发电系统中电压波动和电压闪变，可以采用以下解决方案：
（1）在风力发电系统中增加电容器、电感器等传统无功补偿设备，以改善电网电压
波动和电压闪变问题。
（2）采用智能电网技术，根据风速、风向等因素实时调节风力发电输出功率，使其
稳定在合理范围内，从而减少电压波动和电压闪变问题。
（1）在风力发电系统中引入无功补偿装置以减少谐波和间谐波的影响。
（2）采用高频变压器等电磁兼容设备，降低电力电子器件的谐波和间谐波问题，并
降低其对电网的影响。
（1）在风力发电系统中加入无功补偿装置，以调节无功功率的输出，保持电网电压
的稳定。
（2）采用电容器等无功补偿装置，对无功功率进行补偿，以减少其对电网的影响。
风力发电中的电能质量问题的研究
风力发电中的电能质量问题的研究1. 引言1.1 背景介绍风力发电是一种清洁能源，具有环保、可再生、资源丰富等特点，是人们重要的替代能源之一。
随着全球对可再生能源的需求不断增加，风力发电作为其中的重要组成部分，受到了越来越多的关注和投资。
随着风力发电的规模不断扩大，电能质量问题也逐渐凸显出来。
风力发电的不稳定性和间歇性使得其所产生的电能质量难以保证，包括电压波动、频率波动、谐波污染等问题。
这些问题不仅会影响电网的稳定运行，还会对接入的其他电力设备造成影响，甚至影响用户用电的质量和安全。
如何解决风力发电中的电能质量问题成为了当前研究的热点之一。
本论文旨在通过对风力发电中的电能质量问题的深入研究，探讨现有的解决方案及其应用效果，分析问题存在的原因，并对解决方案的研究进展进行梳理和展望，为风力发电电能质量问题的解决提供参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨风力发电中的电能质量问题，分析现有解决方案的有效性以及问题存在的原因，进一步研究解决方案的最新进展。
通过这些研究，可以全面了解风力发电在电能质量方面的挑战和机遇，为提高风力发电系统的效率和稳定性提供科学依据。
希望通过本研究为未来风力发电行业的发展提供参考，探索新的解决方案，实现可持续发展和环境保护的目标。
通过对风力发电中的电能质量问题进行深入研究和分析，可以为解决电能质量问题提供新的思路和方法，促进风力发电行业的持续发展和提高电能质量水平。
2. 正文2.1 风力发电的重要性风力发电具有分布广泛、资源丰富、无需耗费大量资源等优点，可以为地区经济发展提供支持，促进当地就业和经济增长。
通过风力发电，可以在一定程度上缓解能源紧缺问题，保障能源安全，为社会的可持续发展做出贡献。
风力发电的重要性在于其对环境友好、资源丰富、经济效益显著等特点，对于推动现代化能源产业发展，实现可持续发展具有重要作用。
风力发电作为清洁能源的重要组成部分，将在未来能源结构中扮演越来越重要的角色。
风电场的电能质量分析与改善
风电场的电能质量分析与改善随着全球对可再生能源的需求不断增长，风能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到重视。
风电场作为利用风能发电的重要设施，扮演着促进可持续发展的关键角色。
然而，随着风电场规模的不断扩大，电能质量问题也日益凸显。
本文将对风电场的电能质量进行分析，并探讨改善措施。
一、风电场电能质量现状分析风电场的电能质量指的是风力发电系统所提供的电能与标准电能之间的差异。
主要影响风电场电能质量的因素包括电压波动、频率偏差、谐波、闪变等。
这些问题的存在不仅会对电力系统的正常运行造成影响，还会对用户的用电设备产生不良影响。
首先，电压波动是指电网中电压出现的起伏变化。
风电场接入电网后，由于风力的变化，风机的输出功率会有所波动，由此引起电网电压的波动。
如果电网电压变化过大，就会对用户设备产生影响，甚至造成设备损坏。
其次，频率偏差是指电网电压的频率与额定频率之间的差异。
风力发电是通过转子的转动直接产生电能，而风机的旋转速度与电网的频率密切相关。
如果风力发电系统不能有效地跟踪电网频率，就会导致频率偏差，从而影响电网的稳定运行。
此外，谐波是指存在于供电电流和电压中比基波频率高的无功电波成分。
风电场中，逆变器等电力电子设备的使用会引入谐波，而高比例的谐波会导致电网电压波动、电动机发热等问题。
闪变是指电力系统中瞬时功率较大变化导致光强变化的现象。
