风力发电并网技术及电能质量控制策略
新能源发电系统中的并网与电能质量研究
新能源发电系统中的并网与电能质量研究随着能源需求的增长和环境保护意识的增强，新能源发电系统在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
其中，新能源发电系统中的并网与电能质量是一个重要的研究议题。
本文将对新能源发电系统中的并网与电能质量进行探讨，并分析其对电力系统运行的影响。
首先，我们先了解一下新能源发电系统中的并网。
并网是指将分散的、独立的新能源发电系统与电力系统进行连接，共同向电力系统提供电能。
在实际应用中，新能源发电系统主要包括风力发电系统、光伏发电系统和生物质发电系统。
这些系统通过逆变器等装置将直流电转换成交流电，然后与电力系统进行连接。
并网能够充分利用新能源发电系统的产能，减少对传统能源的依赖。
然而，并网也带来了一些问题，其中之一就是电能质量的问题。
电能质量是指电力系统中电能的稳定性和纯净性。
而新能源发电系统的并网会对电能质量产生一定的影响。
具体来说，新能源发电系统中的不稳定性和随机性会导致并网电能质量的波动和脉动。
此外，逆变器的运行过程中也会引入一些谐波和电压扰动，进一步影响电能质量。
因此，研究并解决新能源发电系统中的电能质量问题成为了一个重要的课题。
为了保证新能源发电系统的并网电能质量符合要求，我们需要进行相关的研究。
首先，需要对新能源发电系统中的电压、电流进行监测和分析。
通过对电压波形、电流波形以及频谱特性的分析，可以了解新能源发电系统的电能质量问题。
另外，还需要对并网逆变器的运行状态和参数进行实时监控，以及进行故障检测和诊断。
通过这些研究，可以及时发现并解决新能源发电系统中的电能质量问题，确保系统的安全稳定运行。
在研究中，我们还需分析新能源发电系统对电力系统运行的影响。
新能源发电系统的并网会引入大量的电能，改变电力系统的负荷特性和电压特性。
传统的电力系统经验难以应对新能源发电系统的这些变化。
因此，我们需要研究新能源发电系统的并网对电力系统的影响规律及机制，以及相应的调控策略。
通过建立新能源发电系统与电力系统的模型和仿真平台，可以深入研究二者之间的相互作用，为电力系统的运行和调度提供依据。
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。
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略摘要：在电力事业快速发展中，重视风力发电并网技术的应用，可实现对风力资源的有效开发与运用，践行环境保护理念的同时提升电能质量。
另外，明确不同风力发电并网技术的优劣势，并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、实现电网智能化发展、机组设计改进等策略实现电能质量的控制，推进风力电网并网发展。
关键词：风力发电并网技术；应用；电能质量；控制策略引言当前，我国的风力发电技术已经有较为成熟的应用，并且已经为社会用电发挥了重要作用。
但是，风电并网会在一定程度上对电网产生影响，而且随着风电容量的不断增加，这种影响也越来越明显和严重，所以，要采取有效的方法控制这种不利影响，从而为社会提供更高质量的电能。
1风力发电技术的特点及发展状态风电主要就是将风的动能转变为电力，风能作为一种可再生的清洁能源，受到了全世界的关注。
风能本身就富有丰富的能量，比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。
我国的风能资源十分丰富，可开发并利用的风能高达10亿千瓦。
风本身就是一种无公害的能源，且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。
在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市，选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。
