风力发电并网技术及电能控制分析 樊海
新能源风力发电中的控制技术分析
新能源风力发电中的控制技术分析摘要：新能源风力发电是我国21世纪以来重点关注并大力推进的发电技术，位列我国总体发电量第4名，充分说明了风力发电的重要性，以及对于我国绿色可持续发展的重要意义。
而在新能源风力发电技术当中控制技术的重要性较高，对风力发电质量以及运行效益具有重要影响。
本研究基于新能源与风力发电的概念，阐述了我国风力发电的发展现状，随后分析了新能源风力发电控制技术，风轮控制技术、发电机控制技术、电子电力变换器控制技术、谐波消除控制技术、无功功率补偿技术与预测控制技术；最后对未来新能源风力发电控制技术发展方向作出展望，希望发挥风力发电技术价值，并提高风力发电技术水平。
关键词：新能源；风力发电；控制技术引言现如今全球对于碳排放和碳管理的要求日益严格，不论是对于汽车还是对于工业生产都提出了更为严苛的规章制度，在此背景下，新能源开始受到更多的关注。
而风力发电作为新能源当中经济性较强，应用较为广泛的新能源技术，也在近年来成为我国新能源首选发电方式。
在风力发电当中，控制技术的重要性较高，因此对新能源风力发电中的控制技术作出分析与展望，具有较高理论与现实意义。
本研究基于风力发电与新能源概念，阐述了我国风力发电的发展现状，随后分析了六种新能源风力发电控制技术，包括风轮控制技术、发电机控制技术、电子电力变换器控制技术、谐波消除控制技术、无功功率补偿技术与预测控制技术；最后提出了新能源风力发电中控制技术的未来革新方向，包括PLC自动化控制技术、智能控制技术、多智能体系统控制技术、大数据/人工智能技术以及多能源系统集成技术，丰富该领域研究成果，为风力发电行业可持续发展提供助力。
1 新能源风力发电概述1.1新能源概述新能源也被称为非常规能源，是指除化石能源以外的其他能源。
目前各国家主要使用的能源包括石油、煤炭与天然气，这三类能源的热转化效率低、不可再生，同时会对环境产生严重污染[1]。
而新能源对环境污染较小或不会对环境产生污染，一般指基于新技术而来的可再生能源。
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。
现代控制技术在风力发电控制系统中的运用
第43卷第10期时代农机2016年10月V o l.43N o.10TIMES AGRICULTURAL M ACH INERY O c t.2016现代控制技术在风力发电控制系统中的运用樊志超，崔彩云(中广核风力发电有限公司，内蒙古呼和浩特010000)摘要：随着社会经济的高速发展，能源问题日益突出。
风能作为一种新型的环保节约能源广泛的应用到风力发 电中，而控制系统是风力发电系统的重要组成部分。
将现代控制技术应用到风力发电可以有良好的控制效果，文章分 析了现代控制技术在风力发电控制中的应用。
关键词：风力发电；控制系统；现代控制技术中图分类号:TM614 文献标识码:A文章编号:2095-980X(2016)10-0039-01Application of Modern Control Technology inWind Power Control SystemFAN Zhi-chao ,CUI Cai-yun(CGNPC Wind Power Co.,LTD.,Hohhot,Inner Mongolia 010000,China)Abstract：With rapid development of modern society,the energy problem is increasingly prominent.Wind power as a kind of new environmental protection energy conservation is widely applied to wind power generation,and the control system is an important part of wind power generation systemModern control technology applied to wind power can have a good control effectThis paper analyzes the application of modern control technology in wind power control.Key words：wind power generation；control system；modern control technology1专家系统在风力发电系统中的应用在风力发电的过程中，许多时候所选择的控制系统都 是专家系统。