风力发电系统中，风速的不稳定会导致风机的功率输出有较大幅度的变化，进而引起电能质量的闪变问题。
闪变不仅会影响生产设备的正常运行，还会对住宅区域的居民产生不适。
二、风电场电能质量改善措施为了改善风电场的电能质量问题，可以采取以下措施：1. 电力系统设计优化：在风电场的规划和建设阶段，应考虑电力系统的合理设计，包括合理配置变压器容量、采用适当的电缆和导线、防止并网运行引起谐波等。
通过优化设计，可以降低电能质量问题的发生。
2. 定期检修设备：风力发电机组在运行过程中可能会遇到各种故障，这些故障会对电能质量产生不利影响。
风力发电中的电能质量问题的研究
风力发电中的电能质量问题的研究1.瞬时电压闪变瞬时电压闪变是指电网上突发的负载变化引起的瞬时电压波动。
风力发电机组不能像传统的火力发电厂那样稳定运转，负载变化大，太阳能输出也随时随地发生变化，因此，风力发电中存在着较为明显的瞬时电压闪变问题。
2.电压切变电压切变是指电压的单秒变化超过50%。
由于风力发电机的输出功率与风速、气温和气压等因素相关，当这些因素发生变化时，电压波动也会发生剧烈变化，出现电压切变现象。
3.频率漂移频率漂移是指电力系统的频率偏离参考频率的程度。
风力发电机的转子转速变化导致电网的频率也会随之变化，频率偏离参考频率，就会造成电力系统的频率漂移现象。
4.谐波扰动由于风力发电机的输出电压和电流波形并不是纯正弦波，而是由基波和多个谐波组成，其中第3、5、7等奇次谐波比较显著。
这些谐波会对电力系统造成扰动，影响电力系统的运行和设备的寿命。
二、解决方案（1）在风力发电机组设计中，通过降低风力发电的瞬时变化，减缓对电压的冲击，从而减少瞬时电压闪变的发生。
（2）在电力系统中增加电力电容器，能够减缓瞬时电压闪变的影响，降低电网的噪声。
（1）加强风力发电机组的监测能力，监测气象因素，预测风力变化，并调整风力发电机组的转速，以降低电压切变的发生。
（2）通过安装在线自适应电压自动补偿设备，能够实现对电网电压进行调节和平衡，从而减轻电压切变的影响。
（1）安装电动风机，能够有效地调节风力发电机的转速，降低频率漂移的产生。
（1）通过增加滤波器识别谐波，能够减轻谐波产生的影响，并保护电力系统。
（2）通过降低风力发电机组运行时的谐波幅值，能够有效地减少谐波扰动的产生。
总之，电能质量问题是风力发电技术中亟待解决的问题。
通过技术手段和管理手段的不断创新和完善，才能够实现风力发电可持续发展，为人类创造更加清洁的能源环境。
风力发电中的电能质量问题的研究
风力发电中的电能质量问题的研究所谓电能质量，是指供电系统中电能的稳定性、纯净度和可靠性等方面的性能指标。
风力发电的电能质量问题主要包括供电系统的稳定性、电压波动和谐波等方面的问题。
首先是供电系统的稳定性问题。
风力发电是一种不稳定的能源，其产电量与风速直接相关。
由于风速的不可控性和不稳定性，风力发电系统在供电负载变化较大时容易出现电压波动、电能波动等问题，从而影响供电系统的稳定性。
研究如何提高风力发电系统的稳定性，对于保证电能质量至关重要。
其次是电压波动问题。
由于风力发电系统的输出功率受风速的影响，当风速发生变化时，输出功率也会相应变化，从而导致电网电压的波动。
电压波动会对供电设备产生不利影响，甚至造成设备的故障。
研究如何降低电压波动，保持电网电压的稳定，是解决电能质量问题的重要环节。
最后是谐波问题。
风力发电系统中的电力变流器和电机等设备的运行过程中，会产生一定的谐波。
这些谐波会通过电网传输，与电网中的其他设备产生干扰，从而影响电能质量。
研究如何减少谐波的产生和传输，可以提高风力发电系统的电能质量。
针对以上问题，目前已经进行了一系列的研究和工程实践。
研究者通过优化风力发电系统的控制策略，提高系统的稳定性，减轻电压波动和谐波产生等问题。
还开展了对电力变流器的控制和滤波技术的研究，以降低谐波的传输和干扰，提高电能质量。
目前对于风力发电中的电能质量问题的研究还存在一些挑战和不足之处。
一方面，风力发电的电能质量问题与其它能源发电方式相比，研究相对较少，相关技术还不够成熟和完善。
不同地区和国家对于电能质量问题的要求和标准不一致，这也为风力发电系统的研究和应用带来了一定的困难。
风力发电中的电能质量问题是一个值得研究和解决的重要问题。