海上风电也是可再生能源发展的关键领域，同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量，在当前能源结构调整等诸多前提下，采用风电能够更好地促进调整的体系推进。
当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。
单机容量稳步提升。
从20世纪80年代开始，我国单机功率55kW为主要发电功率，从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率，从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。
在持续不断地单机容量发展中能够看出，我国风力发电技术也在不断扩大；变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。
失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响，整体额定风速持续变高，在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。
风力发电技术与主要控制策略初探
风力发电技术与主要控制策略初探摘要：随着我国经济的快速发展，人民的生活水平快速提升，智能家具、数字生活开启了新的生活模式，消费升级需求日益增大，对供给侧的产出提出了更高的要求，能源是消费与生产的基础资源，特别是电力，电力需求的增大将带来更多的煤炭资源消耗与污染排放，国内的发电厂仍以燃煤机组为主，而传统的发电方式将给环境造成更大的污染。
所以，风能这一环保型发电技术日益受到人们的重视，其不仅可以缓解经济发展中的能源供应压力，而且具有低碳环保的特点。
但同时我们也应该认识到，风电技术仍需进一步提高，才能持续提高发电效率。
为此，本文对风电技术和主要控制策略进行了研究。
关键词：风力发电技术；电能质量控制策略；安全运行控制策略；发电效率控制策略前言近几年来，为了适应经济和社会发展对能源的需求，风力发电作为一种可再生能源，已被越来越多地采用。
目前，风能的利用主要集中在风电上。
我国风电行业经过多年的发展，已经取得了显著的成绩，但是在实际应用中，风力发电机组的发电效率没有得到大幅提升。
因此，本文旨在通过对风电技术及控制策略的研究，来推动我国风电技术向前发展。
1风力发电技术概述伴随着经济社会的发展，人们对能源的需求日益增长，尤其是低碳、节能、绿色新能源成为世界各国关注的焦点。
风能是一种新型的可再生能源，其不仅低碳环保，而且易于开发。
近几年来，风电技术的研究和应用正是根据上述风能特性而发展起来的，其中最基本的原则就是把风能转化成动能，然后再转化成电能。
要顺利地实现这一过程，必须要有安全高效的风力发电设备，在风力发电机组的设计中，安全高效的实现主要具体化为电能质量控制、安全控制、发电效率控制三个方面。
2风力发电系统介绍一般而言，常用的风电系统随着技术的进步，在具体应用和实际效果上也有很大差异。
第一，定速风力发电系统结构上比较简单，是我国最早投入运行的系统。
当前，这类系统仍在许多领域得到应用，但在实际操作中，也显示出越来越多的问题和不足。
风电并网对电能质量的影响及治理
风电并网对电能质量的影响及治理摘要：风力发电具有环保清洁的特点，是现在非常流行的一种可再生能源的一种利用方式，对缓解我国的能源危机，实现可持续发展战略具有重要意义。
我国风力发电经过一段时期的发展，已经具备一定的规模。
但是风力发电并网却对电能质量产生了一些不良的影响，严重阻碍了风力发电的持续发展。
因此，做好风力发电并网对电能质量影响的研究，积极采取措施进行治理，是我国现阶段不可推卸的责任。
关键词：风电并网；电能质量；影响及治理1风电并网对电能质量的影响1.1电压偏差问题电压偏差时风电并网对电能质量不良影响之一，主要是由于系统的无功功率不平衡引起的。
电压偏差的产生主要是在供电系统运行的时候，其在某一个节点中的电压与供电系统的额定电压所产生的差值，这个差值与供电系统的标称电压之间的百分数就叫做这个节点处的电压偏差，正常情况下来说，35kV及以下的供电系统的三相供电的电压正负的偏差绝对值是不超过其标称电压10%的，对于10kV以及以下的三相供电电压其允许的偏差是在标称电压±7%的范围内的，而对于220V的单相供电电压其偏差是在标称电压的7%-10%的范围内。