风力发电并网技术与电能质量控制要点探讨袁博
风力发电并网技术与电能质量控制要点探讨袁博发布时间：2021-09-07T01:29:10.195Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第11期作者：袁博[导读] 风力发电设备占地面积大，也会对当地居民的正常生活产生一定影响。
因此，为了减少风力发电对居民的影响，大部分风力发电厂都建在人口分布相对较少的地区，充分利用风能并将其转化为相应的电能，以促进我国风电供电网络的完善。
国家电投陕西分公司铜川（延安）事业部陕西省西安市 710000摘要：随着社会经济的不断发展，电力的应用越来越广泛，人们在日常生活中越来越离不开电力。
我国的发电方式很多，包括火力发电、水力发电和风力发电。
由于风力的可利用性很强，我国的风力资源非常丰富，因此风力发电成为我国发电技术的主要应用之一。
为了充分利用风能，我国风电技术发展非常迅速。
风电技术的进步促进了风电的广泛应用，也促进了我国风电场的建设。
但与其他发电方式相比，风力发电的供电网络中心的稳定性相对较弱，抗外界干扰的能力也相对较差，因此不能受到太大的影响。
这使得风力发电系统在发电过程中经常出现各种问题，因此如何解决风力发电容易发生故障的技术问题，提高风力发电的电能质量就显得越来越重要。
本文旨在解决风力发电稳定性差、抗干扰能力差的问题，不断提高风力发电的质量，从而保证风力发电在我国的广泛应用。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量；控制要点；探讨导言风力发电设备占地面积大，也会对当地居民的正常生活产生一定影响。
因此，为了减少风力发电对居民的影响，大部分风力发电厂都建在人口分布相对较少的地区，充分利用风能并将其转化为相应的电能，以促进我国风电供电网络的完善。
为了增强风电发电的稳定性，提高风电能源的质量，加强风电并网技术的应用已成为可再生能源体系建设的重要内容，进一步促进我国能源结构的优化和完善。
1风力发电并网技术风力发电并网技术是指发电机输出电压与电网系统电压在幅值、频率和方向上保持一致。
风力发电并网技术及电能质量控制研究_1
风力发电并网技术及电能质量控制研究发布时间：2022-07-13T05:37:58.688Z 来源：《福光技术》2022年15期作者：于海波[导读] 目前，我国风力发电机组主要选用软并网模式，不过在启动发电机组时还是会出现非常大的冲击电流。
内蒙古华电新能源分公司内蒙古呼和浩特 010010摘要：目前，我国风力发电机组主要选用软并网模式，不过在启动发电机组时还是会出现非常大的冲击电流。
假如风速比切出风速高，则风机便会立即停止运行。
在整个电网系统中，假如全部风机同时进行运行，则会产生非常大的冲击电流，严重影响整个电网系统，最终会对电网的电能质量造成严重影响。
另外，当风机的风速、塔影效应发生变化时，便会产生风机波动现象，且风机波动在电压闪变的发生频率范围之内，所以电网电能质量深受风机运行的影响。
因此，对风电机组并网的技术功效和电能的质量控制的重点进行深入探究，具有重要且深远的意义。
关键词：风力发电并网技术；电能质量控制1风力发电并网技术我国现阶段风力发电并网技术主要分为2种类型，一种为同步风电机组并网技术，另一种为异步风电机组并网技术，无论是哪种风力发电并网技术，均可以完成电能的供应及有效输出。
1.1同步发电机组并网技术同步发电机组并网技术的实际工作状态能够在形成无功功率的同时实现有功功率的输出，其周波较为稳定，所产生的电能质量较高，确保终端用电设备的正常运转，被广泛地运用在电力系统中。
但其具有一些弊端，即无法有效控制风速，使得运行转子转矩无法保持稳定运行，并对电力系统产生较大的冲击，降低设备的使用寿命。
同步发电机组并网技术在电力系统实际应用期间，其常常出现运行所需精度与转子转矩之间不符的问题，降低了电能质量，难以保障最终形成的电压与电网电压保持一致。
另外，若电力系统工作人员在进行并网过程中无法高效控制该技术，极易出现失步或者无功振荡等问题，影响电能质量。
为了扩大同步发电机组并网技术的运用范围，应借助在电机与电网间安置变频装置技术实现，加快同步发电机组并网技术的应用速度。
