风力发电并网技术及电能质量控制措施
风力发电并网技术及电能质量控制措施
摘要：现阶段，我国各项经济呈现出迅猛发展的形式，人们对日常生活的要求越来越高。电能已经成为人们必不可少的能源，我国对新能源的关注度越来越高，尤其是“可持续发展战略”提出以来，人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率展开了研究。
关键词：风力发电;并网技术;电能质量;控制措施
1风力发电并网技术
我们所述的风力发电并网技术指的是发电机输出的电压在幅值，频率乃至向位上和电网系统的电压是一致的。风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程，是实现电能输出的必要环节。并网技术的关键是确保风力发电机组输出，电力能源的电压和被接入电网的电压在扶智相位频率等方面保持一致，能够保证风力发电并网实施后，整体电能供应的稳定性而目前的风力发电并网技术主要有两种，一种是同步风力发电并网技术，另一种是异步风力发电并网技术。同步风力发电并网技术主要是将风力发电机和同步发电机相结合，在进行同步发电机的运行中能够有效的输出有功功率，并且能保证为发电提供必要的无功功率，促进周波稳定性提升，可以有效的提高电能稳定性。同步风电发力机具有工作效率高，体积小，结构紧凑，成本的可靠性高，维护量小等优点。该发电机的转速平稳负载特性强，周波稳定，发电机组发电电能质量高，这导致同步风力发电机在风力发电中的应用十分广泛。同步风力发电并网技术在整个风力发电技术的应用中占很大的比重。在同步风力发电并网技术的应用中，风速波动明显会造成转子转距出现较大的波动，容易影响发电机组并网调速的准确性。为了解决这个问题，可以采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法避免电力系统无功震荡和步失，有效的提高并网质量。异步风力发电并网技术跟同步风力发电并网技术相比，其
主要是借助转差率实现对发电机的运行复合的调整目标，在具体的调速精度方面要求并不高。这种技术能够减少相关同步，设备安装的繁琐，也可以省去整部操作环节，实现转速的适当调整。但是这种技术也有缺点，他在具体的并网操作中可能会产生冲击电流，如果产生的冲击电流过大，就会导致电网电压水平降低，不利于电网的安全运行。因此在进行异步风力发电并网技术的应用时，可以进行无功补偿，避免抽选磁路饱和和电流增大的问题。异步风力发电机组的操作不复杂，而且其对控制力要求较低，实现发电控制，只需要调节一个重要参数。其在并网后的运行方面非常稳定，不会出现失步和震荡现象。
2风力发电并网技术和电能质量控制的有效对策
2.1 做好谐波抑制措施
影响风力发电并网技术质量的因素有很多，其中，电能的质量情况在其中占有非常重要的地位。为了最大程度的提高电能的利用效率，相关的技术人员主要采取的方式是通过对结合组静止无功补偿器进行使用，来对影响谐波的因素进行抑制。由于我国电力行业的发展在最近几年来受到了人们的广泛关注，电能设备的发展方向朝向多元化、丰富化的方向发展，现阶段，市场上抑制器的种类也越来越丰富。谐波抑制工作使用的抑制器是组合型的，由可投切電容器、电抗器以及谐波滤波装置构成，这种抑制器与其中类型的抑制器相比，功率的转化速度加快，可以对风力情况进行追踪检查，可以在短时间发现不稳定的情况，并且对这种情况进行及时的解决，提高抑制谐波的效率以及风力发电的质量情况。
2.2动态电压恢复器的应用
在中低压配电网中，有功功率进行快速波动也会造成电压闪电的情况的发生。为了解决这种情况，就需要要求补偿装置在对无功功率进行补偿的同时，还有能够提供瞬时有功功率的补偿。动态电压恢复器是带有储能单元的补偿装置，他的出现取代了传统的无功补偿装置。能单元，能够在ms 级内以正常电压和故障电压的差值，向系统注入电压，可以有效解决系