我们知道，电力系统的无功功率会进入输电网络，从而使得电路首末端产生较大的电压差。
在风力发电并网的过程中，虽然通过并联电容器补偿来调节电压，但是由于电容器投切过程中，存在调节不平滑的问题，也就是说，电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的，电网的结构也随着运行的方式变化而变化，这就引起了电力系统运行功率不平衡，同时，这种调节是阶梯性变化的，无法实现最佳的补偿。
这也就导致了无功功率的波动，从而最终引起电压的偏差问题，影响电网的稳定运行。
1.2电压波动问题风电机组电压波动的原理主要是其线路阻抗上所存在的压降，输出功率中有功电流的分量作用在相应的线路电阻上，压降表示为R*Ir，输出功率中无功电流的分量作用在相应的线路电抗上，压降表示为jX*Im，这样就形成了一定的电压压降，当风电机组输出功率发生波动的时候，有功电流以及无功电流就会随着发生变化，从而引起电网电压的波动。
风力发电并网技术分析及电能质量的控制
风力发电并网技术分析及电能质量的控制作者：王位俊来源：《华中电力》2014年第04期摘要：风力发电是一种新型的绿色能源，正逐渐成为世界各国争相开发的新技术能源。
近几年来，随着科学技术的进步，变速双馈风力发技术在风力发电中得到广泛应用。
该技术能够最大限度的捕获风能，同时还能够实现发电机组以及电网之间的柔性，提高风力发电系统运行的动静态稳定性。
本文针对双馈风力机并网技术进行简单阐述，重点讨论双馈风力发电机组的控制策略，最后通过系统仿真来验证双馈发电机运行性能。
关键词：双馈风力发机；最大风能控制；工作原理；优化策略；仿真技术近几年来，随着国际工业化的进程，全球气候逐渐变暖，环境污染日益严重，支撑工业化进程的能源以及电力所主要依靠的化石燃料已越来越少，常规能源面临着枯竭，因此，风能属于可再生能源，选择风力发电能够延缓煤炭以及石油、天然气等常规能源的枯竭。
双馈恒频发电是20世纪末发展的一种新型发电模式，主要是利用电子技术以及矢量变换控制技术、微机信息处理技术从而引发的发电，在发电技术中得到广泛应用。
[1]到目前为止，主要有爬山法、功率信号反馈控制以及叶尖速比控制方法，来提高风力发电机组的工作效率。
然而，这几种方法几乎都忽略了双馈发电机组本身的效率，即使在风力机中能够获得比较大的风能捕获，但是发电系统对电网输出的有功功率还是会随着电机效率的不同而出现差异。
因此，本文就在捕获最大风能的基础之上，提出双馈风力发电机组的风能控制策略。
一、双馈风力发电机并网技术到目前为止，适合交流励磁双馈风力发电机组的并网方式主要是基于定子磁链定向矢量控制的准同期并网控制技术，即空载并网方式、独立负载并网方式、孤岛并网方式。
另外，对于垂直轴型的双馈机组，由于不能自动起动，所以必须采用“电动式”并网方式。
1、空载并网方式所谓空载并网就是并网前双馈发电机空栽，定子电流为零，提取电网的电压信息（幅值！频率！相位）作为依据提供给双馈发电机的控制系统，通过引入定子磁链定向技术对发电机的输出电压进行调节，使建立的双馈发电机定子空载电压与电网电压的频率！相位和幅值一致。
浅谈风力发电并网技术及电能控制
电力科技 浅谈风力发电并网技术及电能控制蔡锐锋（广东能源集团湛江风力发电有限公司，广东 湛江 524043）摘要：随着社会经济的发展，对于能源资源的需求量获得快速增长。
电力资源是社会发展的物质基础，发电路径成为现代电力企业研究的重点内容。
风力资源作为洁净且可再生资源，发电时具有很强的灵活性，所以在进行监管的时候面临着很大的难度。
本文主要探究在当前能源资源供给量下降的背景下，如何提升风力发电并网技术的应用以及控制电能质量。
通过分析风力发电并网技术的基本含义，明确技术发展要点，归纳风力发电并网技术的发展趋势，概述控制发电质量的措施，实现风力发电并网技术的发展与电能控制水平提升。
关键词：风力发电；并网技术；电能控制；措施风能作为一种可再生能源资源，是十分清洁的，当前我国风力发电技术是所有新能源开发技术中最为成熟的一种，并且已经初具规模，成为现代电力资源开发与存储的重要保障。