只有通过不断深入的研究和创新，才能进一步提高风力发电系统的电能质量，促进风力发电的可持续发展。
风力发电中的电能质量问题的研究
风力发电中的电能质量问题的研究本文主要从风力发电中的电能质量问题进行研究。
现代社会对电力质量的需求越来越高，尤其是对于涉及到生命财产安全的机构和个人来说，电能质量更是必须保证的。
风力发电是一种清洁能源，在能源领域拥有着广阔的前景，但是由于其来源的不稳定性和间歇性，以及发电过程中存在的技术问题等原因，其电能质量问题需要得到更为深入的研究。
一、电能质量问题的定义电能质量是指电能与负荷之间的电学关系，也就是电力系统正常运作过程中所需的电源的实际性质。
电能质量的好坏直接关系到电力系统正常运行的可靠性、稳定性和经济性。
在实际应用中，电能质量问题表现为电压、电流、频率和相位等方面的参数是否稳定、准确、连续等。
电能质量问题主要表现在三个方面：一是电能损失和能量浪费；二是电力设备的损坏和寿命缩短；三是对供电区域的影响和用户的投诉。
风力发电是一种典型的非普及型分布式能源，由于其预测和控制难度大、发电过程存在的技术问题等因素，使得其电能质量问题较为突出。
风力发电的电能质量问题主要表现在以下几个方面：1. 电压波动风力发电的大规模普及会对电网电压产生影响，产生的电压波动可能会引起供电区域电力设备的故障，而降低电能的可靠性和稳定性。
风力发电的功率输出会受到风速的影响，因此其电压输出也存在波动，波动范围较大。
在风电并网系统中这种波动的程度很难控制，产生的电压波动会对电力设备和电力系统产生影响。
2. 频率变化风力发电机组输出的功率随风速变化，导致电网频率也随之发生变化。
频率的变化超出一定范围会对电网设备造成损坏，影响电能的质量。
因此，风力发电并网系统需要进行频率控制，保障电网频率稳定。
3. 谐波风力发电的电气系统中会产生高频电流和电压，可能会产生谐波，影响电网的运行。
谐波会导致机器失灵或受损，从而导致电能的质量下降。
因此，需要对风力发电系统中的谐波进行控制，以保证电网的稳定。
4. 火炬现象风力发电机出现火炬现象的主要原因是风力发电机在故障时，从输电线上提供仅由电容器组成的短路，引起谐振。
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风力发电中的电能质量问题分析朱国朋
摘要：风能是一种清洁的、有可靠成本效益的发电资源,具有很高的环境效益和
社会效益。
全球市场对于风力发电这样的具有很高环保效益和社会效益的技术有
着巨大且持续增长的需求。
随着风电技术发展,我国风电装机容量不断上升,风力
发电将逐步成为电力系统重要的电力来源。
但受自然、技术等因素影响,风力发电
引起的电压波动、闪变和谐波等电能质量问题阻碍了其发展。
因此,如何控制好风
力发电中的电能质量就显得十分重要。
关键词：风力发电；电能质量；问题；措施
风力发电规模迅速扩大, 风电场并网是电力系统发展趋势。
但风力发电过程中产生的电力谐波、电压波动及闪变等问题, 严重影响着风力发电的效率。
只有这
些问题得到有效解决, 才能发挥风力发电效能, 使整个发电系统稳定运行。
1风力发电并网技术
企业要开展风力发电，必须选择适合企业相关情况的风力发电技术，这直接
影响到企业后的电能质量。
合适的电网技术系统会影响风力发电机组的发电相位、发电机的电压频率和发电机输出峰值等相关数据。
发电机组容量的提高对风力发
电技术的最直接影响是并网过程中产生的冲击。
并网过程中产生的冲击会降低发
电机组的峰值发电量，损坏发电机组的物理部件，会对发电机的电机造成摩擦损坏，容易损坏支撑塔。
由于发电机组的发电系统与各发电机组的电网相连，并网
的影响也会影响同一电网下的相关机组，破坏系统的稳定性，使发电机分离。
因此，适合企业的并网技术对企业有着重要的影响。
同步风力机具有效率高、体积小、结构紧凑、成本低、可靠性高、维护量小
等特点。
同步发电机的无功功率和有功功率同时输出。
发电机转速稳定，负荷特
性强，周期波稳定，发电机电能质量高。
同步风力发电机广泛应用于风力发电，
几乎所有的企业。
均采用同步风电机组并网技术。
但同步风力发电机组并不是所
有的优点。
在实际发电过程中，同步风力机对风力的控制较弱，不能形成稳定的
电机运行。
转子转矩的波动不能控制在一定的参数范围内。