统电压波动对客户的影响。动态电压恢复器能够在非常短的时间内向系统传输电压，可以有效的改善电能质量和动态电压，是解决电压波动、谐波等动态电压质量问题的最佳方法。
2.3提升设备可靠性，优化机组设计
对于发电业务，除了要关注设备本身的问题，更希望的是把发电厂中的风力发电机组、输电线路、SVG、变电设备等各个环节连在一起，从系统的角度来看，而对于设备厂商，比如风机，是一个相对独立、完整系统，但从我们的角度，却是整体的一环。两者之间对于可靠性管理的侧重点有相同，也有不同。无论是设备的可靠性，还是系统的可靠性，还是要从技术和管理两个层面串起来，整体考虑如何做到真正的可靠。在现有风电场投资经济模型下实现风电场的预期收益，必须使用大兆瓦、高效率、小体积、低重量、便于运输、吊装安全的风电机组，以实现风电场整体投资不增加的情况下，提升发电量，降低度电成本。同时技术路线的多样化亦可推动风电机组技术进步，还有绿色制造也是在风电发展建设中需要重点考虑的问题。总体来看，未来风电行业的技术发力点集中在以下方面：增大风电机组的单机容量;提高叶轮的捕风能力;提高风能转换效率;提高机组及部件质量;增强机组运输、安装便捷性;增强机组环境适应性等，相关风电企业要进一步提升设备可靠性，研究机组优化的有效措施，促进整体风电机组工作效率的提升。
2.4有源滤波器的应用
要对电压闪变进行抑制，需在负荷电流发生急剧波动时，对负荷变化发生的无功电流进行实时补偿。现阶段，一般是采用有源滤波器，主要是由电力晶体管和可关断晶闸管构成，在一定程度上对负荷电流进行实时朴偿，同时由于该滤波器采用的是可关断的电子器件，能利用电子控制器替代系统电源，并且向电压负荷输出畸变电流，以此确保系统仅仅向负荷提供正弦的基波电流即可。有源滤波器设备优势突出，具有快速的响应能力、电压波动大、闪变补偿率高和补偿容量小的特征。其在运行方面稳定可靠，具有非常强的控制能力，对控制
电压波动和稳定电压具有积极的作用。
2.5完善风电信息分析工作，强化并网管理
为了提高风力并网工作的完成效率，相关的技术人员应该在风力发电的过程中，建立信息完善平台，对风力发电的数据以及信息进行收集、整理。信息的收集以及整理是一项十分漫长的过程，包括多个行业、多个领域，其中风电规划前期、后期以及运行中期的数据都应该进行记录，数据的完整性对并网的后期管理具有十分重要的作用。并网管理是多方面的，为了提高并网管理的质量，相关的单位应该建立专门的管理队伍，对并网进行大规模的监管、检测，进一步完善风力发电的管理体系，除此之外，对于大型的风力发电项目，要做好年度的规划，对风力发电的情况进行严格的记录，根据有关的资料显示，风力发电管理体系的制定以及完善可以从根本上提高用电的质量情况，提高相关产业的工作效率。
2.6电压波动与闪变控制
1）增设有源电力滤波设备。风力发电并网技术的应用，为避免过程中出现电压闪变问题，需要在负荷电流产生较大波动前，对因负荷变化产生的无功电流进行补偿，做到补偿负荷电流的目的。在风力发电系统中，可关断电子设备作为其中的零件之一，将其应用到有源电力滤波设备中，能够通过电子控制设备来将此过程中的系统电源更换掉，实现畸变电流向电压负荷的输送，确定只向负荷电流提供系统正弦基波电流。2）增设优良补偿设装置。为有效抑制电压波动的产生，可选择向系统增设动态恢复设备以及增设优良补偿装置的方式应对。通过补偿装置自身具有的可存储能量单元，来确保无功功率被提供出去的同时可以再次进行补偿，避免电压变动造成的不良影响，达到控制电网电能质量的目的。
结语
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。
参考文献
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[4]吕昶.风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨[J].科技视界，2017（28）：131+139. 感谢您的阅读！