电力电子技术的快速发展以及成本降低，使得改善风力发电性能时可以组合运用电网接入和电能控制。
风力发电并网技术是未来发展的主流趋势，强化对风力发电并网技术的研究能够为后期的风力发电发展奠定坚实的技术基础。
1 风力发电并网技术分析1.1 同步风力发电机组并网技术从同步风力发电机组并网技术的本质分析，是有机组合同步发电机与风力发电机而成的。
当同步发电机在运行的时候，不仅可以高效率的将有功功率输出，还可以为发电机组提供充足的无功功率，实现周波稳定性增强，从而为显著优化与提升电能质量奠定基础。
通过上述分析可以了解，我国在风力发电以及电力系统建设中，选择与应用同步发电机是常态。
但是如何将同步发电机与风力发电机相结合，是当前学术界和电力企业以及科研人员研究的重点。
在大多数情况下，风速所形成的波动是尤为显著的，风速波动能够导致转子转矩产生波动且幅度大，难以满足发电机组并网调速对于精准度所提出的要求。
若是没有充分考虑融合同步发电机与风力发电机之后的问题，当发生荷载增大问题的时候，将会造成电力系统出现无功振荡和失步现象。
风力发电并网与控制技术研究
２ 并 网逆 变器控 制 策略
２１ 控 制 目标 ．
风力发电并 网系统是一个将直流电转化 为正弦交流电的过程 ，它实 际Ｅ 是一个有源逆变系统 。并 网逆变器的控制 目 ：控制逆 变电路输 出 标 的交流 电流为稳定的高质量 的正弦波 ，且与电网电压同频 、同相。因此 选择并 网逆变器的输出电流为被控量 ．并网逆 变工作方式下的等效 电路 和电压电流矢量 图如图２ 所示 。图中ｕ 为逆变电路交流侧 电压 ，Ｕ 为电 ａ 网电压 。因为并网逆变器的输 出滤波 电感的存在会使逆变电路 的交 流侧 电压与电网电压之间存 在相位差 ，即 ：为了满足输 出电流与电网电压 同 相位的关系 ， 逆变输出电压要滞后于电网电压。 在并 网发电系统中，并 网逆变器ｌ Ｔ作在有源逆变状态且其功率 因数 应为ｌ ，以保证不对 电网造成 污染 。当电网电压ｕ 一定时 ，若控制Ｕ 沿 … ａ ａ方 向调节 ，则从 矢量 罔中可 以看出电感电压矢量ｕ 滞后电网电压矢量 ｈ ． ｕ ９ 。 ， 网输出的电流Ｉ Ｏ 并 超前 电感 电压矢量ｕ ９ 。 ，即与电网电压 同 Ｏ 相位 ， 从而实现无污染的并网输 出。
ｌ ５ ２
应 用 方 法 论
２ 笳霸 － 科年 １ 王 ０ 第期 ６ １ １
风力发 电并 网与控制 技术研究
张 曼
（ 广州有色金属研究 院电器 中心 ，广东 广州 ５ ０ ０ ） １０ ０
摘 要 针对 风力发 电并网 系统运行 不稳定 、可靠性低 和保护措 施不全等 缺点 ，本 文提 了一 套新型 的并网控制 方案 。采 用同步Ｐ控 制实 Ｉ 现最大功率 点跟踪 （ Ｐ Ｔ），并提 了一种新 ｌ 的互角波 比较方式下 的 电流 跟踪方法 ，优 化可 开关 频率和 电网电压 畸变 ，从而达 到较好 的 ＭＰ 型 并网控制 及直流侧 的稳定控 制。在孤 岛保护方 面 ，采用 主动 电流千 扰法 ，从 而实现孤 岛效应的无盲 区检测 。
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风力发电并网技术及电能质量控制策略
发表时间：2018-08-20T17:02:21.880Z 来源：《红地产》2017年8月作者：熊毅
[导读] 随着我国科学技术的发展，社会的进步，加上矿物资源越来越贫乏，
随着风力发电技术的不断发展，已经从过去的小型风力发电机独立运行发展为大型发电机组并网运行，也就是常说的风力发电场并网运行。
采用这种运行方式以后，不但提高了对风力的利用率，还在电能供给方面做出了卓越的成绩。
在电能的质量控制面，因为风力发电并网技术的实行，使电能质量控制达到了良的效果，从而在根本上改变了人们的用电状况，为人们的工作和生活增添了一份助力。
1 风力发电的原理和技术
空旷的原野和辽阔的海面是风能的优质资源，风力发电是利用大自然中的空气以一定速度流动所产生的风能驱动风车的叶片旋转，将此旋转运动在增速机中转速提升，在由此产生的力矩带动下，发电机组中的导体通过切割磁力线产生感应电动势，外接闭合回路在导体中会有电流产生，实现风能向电能的转换。
依据目前的风车技术，只要风速大于 3 米 / 秒便可以产生电能，实现发电目的。