当每个发电机连接到
电网时，发电机需要。
发电机的频率应与系统频率和发电机出口功率相同。
电压
与系统电压相同，最大误差应小于5%，发电机相序与系统相序相同，但同步发
电机往往达不到上述精度标准，会出现一些系统误差。
并网时，要求运行人员调
整发电机组，实现控制发电机组与系统的连接。
然而，如果在这个过程中出现错误，由于负载突然变化时转子的惯性，旋转角度不能立即稳定在新的值上，并且
在新的稳定值周围有几个摆动。
这是同步风力发电机组容易出现的问题，但这些
问题可以通过技术来解决。
与同步风机相比，与同步风机具有相同标准的异步风机在风机调速精度要求
上明显优于同步风机，在发电机运行时，设备运行不同步或不连续。
关于设备和
速度要求。
异步风力机控制力小，运行不复杂。
由异步风力机组成的风力机只需
调整一个重要参数即可实现发电控制。
经简单控制，异步风力发电机组并网后运
行平稳，无失步和振荡现象。
异步风机的优点是运行稳定，稳定性好，几乎没有
问题。
然而，异步风力发电机组仍有不足之处。
当工作人员进行机组并网运行时，如果操作不当，会对电网产生较大的电流冲击，降低电网电压，降低系统运行的
不平衡度，降低稳定性。
与可以产生无功功率的同步风力机不同，异步风力机需
要手动补偿。
当系统频率增大到峰值时，机组的同步速度也会加快。
电动机旋转
状态的变化将影响电能的产生，系统频率的降低和电网负荷的增加将影响电网的
运行。
因此，在异步风力发电机组运行过程中，工作人员应随时了解运行情况。
2风力发电对电网电能质量的影响
2.1电压波动和闪变
电压波动指电压方均根值一系列相对快速变动或连续改变的现象。
电压波动大小可由相对电压变动特性d来描述:
CP(λ,β)———风能利用系数,是叶尖速比λ和桨距角β的函数。
由式(3)可知,风电机组的输出功率与风速、空气密度有关,其值随风况在零功率和额定功率之间不断波动,其中风速影响更大。
由于风电场风速的随机性大,风机功率频繁变化会引起电压频繁波动和闪变。
此外,受塔影效应、偏航误差等因素影响,风机叶轮的转矩波动会造成风机输出功率的波动。
2.2谐波
恒速恒频风力发电系统在运行过程中没有电力电子元件参与,故没有谐波产生。
软并网装置含有电力电子元件,当机组在工作状态时,将产生部分谐波电流,但因为时间很短可以忽略不计。
变速恒频风力发电系统因要产生恒频电能,采用了大容量电力电子元件,给电网造成了严重的谐波污染,谐波干扰的程度取决于电力电子元件装置的整体设计结构及其安装的滤波装置性能,同时也与电网的短路容量有关。
此外,当风力发电机的无功补偿装置与线路电抗产生谐振,对谐波会起到严重的放大作用。
3提高电能质量的措施
3.1电压波动与闪变的抑制技术
供电网络结构、负荷特性以及电力系统短路容量大小是决定电压波动与闪变程度的重要因素。
同时,频繁启动功率较大的电机也会给系统造成很大冲击。
因而,抑制电压波动与闪变必然要从选择补偿装置、改善设备性能、提高供电能力等几方面来采取相应措施。
一般可通过降压、加设斩波器、串接电阻等方式实现电动机启动特性的改善。
通过如架设专用供电线路之类的供电方式的改造,可以有效降低电压波动和闪变问题的严重程度,但需从经济性角度衡量投资与效益的关系。
采用快速无功功率补偿装置也能很好抑制电压波动和闪变。
3.2电力谐波抑制技术
随着越来越多敏感负荷对滤波效果要求的提高以及全控型功率器件技术的进步,有源电力滤波器开始受到人们的重视。
有源电力滤波器相对于无源滤波器被动吸收固定谐波而言,其能动态产生与补偿谐波形状一致、相位相反的电流,以抵消非线性负荷产生的谐波电流,达到抑制谐波的目的。
有源电力滤波器响应速度快,能实现动态跟踪补偿,滤波效果不受系统参数影响的特点,使其成为抑制电力谐波的良好选择。
除此之外,电抗器、电容器等其他静止无功补偿装置也能对谐波起到较好的抑制效果。
结论
尽管电力技术已经能够使电力质量大幅提升,推动我国风电的技术进步,我国风电并网技术依旧不够完善,风力发电缺乏普适性,无法完全应用在全部风电企业中,我国的风力资源十分丰富,风力发电是研究方向首选的发电研究技术,需要各个发电企业共同推进风电技术能力,促进我国的风力发电技术发展。
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