风力发电及风电并网技术现状与展望
风力发电现状与发展趋势分析
水电工程Һ㊀风力发电现状与发展趋势分析聂㊀政摘㊀要：风力发电作为一种清洁的发电方式，在我国已经得以广泛的运用㊂相比于传统的火力放电的方式，风力发电能够节省更多的能源，且投入的成本较低，适用性较强，在我国许多地区都可以运用㊂文章对风电新能源发展与并网技术进行了深入的研究与分析，并提出了一些合理的措施，旨在提高风电新能源的使用质量，更好地结合并网技术，对风电发展中出现的问题进行解决，促进我国风电技术的发展与前进㊂关键词：风力发电；新能源；并网技术；可持续发展一㊁风电新能源的基本特点概述风电作为一种新能源，其工作方式是利用相关的设备将风产生的动能转为成为电能，而风能是一种清洁的㊁可再生的能源，风电近些年来在世界范围内受到各个国家的重视，我国也正在大力开展风电建设㊂从世界范围来看，经过相关的计算表明，世界当前可利用的风能资源储量比水力资源高出１０倍左右㊂我国的风能资源也非常丰富，可以供开发和利用的风能储量超过１０亿ｋＷ，我国目前风电装机超过２亿ｋＷ㊂风能是一种具有代表性的无公害㊁可再生的清洁能源，风电在一些水资源匮乏的地区发挥着重要的作用，例如我国的沿海城市㊁草原牧区㊁山地高原等地区，都非常适合使用风力发电的方式提供电力能源㊂我国对风电建设也给予了高度的关注，国家通过财政补贴的方式大力支持全国各地开展风电建设，取得了很好的效果，目前我国多个地区已经兴建了许多大型的风电场，对我国的电力能源输送起到了至关重要的作用㊂二㊁风力发电并网技术分析（一）同步风电机组并网技术同步风电机组，即是同步电机与风电机组结合产生的，在机组运行时既可保证有功功率输出还能提供无功功率，并且还能有效地确保电能质量，因此在我国风电系统中应用越来越广泛㊂目前，我国很多专家正在深入研究同步发电机与风力发电机的有机融合方法㊂一般来说，风速波动较大会导致转子转矩发生波动，无法满足机组并网调速精度㊂在融合同步发电机㊁风力发电机以后，如果未对以上问题进行充分考虑，尤其是在较大荷载条件下，电力系统极易发生无功振荡现象或者失步现象㊂以上问题导致同步风电机组广泛运用受到影响，随着变频器装置广泛的运用，该问题得到了有效解决㊂（二）异步风电机组并网技术异步风电机组，即是异步发电机与风电机组结合产生的㊂异步风电机组的转速只要与同步发电机组的转速差不多即可，它对精度的要求并不高㊂另外，异步风力发电机的控制装置并不复杂，且能可靠㊁安全地运行㊂不过，异步风电机组并网技术同样也会产生许多问题，如在并网之后极易出现比较大的冲击电流，造成风电机组电气安全隐患㊂还有磁路饱和现象，会导致励磁电流增加使系统功率降低㊂故应对异步风电机组加强运行监督，做好有效预防才能更好地保证异步风电机组并网运行的安全性㊂针对调速精度，异步风电机组对其并未提出较高的要求，只要风力发电机组转速与同步风电机组转速差不多即可，不需要进行整步操作与同步设备㊂但异步风电机组并网较为复杂，需要解决较多问题㊂如果异步风电机组直接进行并网，则极易产生极大的冲击电流，降低电压，严重影响电力系统的正常运行㊂故电场运行部门要做好监督工作，制订有效预防措施，以确保风电机组并网运行的可靠性与安全性㊂三㊁解决运维问题的举措和方法（一）运用全寿命周期管理理念，构建合理的运维模式体系我国风电场装机的容量不断扩大，运行风电机组的数量逐年增加，风电场的运行已经进入规模化的发展阶段，全寿命周期的投资理念已经逐渐被业内接受，不仅要选好设备，更要用好设备，风电设备运维管理状况成为当下行业关注的重点㊂学习国外先进的管理经验，基于大数据和云计算，采用系统诊断㊁风险评估㊁可靠性分析㊁寿命管理㊁预知性维修㊁整体解决等风电运维策略，加强设备管理与技术提升㊁优化工作环境与资源配置㊁构建合理运维模式与体系，改变 头痛医头，脚痛医脚 的落后管理方式，从被动式运维向主动式运维㊁智慧运维转变，做到有计划的 预防式 保障服务，既有 急诊式 维修又要做 体检式 预防㊂运维管理是风电场工作中的一项重要任务，不仅是提升设备利用率，提高设备安全性㊁稳定运行，降低各种能耗的前提，而且还是风电场获得更多经济效益的保障．