风力发电并网系统的控制和优化策略分析
风力发电并网系统的控制和优化策略分析摘要：风力发电是一种非常持续环保的新能源创造方式，在生产的过程中不需要使用到任何燃料，也不会对环境产生任何污染。
风力发电并网系统是风力发电管理的基础，本文主要对风力发电并网系统的控制和优化策略进行研究分析，并提出了一些优化策略。
关键词：风力发电；并网系统；控制优化引言：当前我国大力倡导绿色保护环保的理念，在这样的社会背景下，新能源的开发与充分应用更是成为社会关注的重点话题。
作为新能源的一类重要分支，如何有效开发并充分应用风力发电资源便也成为了一个重点关注问题。
并网系统是提高风力发电运行质量的有效措施，在构建或优化并网系统时，则需要基于风力发电的基本要求和运行原理来进行控制优化。
一、风力发电概述空旷的平原和海洋上往往有着丰富的风能，在进行风能开发时，环境中存在的强大气流会以特定的速率推动风轮的转动，在涡轮中增加风速，从而在力矩作用下，发电机中的导线在磁场的作用下产生感应电动势，外部闭合回路会在导线中生成电流，从而将风能转化为电力。
按照现在的风力发电技术，当风力达到每秒3公里时，就能产生电力。
风车是一种集风设备，一般有三个桨叶，其主要功能是将风力转化为转动的机械能，辅助以偏航装置、发电机组、塔架、限速安全装置及能量储存所等装置共同组成风力发电系统。
风盘后方的转向盘又称为尾舵，其作用是通过调节风车的风向来实现风向的变化，从而获得最大的风力。
限速器的功能是通过控制风车的速度，在给定的速度区间内保持相对的稳定性，从而确保风机的高速运转。
塔台是设备的载体和风车的支承装置。
由于天然的风速具有高度的非平稳特性，且具有较大的随机和间断特性，使得风力发电机组的发电效率非常不稳定，峰值和最低点相差很大，因此，风力发电机组的电力不能直接用在电负载上，必须用铅酸电池进行储能。
由于风力发电系统具有非平稳特性，加之其工作特性，导致其输出功率的不稳定，对电力系统的供电品质产生了不利的影响。
目前，风力发电机组一般采用“软并网”模式，但在起动过程中，依然存在着较大的脉冲电流。
《2024年海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》范文
《海上风电并网可靠性分析及提升关键技术综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型和环保意识的提高，海上风电作为清洁可再生能源的代表，得到了越来越多的关注。
然而，海上风电的并网可靠性及技术问题成为了制约其进一步发展的关键因素。
本文将就海上风电并网可靠性进行分析，并对提升关键技术进行综述。
二、海上风电并网可靠性分析1. 海上风电并网现状海上风电作为新兴的能源产业，具有广阔的发展前景。
然而，由于海洋环境的复杂性和特殊性，海上风电并网仍存在一系列技术挑战和问题。
包括海缆连接问题、并网点的接入技术问题以及海洋能级差异带来的系统冲击等。
2. 影响因素分析海上风电并网的可靠性受到多方面因素的影响。
包括：海洋气候的复杂性、风电机组的维护及管理、电网接入的技术标准等。
其中，海缆的稳定性和质量、风电机组的抗风性能等是影响并网可靠性的关键因素。
三、提升海上风电并网可靠性的关键技术1. 先进的风电机组技术（1）高抗风性能：通过改进风电机组的设计和制造工艺，提高其抗风性能，以适应复杂多变的海洋环境。
（2）智能化维护：利用远程监控和诊断技术，实时监测风电机组的运行状态，及时发现并处理故障，提高风电机组的运行效率。
2. 优化海缆系统（1）高质量海缆材料：采用高强度、高绝缘性能的海缆材料，提高海缆的稳定性和可靠性。
（2）海缆防护技术：针对海底地形地貌和海洋气候条件，采用适当的防护措施，如海底保护套管、浮式电缆保护系统等，减少海缆故障率。
3. 电网接入技术（1）优化并网策略：根据电网需求和风电机组特性，制定合理的并网策略，确保风电场与电网的协调运行。
（2）柔性输电技术：采用柔性直流输电技术，提高电网对风电的接纳能力，降低电网波动对风电场的影响。
四、未来发展趋势与挑战未来，随着海上风电技术的不断发展，并网可靠性将得到进一步提高。
然而，仍需面临诸多挑战，如海况极端条件下风电机组的稳定性问题、大规模风电并网的电网安全稳定控制等。
为解决这些问题，需要加强技术创新和研发力度，推动海上风电技术的持续发展。
风力发电并网技术与电能质量控制分析_5
