风力发电机并网存在的问题
风力发电机组并网控制研究
风力发电机组并网控制研究随着能源危机的不断加剧，新能源的研究和应用也越来越受到人们的重视。
而风力发电作为新兴的清洁能源之一，在全球范围内得到广泛的应用和发展。
并网控制是风力发电机组运行的重要环节，也是保障电网稳定安全运行的关键技术之一。
本文将从风力发电机组的基本原理、并网控制的必要性以及现有的研究成果等方面展开讨论。
一、风力发电机组的基本原理风力发电机组是将风能转化为电能的设备。
其基本原理是通过风轮带动发电机，将机械能转化为电能。
风轮是风力发电机的核心部件，通常由叶片、轴承、转子和塔筒等组成。
叶片是最关键的部件之一，其设计和制造对风力发电机组的性能有着决定性影响。
同时，还需要在风力发电机组上安装控制系统，以确保机组安全、高效地运行。
二、并网控制的必要性在风力发电机组发电的过程中，电能需要被传输到电网上。
这就需要将风力发电机组与电网进行连接，并实现对电能的输出控制。
并网控制的主要目的是保证风力发电机组稳定运行，并且将其产生的电能稳定地注入到电网中，确保电网的稳定运行。
此外，为了保证电网的电压、频率等相关参数不受影响，还需要对风力发电机组进行电能调节和功率控制。
三、现有研究成果对于风力发电机组并网控制技术的研究，已经取得了不少成果。
目前，主要有以下几个方面的研究：1. 并网控制策略为了保证风力发电机组和电网的稳定运行，需要制定一套科学的并网控制策略。
当前，主要采用的策略包括主动、被动和协同控制等多种方式。
具体的控制策略应该根据风力发电机组的结构特点、电力系统的要求和自身应用场景等因素进行选定。
2. 风力发电机组建模与仿真为了研究并网控制的效果，需要对风力发电机组进行建模和仿真运行。
通过建立风力发电机组的数学模型、模拟其在不同负荷条件下的运行状况，可以帮助我们更好的掌握其运行规律并预测其性能表现。
3. 电网对风力发电机组的响应在风力发电机组发电过程中，由于电网的运行状况会直接影响到其输出的电能，因此需要对电网对风力发电机组的响应进行研究。
风电新能源并网技术研究
风电新能源并网技术研究摘要：在构建绿色社会的理念指引下，为了减少环境的污染，多数传统能源使用领域逐渐以电力商品来作为第一优先替代能源。
在这种背景下，电力行业的发展就迎来了全新的时期。
风电作为一种生态效益显著的资源开发形式，近年来受到全社会的广泛关注，风电是以自然资源来作为能源转化的一种重要形式，相对于传统的火力发电而言，其生态价值更为显著，十分契合构建绿色社会的发展观。
尽管风电的优势性如此明显，但是风电并网过程中，仍然存在着一定的不足，从而影响了电网的稳定性。
基于此，就需要结合风电发展的趋势，来加强对并网技术的研究与应用工作，从而让风电更好地并网运行，发挥出其生态作用。
关键词：风电工程，新能源，并网技术。
1风电新能源发展现状风能利用技术主要是采用大齿轮的风轮对小密度的风能进行转换，但是现有风轮机对于风能的开发利用程度较低，受各种因素的影响，造成风轮机的效率维持在20%－50%之间。
风的方向和速度具有不确定性和间歇性，电能波动较大，考虑风力机组的本身特性，造成得到的电能具有较大的差异性和波动性。
我国具有丰富的风能资源，但是在对风能资源的利用上却比较受限。
由于资源本身比较丰富且难以储存，造成对于风能的利用成本远高于发电环节的成本，因此在蓄电方面受限，对于电力的运用不充分。
另外，由于电网的不可调度性及风能不可控性，无法对风力风电实现行之有效的调度，与此同时，部分地区缺乏先进的机组设备，造成对电力运用受限，加大了调度的难题。
就目前来看，由于技术受限，因此各地区风能利用率较低，且电网调度困难，影响电力系统的发展。
对此，首先应考虑风电对于电能质量的影响，通常采用异步发电机规避风电单机的影响，直连配电网。
丰富的风电资源距离核心用电区较远，电能的远距离传输会造成谐波污染，使得电压闪变风险系数变大；其次，实现对电网的调度和规划，可以最大化利用现有的风能资源，但是由于风能调峰量具有一定的局限性，制约了对风电的使用率，一旦电网无法实现对功率的有效控制，很容易造成风力注入受阻问题。
风力发电机组并网控制与功率协调技术
风力发电机组并网控制与功率协调技术随着资源的匮乏和环境保护的呼声日益高涨，可再生能源成为热门话题。
风力发电作为其中的重要一环，其并网控制与功率协调技术的研究和应用显得尤为重要。
下文将从风力发电机组的并网控制和功率协调两个角度进行论述，展示风力发电的发展现状和未来趋势。
1. 风力发电机组的并网控制技术风力发电机组的并网控制是指将风力发电机组的电能输出与电网进行连接，实现发电功率的传输和利用。
1.1 并网方式及控制策略目前，常见的风力发电并网方式有直驱式和机械变速器式。
直驱式风力发电机组将风轮与发电机直接连接，无需机械传动装置，具有结构简单和可靠性高的优点。
而机械变速器式则通过机械变速装置将风轮的转速与发电机的额定转速匹配，提高发电效率。
在风力发电机组的并网控制中，需考虑风速、电网频率和功率等因素。