（二）运用新技术提高运维工作效率和有效监管风电场事故不仅与整机质量有关，而且与企业的管理体制㊁风电场管理与运维人员的规范操作有着密不可分的关系㊂风电场维护检修人员的安全意识㊁技术水平和责任心，对保证风电机组正常运行及风电机组的安全有着最为直接㊁关键的作用㊂作为风险较高的发电企业，实现安全生产，除了完善各项制度，更需在技术上加以提高㊂我国风电运行阶段的监测手段主要集中于电气设备，对一些风电的主要部件，特别是关系到风电设备寿命㊁运行隐患的关键部件如发电机主轴㊁轴承㊁齿轮箱㊁叶片等缺乏有效的㊁系统的状态监测，导致运行阶段对风电设备的了解始终处于被动和局限的状态，无法跟踪故障的发展趋势，不能预先发现并提前排除故障隐患㊂运维工作主要是依靠相关人员的责任意识和专业水平及时发现隐患并加以排除㊂然而，对设备的定期巡检要１ ２个月才进行一次，有限的运维人员，恶劣的气候条件㊁高空场地条件㊁人员技术水平㊁工具状况以及人员身体状况等各种因素的存在，使得风力发电设备常常处于亚健康状态运行，无法保障全生命周期效益最大化㊂四㊁结语综上所述，为了更好地推动我国风电新能源的发展，需要对其并网技术进行深入的研究，从多个角度㊁多个层面不断完善并网技术，提高风电系统的稳定性㊁可靠性㊁安全性，为我国发电行业做出更大的贡献，确保我国电能产业可持续发展㊂参考文献：［１］汪成国．关于风电新能源发展与并网技术的探析［Ｊ］．中国战略新兴产业（理论版），２０１９（１４）：１．［２］邹璐．风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究［Ｊ］．无线互联科技，２０１９（１７）：１３０－１３１．［３］马春兰．风电新能源及其并网技术的发展现状探究［Ｊ］．湖南水利水电，２０１９（２）：６５－６６．作者简介：聂政，新疆龙源风力发电有限公司㊂７０２。
风力风电及其技术发展探讨
风力风电及其技术发展探讨摘要：在“碳达峰、碳中和”的背景下，新能源风电被再次推到重要发展期，风力风电作为其中的关键角色，承担着重要使命。
由于我国的风能资源非常丰富，所以一定要加大对风力发电技术的研究，才能避免电力系统对煤炭的依赖。
基于此，本文对风电并网技术的现状以及风力风电及其技术发展的措施进行了分析。
关键词：风力风电技术；发展；措施风力风电及其技术发展具有复杂性、风险性，质量问题牵涉诸多因素，因此必须认真对待任何细小环节，严格按照设计要求和施工规范实施监控，并根据具体情况不断调整监控手段。
参与工程建设的所有单位必须各负其责，坚守质量要求，降低事故发生概率，杜绝人员伤亡，减少质量缺陷，对风力风电及其技术发展潜在的危险进行把握，提出科学有效的措施，防患于未然，对问题进行掌控，进而为促进我国风力风电行业的发展奉献一己之力、发挥光热。
1 风电并网技术的现状1.1 电力系统的调峰存在困难风电系统，它是一个需要实施保证平衡的系统。
他需要保证电力的发、输、配、用同时完成。
同时，也要保证发电与用电可以做到瞬时平衡。
在风电未接入之前，调度系统可以通过调节来对火电、水电等进行控制，从而实现精准的预测负荷，实现他们之间的平衡。
而风力发电受到风速和风向等因素的影响，他更具备随机性、间接性。
在大规模的风电接入后，就对电力系统的调峰造成了很大的影响，增加了电力系统调峰的难度。
对电力系统的调峰主要依靠煤电，但受到煤电启停不灵活等因素的影响，系统进行调峰手段非常的有限。
1.2 风电功率预测不能满足电力需求我国的电网调度部门可以有效的预知未来一段时间内的风电功率的变化。
并在满足电力系统安全的情况下，可以预测预留风电空间。
同时，可以合理地安排其他机组进行发电规划。
有效并精准的预测风电功率，是电网安全运行提升经济效益的基础。
与国外相比，我国的风电发展的特点有以下几点：第一，历史数据少，由于我国的风电是新建产业所以历史数据较少。
第二，气候类型较多，我国受温带季风气候、热带大陆性气候、亚热带季风气候等交替的影响，不比国外发达国家，主要以温带大陆性气候和温带海洋气候为主。
浅议风力发电技术现状及存在问题
浅议风力发电技术现状及存在问题【摘要】风力发电技术是一种清洁能源，受到越来越多的关注。
本文从全球和中国的角度，分析了风力发电技术的现状和存在的问题。
全球范围内，风力发电技术正在不断发展，但依然面临着一些挑战，如建设成本高、风力资源分布不均等问题。
在中国，风力发电技术也取得了长足的进步，但在技术创新和装机规模上还有提升空间。
文章还探讨了风力发电技术改进的方向，包括提高风力发电效率、降低成本、拓展风力资源利用等方面。
展望了风力发电技术的未来发展，指出应加强科研力量和政策支持，促进风力发电技术的进一步发展。
风力发电技术发展还存在一些问题，但随着技术的不断完善和政策的支持，风力发电有望成为更为可靠和可持续的能源之一。
【关键词】风力发电技术、现状、存在问题、全球发展、我国发展、改进方向、未来发展、总结、浅析、分析、探讨、展望、结论1. 引言1.1 介绍浅议风力发电技术现状及存在问题风力发电技术是一种利用风能转化为电能的清洁能源技术，具有广泛的应用前景和环保优势。