风力发电机一般有风轮、偏航装置、发电机组、塔架、限速安全机构和储能用蓄电池等部件构成。
风轮是由，个或、个叶片组成的集风装置，它的作用是采集风的动能转变为风轮旋转的机械能。
风轮后面的调向器也叫尾舵，它的功能是控制风轮的迎风方向，使风轮随时面对风向，最大限度地获取风能。
限速安全机构的作用是对风轮的转速予以一定的限制，使之在规定的范围内保持相对稳定，起到保证风力发电机限速平稳运行的作用。
塔架则是机组的承载和风轮的支撑机构。
由于自然界的风速极不稳定，其很强的随机性和间歇性致使风力发电机的输出功率也极不稳定，高峰和低谷落差甚大，所以，风力发电机发出的电能不能直接用在电负载上，而是先用铅酸蓄电池储存起来，以保持风力发电系统持续稳定的供电运行状态。
2 风力发电并网技术
风电并网技术，是发电机输出电压，在频率、幅值和相位以上及电网系统电压是一致的。
而随着风电机组容量的逐渐增大，风电电力并网的时候对电网的冲击也随之增大，因此选择科学的风电并网技术是十分必要的。
2.1 同步风力发电机组并网技术
同步发电机在运行的过程当中，一方面要输出有功功率，而另一方面则需提供无功功率，此外还需周波稳定及质量高，所以被广泛采用。
然而怎么将这项技术与风电机组的并网结合起来也是一个问题，通常因风速不稳定等因素造成了转子转矩的不稳定，在并网的时候调速的性能不能达到精度要求，若不采取有效的控制，就会出现无功振荡或失步的问题。
特别是重载情况，结果可能会更加的严重。
但是近些年，随着科学技术不断提高，新型的电力电子技术能够在一定的程度上处理好这个问题，例如说一些变频装置。
所以同步风力发电机组并网技术应当给予足够重视。
2.2 异步风力发电机组并网技术
与同步风电机组并网技术不同，异步风电机运行的过程当中，其主要凭借转差率调整负荷，因此调速的精度要求较低，也不需要同步设备与整步操作，只需要在其转速接近同步转速的时候，就能够轻松的并网。
风电机组配用异步发电机，优点就在这项技术控制装置相对较为简单，在并网之后无振荡与失步问题，并且运行稳定及可靠。
而缺点是直接并网可能会造成大冲击电流出现，降低电压，从而对系统运行的安全造成一定影响，系统的本身没有无功功率，其需要进行无功补偿。
若不稳定系统频率太低的话，就会使电流剧增及电压过载。
因此，对异步风电机组要进行严格的监视，并采取有效的措施，才能够保证发电机组的安全运行。
3 电能质量控制策略
3.1 改善电能质量
电能质量就是电力系统中电能的质量，理想的电能应该是美对称的正弦波，但有些因素会使波形偏离对称正弦，由此便产生了电能质量问题。
很多城市的电能质量较低，对人们的生活和工作产生了很大的影响，因此必须改善电能质量。
主要方法为：首先可以改善电功率因数，使无功就地平衡，但要注意的是，一定要合理选择供电半径。
其次要合理选择供电系统线路的导线截面，但要注意合理配置变电与配电设备，防止其过负荷运行。
第三要适当设置调压措施，例如串联补偿、变压器加装有载调压装置、装同期调试相机或者静电电容器等。
以上三种措施，在实际的用中对电能质量的改善具有良好的效果，可以大力推广。
同时，我们要注意及时对百姓的用电情况进行调查，找出不足之处，以便于对电能质量及时进行改善。
3.2 提高电能质量
电能质量的高低影响着人们的日常生活和工作，因此在改善电能质量的基础上，必须有所提高。
很多城市的电能质量虽然得了改善，但还是没有办法满足人们的需求，因此，提高电能质量成为了人们的迫切要求，对于科研人员来说也是一项重要的任务。
要想提高电能质量，首先要找出供电电压超过允许偏差的原因，经过大量的调查和研究，我们发现原因主要有三点，一是冲击性负荷、非对称性负荷的影响；二是调压措施缺乏或使用不当；三是线路过负荷运行。
根据上述三点原因，使用风力发电并网技术可以有效的提高电能质量，不仅节省了运营成本，而且对风能的利用率也提高了不少。
4 结束语
综上所述，研究风力发电并网技术及电能质量控制策略对确保电网电能质量具有重要的作用。
因此要进一步提高风力发电并、网技术及电能质量控制策略，这样才能促进整个电力系统的稳定运行。
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