根据这些因素的变化，可以采用最大功率点跟踪(PPT)和恒速控制等策略，实现发电机组的最佳工作状态和最大发电功率输出。
1.2 并网保护与电网稳定性风力发电机组并网时，需考虑对电网的保护和稳定性。
并网保护主要包括过流保护、过频保护和过压保护等，通过在风力发电机组并网过程中监测和控制这些保护参数，确保电网运行的安全可靠。
另外，风力发电机组并网还需关注电网稳定性。
由于风力发电机组输出功率的波动性，可能会对电网频率和电压产生影响。
因此，需要通过有功和无功功率的控制，实现风力发电机组与电网的无缝衔接，提高电网的稳定性。
2. 风力发电机组的功率协调技术风力发电机组的功率协调是指通过合理的控制手段，使不同风力发电机组之间的功率输出协调一致，提高整个风电场的发电效率。
2.1 多机组的功率协调在大型风电场中，通常会有多台风力发电机组并列运行。
为了协调多机组之间的功率输出，减小风力发电机组之间的相互影响，可以采用功率控制策略。
这些策略主要包括基于功率参考值的PID控制、模型预测控制(MPC)和群控制等。
2.2 风电场的功率调度风电场的功率调度是指根据电网需求和风力资源情况，合理分配和利用风力发电机组的功率输出。
风力发电和光伏发电并网的问题和对策
风力发电和光伏发电并网的问题和对策摘要：伴随新能源发电的应用越来越广泛,风力发电和光伏发电已经成为十分重要的发电方式,风力发电和光伏发电并网也成为电力发展的重要内容.在实际的运作和调度过程中,风力发电和光伏发电并网还存在诸多不足,如存在孤岛效应、缺乏稳定性、发电机组相关技术有待提升和增加电力企业经济负担等,限制了并网的高效实施.基于此,文章针对风力发电和光伏发电并网问题展开研究,提出相应的优化对策,包括研发新型配电系统、优化风力发电和光伏发电系统的设计,以及加强对孤岛效应的检测,可以为供电安全和电能社会效益的提升提供一定参考.关键词：风力发电；光伏发电；并网；问题；对策1分析风力发电与光伏发电并网的特点和现状1.1 并网光伏发电并网光伏发电是将太阳能光伏发电和电网系统连接在一起，为电力系统提供无功和有功功率，推动光热资源向电能资源的成功转换，在变压器的影响下，将电能资源转换为与电网相一致的电压，确保后期在系统中的正常传送。
此外，由于不使用电池，不仅减轻了对环保的压力，还降低了对能源的浪费，保证了电力供应的稳定、可靠，改善了电力系统的运行环境。
而且，由于太阳能电池板的运作体系并不算太过复杂，所以在一定意义上，还能免去许多麻烦的运作程序，因此收益也远大于投入。
1.2 并网风力发电并网风力发电是指将风力发电系统与市政电网的完全融合，实质上是一种以市政电网发电为基础，以风能这种可再生清洁能源为补充的新型供电形式。
风力发电是一种可循环使用的可持续发展方式，可降低环境污染，提升资源利用率，降低新能源消费。
然而，在风电发展过程中，由于风电资源的限制，在风电发展过程中，由于风电的非平稳特性，导致对风电发展过程中的信息与动力缺乏敏感的认识。
若技术不够成熟，无法预先做好风电的准备工作，必然会对风电的效益产生不利的影响。
2风力发电与光伏发电并网解决措施2.1 加大对并网孤岛效应的检测力度在逆变器负荷的作用下，系统在并网过程中，有可能产生故障，此时，系统的输出频率将产生巨大的偏差，长期下去，将产生“孤岛”效应。
海上风电场并网的影响及对策
海上风电场并网的影响及对策海上风电出力随机性强，间歇性明显，机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得风电机组不具备常规火电机组的功率调节能力。
因此，海上风电场并网会对电网的运行产生一定的影响，本章将从研究风电机组的电气特性出发，详细阐述风电出力的特点，进而指出风电场并网对电网的影响，最后给出相应的解决措施。
3.1 海上风电场并网的影响针对风速的随机性、间歇性导致海上风电功率的不确定性大，以及风电机组本身的运行特性使风电场输出功率具有波动性强的特点，需要从系统电压、频率以及系统的稳定性等方面研究海上风电场出力的特点和海上风电场并网对电网的影响，以提出相应的对策和解决措施。
3.1.1 风电出力的特点（1）风电出力随机性强，间歇性明显。
风电出力波动幅度大，波动频率也无规律性，在极端情况下，风电出力可能在0～100%范围内变化。
风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节特性。
风电场一般日有功出力曲线如图3-1所示。
图3-1 风电场一般日有功出力曲线可见，风电功率出力的高峰时段与电力系统日负荷特性的高峰时段（8：00—11：00，18：00—22：00）并不相关，体现了较为明显的反调峰特性。
一些地区全年出现反调峰的天数可占全年天数的1/3～1/2。
反调峰的现象导致风电并入后的等效负荷峰谷差变大，恶化了电力系统负荷变化特性。
（2）风电年利用小时数偏低。
国家能源局发布数据显示，2014年年底全国并网风电装机容量9581万kW，设备平均利用小时1905h。
其中，海上风电约38.9万kW，设备平均利用小时略高，可达到2500h左右。
（3）风电功率调节能力差。