风力发电并网技术与电能质量控制分析发布时间：2022-08-14T06:31:48.965Z 来源：《中国电业与能源》2022年7期作者：包仰锋[导读] 随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，我国具有丰富的风能资源，包仰锋新疆龙源风力发电有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，我国具有丰富的风能资源，将风动力转化为电力能够有效缓解国内的用电压力。
风能作为一种可再生资源，无污染、无危害，但是风的方向和速度具有不确定性和间歇性，造成风能资源难以得到有效利用和存储，使得各国对于风能资源的利用技术上比较受限。
借助于风电新能源并网技术本身的优势和作用，能够有效规避传统风能资源的技术问题，最大程度上实现电力系统快速发展。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量控制引言风力发电对于缓解当前的能源紧张局势，为传统的发电方式寻找替代能源提供了一种有效途径.直驱式风力发电系统因其维护成本低、噪声小、具有较好的低电压穿越能力而成为风力发电领域的主流系统之一。
1新能源风力发电技术的特点经济性价值明显。
目前，人们对风能新能源的应用已是从古至今，近几年以来，人们越来越注重风能新能源，风能技术在现代社会中不断突飞猛进，同时其在发电领域当中取得了巨大进步，以及得到了广泛的应用与关注。
就目前情况而言，我国风能密度相对较大地区的发电成本，已经远远高于传统以往的火力发电成本，因此这就意味着经济性已经得到了明显的提升，在其经济不断提高的同时，风力发电能力也随之提升，但其建设与运行成本在全面下降与降低。
建设周期短，独立性好。
与以往发电技术应用相比，风力发电系统除了建设周期较短以外，其还可以在短时间之内及时应用与有效实现区域供电。
因此，在风力发电技术发展的今天，其组建已经变得更加标准化与规范化，在这种情况下，绝大多数发电站只能够在短时间建设完成，但并不能在短时间内投入并应用。
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风力发电并网技术及电能控制分析樊海
发表时间：2019-07-24T13:41:31.893Z 来源：《电力设备》2019年第5期作者：樊海
[导读] 摘要：风力发电技术日趋成熟，装机容量在不断增加，虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源之间的供需矛盾，但是风电总量的增加还是对电网系统产生了一定影响。
（宁夏银星能源股份有限公司宁夏银川市 750021）
摘要：风力发电技术日趋成熟，装机容量在不断增加，虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源之间的供需矛盾，但是风电总量的增加还是对电网系统产生了一定影响。
一般风力发电厂多建设在地广人稀地区，远离供电网中心区域，所需承受的冲击力比较小，在并网时就很容易导致配电网出现谐波污染与闪变问题。
并且受风力发电特性影响，其不稳定性也会影响电网整体供电质量。
因此还需要加强对风力发电并网技术与电能控制策略的研究。
关键词：风力发电；并网技术；电能控制
1风力发电并网技术
1.1同步并网技术
同步发电机机组与风力发电机组保持相同步调，是风力发电并网技术实现的最佳效果。
对于风力发电来讲，整个过程并不稳定，受风力、风速、风向等因素影响较大，因此发电转子也会产生较大幅度的摇摆，使得风电并网调速难以满足同步发电机的精度，有非常大的可能会出现失步状况。
怎样才能够实现和推广风力发电的同步并网一直都是技术研究要点，目前已经取得了初步效果，可以为风力发电与发电运营提供一定支持。
1.2异步并网技术
异步发电动力组和风力发电动力组两者先进行结合然后保持相同步调运转，则为异步并网技术，与同步并网技术相比，受限的可能性极大程度上地降低，无需风力发电并网调速精准做到与同步发电机精度一致，只需要发电转子运转时风力发电并网调速异步发电机的转动转速保持一定程度的协调一致即可。
风力电机组搭配使用的异步发电机方式，可避免整个系统设置复杂的控制装置，并且在并网后，也不必担心产生无振荡或者失步问题，整体运行状态相对稳定。