风电机组在采用不弃风方式下，只能提供系统故障状况下的有限功率调节。
风电机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得其不具备常规火电机组的功率调节能力。
3.1.2 对电网的影响风电等可再生能源接入系统主要有以下问题：（1）通常风能资源丰富地区距离负荷中心较远，大规模的风电无法就地消纳，需要通过输电网输送到负荷中心。
风电场并网运行控制策略及其优化
风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深，可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。
其中，风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。
如今，全球范围内的风电装机容量正在不断增长，风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。
因此，对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究，对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。
一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。
在国内外的风电场建设中，为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求，采取了多种并网运行控制策略。
1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时，再投入电网并网运行。
这种策略可以降低并网电流的冲击，使风力发电机组较轻松地完成并网过程。
2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值，通过控制电网侧的电压来实现控制目标。
这种策略适用于小型风电场。
但是在大型风电场中，因为电网的容量限制，恒功率控制策略的适用范围有限。
3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。
这种策略适用于风能资源稳定的情况下，但是在不稳定的风能资源条件下，其控制精度会受到较大的影响。
4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置，将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。
这种策略具有较好地控制性能和经济性。
以上是常见的并网运行控制策略，这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。
为了提高并网运行的效果，需要进行策略的优化研究。
二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面：1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化，采取不同的控制策略来实现并网运行，通过根据实时表观功率和风速数据，对风机的控制策略进行实时调整，可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响
风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要：随着科技的快速发展，风力发电机技术得到了不断的更新，相应的单元结构得到了优化，有关性能得到了提高。
在这种形势下，风电正逐步走向产业化。
加速风能的开发和利用，有利于提高保护环境和减少能源消耗。
事实上，风力发电机的功率是非常不稳定的，在风电场并网的时候，会对电力系统的电压稳定性和安全性产生很大的影响。
因此，对风电场并网带来的电力系统稳定性的影响进行系统的了解，有助于明确科学的管控措施，从而保证电网运行的稳定性。
关键词：风电并网；电力系统；电压稳定性前言：风力发电是一种新的可再生能源，在全球范围内得到了快速的发展。
目前，我国风电建设正处于高速发展期，大型风电机组接入电网是风电发展的必然要求。
风电场接入电网分析是风电技术三大核心问题之一，对风电场的规划、设计、运行等方面都有重要意义。
随着风电机组装机容量在电网中的比重不断增大，风电机组对电网的影响也日益突出。
为了保证电网的安全稳定运行，有必要对其进行深入的分析。
1风电并网的主要问题1.1电压波动和闪变目前大部分风电机组都已实现了软并网，但是，由于风电机组的起动存在着很大的冲击。
当速度大于切断速度时，风扇将在额定输出功率下自动停止运转。
若风电场中全部风机在同一时间运行，则其对配电网络的影响将非常显著。
除此之外，风速的变化以及风机的塔影效应都会造成风机出力的波动，而其波动恰好处于可以产生电压闪变的频率范围之内（小于25 Hz)，当风机在正常运转时，也会给电网带来闪变问题，对电能质量造成影响。
风电并网运行时，造成电网电压波动、闪变等现象的主要原因是风电机组出力不稳定。
风力发电系统中的有功与无功共同作用于电网电压的变化。
风力发电机的有功功率在很大程度上取决于风速；对于无功而言，恒速风力机所需的无功会随着有功的变化而变化，而双馈电动机通常都是恒定的功率因子，所以其无功的变化幅度很小。
风电并网后，除了在连续运行的情况下，还会在启动、停机以及机组的切换等过程中发生电压波动与闪变。
双馈风力发电机并网控制
双馈风力发电机并网控制摘要：风力是重要的清洁能源，风力所具备的可再生性以及无污染性使得其受到广泛关注和应用，风力发电也是目前我国重点要求的电力能源技术。
而并网控制是将风力发电机稳定地接入到电网系统中的技术。
本文主要研究双馈风力发电机并网控制的方法，以及在实际应用中的难点，以及并网控制过程中存在的其他影响控制，并相应地提出优化建议。
关键词：双馈风力发电机；并网控制；方法；难点一、双馈风力发电机概述当前风力发电机大体可以分为同步电机好异步电机两类，实际应用中可以细分为鼠笼异步发电机、双馈发电机、同步发电机以及永磁同步发电机。
双馈风力发电机是一种绕线式感应发电机，属于异步发电机。
由于双馈异步电动机的定子绕组直接同电网相连接，转子绕组通过变流器和电网连接，并由变频器实现对饶子绕组电源电压、相位以及频率和幅值的自动调控，因而在运行中，机组可以在不同的转速下维持恒频发电。
然而，虽然双馈发电机具备机械承受应力小、运行噪音小、变频器容量小以及启动效率高的特点，但双馈发电机的电气损耗较大，还需配备齿轮箱，造价较为昂贵。
不过相比同步风力发电机，双馈风力发电机能够更好的实现电能稳定输出，实用性较强。
二、双馈发电机的并网控制方法双馈发电机的并网控制方法和异步发电机相似，主要原理是通过滑差率来调节负荷，发电机的转速和输出功率近似成线性关系，所以只要保持发电机的转速和同步转速相接近就能实现并网。
目前，常用的并网方法主要有四种，直接并网控制法、准同期并网法、降压并网控制法以及电子元件软并网控制法。
2.1 直接并网控制法直接并网控制法是指将风力发电机的输出交流电直接并入到风力电网中，在电机转速和同步转速接近时，由测速系统给出并网信号，再通过自动空气开关实现并网，主要适用于风力发电机和电网相序相同的情况，即电网电容量足够大的同时，风力发电机的容量保持在百千瓦以下。
优点：直接并网控制方法能够保证风力速率变动情况下风力发电机也可以维持横频输出，同时能够单独地对有功功率和无功功率进行解耦控制，便于对风力电动机运行中负载消耗的无功功率进行补偿，稳定其他机组的无功负荷，确保风力发电系统电压的稳定。
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风力发电机并网存在的问题
因风力发电机为异步发电机，而异步发电机在并网瞬间会产生较大的冲击电流，（约为异步发电机额定电流的4——7倍），并使大雾电压瞬间下降（对大电网影响较小），随着风力发电机组单机容量的不断增大，这种冲击电流，对发电机自身部件的安全及对电网的影响也愈加严重。
过大的冲击电流，有可能使发电机与单位连接的回路中的自动开关断开；而电网电压的较大幅度下降，则可能会使低电压保护动作，从而导致根本不能并网。
通过晶闸管软并网：
这种方法是在异步发电机定子与电网之间，通过每相串入一只双向晶闸管连接起来，三相均有晶闸管控制，双向晶闸管的两端与并网自动开关的动合触头并联，接入双向晶闸管的目的，是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。
通过控制晶闸管的导通角，将风机并网瞬间的冲击电流限制在规定的范围内（一般1.5——2倍），从而得到一个平滑的并网暂态过程。
直驱式风力发电机需考虑谐波问题
当前风机并网的方式是：当发电机转速接近同步转速时，与电网直接相连的双向可控硅在门极触发脉冲的控制下按0、15、30、45、60、75、90、120、150、180导通角逐步打开，冲击电流将并网电流限制在2倍电机额定电流以内。
可控硅完全导通后，转速超过同步转速进入发电状态。
旁路接触器将双向可控硅短接，风机进入稳态运行阶段。
影响风力发电机产生波动和闪变的因素有很多，随着风速的增大，风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。
并网风机在启动、停止和发电切换过程中也产生电压波动和闪变。
风电机组公共连接点短路比越大，风电机组引起的电压波动和闪变越小。
另外，风电机组中的电子控制装置如设计不当，将会向电网注入谐波电流，引起电压波形发生不可接受的畸变，并可能引发有谐振带来的潜在问题。
异步电动机作为发电机运行时，没有独立的励磁装置，并网前发电机本身没有电压，因此，并网必然伴随一个过渡过程，流过5—6倍额定电流的冲击电流。
一般经过几百毫秒后转入稳态。
风机与大电网并联时，合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大的影响。