但是就实际应用效果来看，电力发电异步并网技术还存在一定缺陷，部分情况下在并网后，会因为冲击电流过大、电压降低等因素干扰，而导致风力发电系统异常，尤其是不稳定系统频率值降低过大，会导致异步发电机的电流急剧增大，造成系统运行过载，甚至整个瘫痪，生产安全风险增大，因此想要选择此种并网方式，还需要提前做好相关准备工作，采取一定措施来维持异步风力发电机组的稳定运行状态。
2我国风力发电技术现存问题
我国风力发电技术发展趋势良好，但是在实际应用中仍旧存在较大问题，在顶层技术上的建设较弱，和美国等发达国家有着较大的差距，发电设备的建设以及制造成本较高，不仅在购入元件上花费过多资金，且涉及到大量的专利费、技术咨询费以及许可费，这就造成了巨大的损失，并且传统的风力发电技术规范，制约着创新思想的发展，在顶层技术上一直都没有创新。
如今，我国风力发电技术处于一个稳固的瓶颈，在规划上没有协调好需求和发展之间的关系，风力电厂建设和建设区域的实际用电量存在一定矛盾。
因此，我国应该尽快提高顶层技术，解决科研和需求之间的供需矛盾，在经营的过程中应该注重长远的发展，舍弃一定的经济效益来推动科研技术发展以及社会发展。
3风力发电电能控制要点
3.1安全生产体系建设
我们一定要明确风力发电安全生产是一个持久的过程，它需要我们长期共同努力。
在这个过程中，我们需要不断地发现问题并且不断地改进和完善每个环节。
各个风力发电企业在这个过程中要发挥自身的作用。
在符合国家法律法规的前提下，企业应当结合一些相关政策对企业本身进行改革，建立完善的安全生产管理体系。
除此之外，企业必须建立严格的规章制度来规范员工的行为，同时组织全体员工对它们进行学习，使企业的规章制度牢记于每个人的心中。
这样，企业的安全生产体系才能显露其最佳的效果。
电力企业各部门应该有明确分工，各部门工作人员也要正确认识自己的职责。
在做好自己本职工作的之后，与其他部门进行一定的合作交流，确保整个工作流程的实施，充分调动员工的积极性，以求带动全体成员参与到风力发电安全生产的监督和管理上来。
3.2遵循能源发展原则
风力发电技术需要遵循新能源发展原则，首先，需要遵循安全发展原则，风力发电既要能够满足电力系统安全负荷要求，同时也要和各类电力能源相互调剂，从而确保电力能源传输的稳定性、安全性；其次，需要遵循经济性发展原则，以新能源发电总量为指导内容，结合风力发电的技术特征，实现风力发电的技术、投入、收益均衡协调。
一方面，要实现风力发电和常规电力发电的相互协调；另一方面，需要协调风力发电工程建设和电网建设之间的关系，从而让电力系统的调节能力得到保证；最后，要遵循有序发展原则，实现陆地、海上风力发电的协同发展，从而完成我国风力发电建设目标。
3.3完善双馈发电变速恒频系统
双馈发电变速恒频系统是使用双馈绕线式发电机的风力发电机组，所谓双馈，指的是双端口馈电，定子和转子可同时发电，互相切割磁感线。
通常来说，双馈电机必须配合变频器使用，变频器给双馈电机转子施加转差频率电流，起到励磁的作用，有效调节励磁电流的相位、频率、幅值，实现稳定的定子恒频输出。
在风力发电系统中，无论风力作出什么样的变化，当电机转速改变的时候，利用变频器就可调整旋转速度，从而让电机的转速和风速之中保持同步（转子励磁电流改变转子磁势）。
该系统主要是依靠转子侧来实现的，通过转子电路的功率由交流励磁发电机转速运行来决定，所以该系统的成本较低，设计较为简便，且后期的维护也十分便捷。
另外，该系统还能吸收更多无功功率，可有效解决电压升高的弊端，从而有效提升电网运作效率，保障电能换换质量以及稳定性。
3.4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。
3.5安全隐患防控
1）电力人员必须定期对发电工程进行检查改为现场运维人员必须定期对发电、输电、变电等设备进行检查、维护。
2）电力工程改为电力设备。
3）保护套改为“保护套”。
4）实行方案改为相应预案。
5）立刻对积雨和积雪等进行清理后面添加一句并组织开展对主要电力设备的专项巡视工作。
结束语
综上所述，风力发电产业是我国新能源产业中的重要组成部分，有着良好的发展前景，所以要对当前风力发电存在的问题给予足够的重视，在市场建设上、技术发展上给予足够的支持，从而为风力发电产业营造一个良好的市场环境，为我国新能源技术的进一步发展奠定基础。
参考文献
[1]叶建玲.强化发电站运行管理及其提高发电能力[J].低碳世界,2018(04):92-93.
[2]梁佳斌.风力发电并网技术及电能质量控制对策分析[J].电工技术,2018(12):69-70.。