随着全球对可再生能源的重视，风力发电技术在近年来得到了迅猛发展，成为解决能源危机和减缓气候变化的重要手段之一。
在全球范围内，风力发电技术已经取得了长足的发展。
各国纷纷投入资金和人力资源用于研发和建设风力发电项目，推动了风力发电装机容量的快速增长。
特别是北欧国家和中国等地区，风力发电已经成为主要的电力来源之一，初步建立了规模较大的风电装备制造和风电项目运营体系。
与发展中的风力发电技术相比，仍存在一些问题亟待解决。
技术水平的不断提升需要更加精密和可靠的风力发电设备，以及更高效的风电场规划和运维管理。
风力发电技术对环境影响也需要进一步关注和改进，包括风电场对鸟类和其他野生动物的影响，以及风力发电设备的回收处理问题。
本文将对全球和我国风力发电技术的现状进行浅析，分析存在的问题，并探讨改进的方向，最终展望风力发电技术的未来发展前景。
通过对风力发电技术的全面探讨，可以更好地推动风力发电技术的可持续发展，并促进清洁能源的广泛应用。
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究风电新能源是近年来得到广泛关注并快速发展的清洁能源之一。
随着全球对可再生能源的重视程度不断提高，风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景也备受关注。
本文将从风电新能源的发展现状和并网技术的发展前景两个方面进行深入探讨，希望能够为相关研究和实践提供一定的参考。
一、风电新能源的发展现状1.发展概况风电新能源是指利用风能转换成电能的一种清洁能源。
近年来，随着全球对环境保护和可持续发展的重视，风电新能源得到了迅速发展。
截至目前，全球风电装机容量已经超过了6万兆瓦，年发电量为约6600亿千瓦时，占全球电力需求的5%左右。
中国、美国、德国等国家是风电发展的主要推动者，占据了全球大部分的风电装机容量。
2.发展优势风电新能源具有明显的发展优势。
风能资源分布广泛，且具有丰富的储备量，全球范围内可以利用的风能资源远远超过目前的利用水平。
风电新能源是一种无污染、可再生的清洁能源，不会排放温室气体和污染物，对环境友好。
风电发电成本逐年下降，已经具备了一定的经济竞争力，同时可以带动就业，并推动相关产业链的发展。
3.发展挑战尽管风电新能源发展势头迅猛，但也面临着一些挑战。
风电资源的不稳定性和不可控性使得风电的发电效率和系统稳定性受到限制。
风电并网对电网的技术要求较高，需要解决输电技术和储能技术等方面的难题。
风电建设和运维成本较高，需要持续改进技术和降低成本。
1.技术现状风电并网技术是指将风电场的发电设备与电网有机结合，实现风力发电机组按照电网要求稳定运行，履行电气能源的调度任务，并保证电网的安全、稳定运行。
目前，随着风电装机规模的不断扩大，风电并网技术也在不断创新和升级。
主要技术包括风电场的接入方式、风电场的并网保护、风电场的运行控制等方面。
2.发展前景未来风电并网技术有望迎来更加广阔的发展前景。
随着风电装机容量的增加，风电并网技术将面临更高的要求，需要不断提升智能化、自适应化和柔性化。
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究
风电新能源的发展现状及其并网技术的发展前景研究一、风电新能源的发展现状1.1 产业规模不断扩大近年来，全球风电新能源产业规模不断扩大，成为了新能源发展的重要方向之一。
据国际能源署（IEA）数据显示，在2019年，全球风电新装机容量增加了6.1%，达到了644吉瓦，其中中国、美国、德国、印度和西班牙成为了风电新装机容量最大的国家。
这充分表明了风电新能源产业规模的不断扩大和全球范围内的发展趋势。
1.2 技术水平不断提高随着科学技术的不断进步，风电新能源的技术水平也在不断提高。
传统的风力发电场逐渐转向了海上区域，这不仅能够避免对土地资源的占用，还可以有效地提高风力发电效率。
风力发电机组的装备技术、测风技术等关键技术也在不断创新和完善，进一步提升了风力发电的技术水平。
1.3 政策支持力度不断加大各国政府对于风电新能源的政策支持力度也在不断加大。
中国政府出台了《风电并网管理规则》等一系列政策法规，为风电新能源的发展提供了强有力的政策支持。
一些国际组织也纷纷提出了关于可再生能源的发展目标和规划，为全球风电新能源的发展创造了有利的政策环境。
2.1 多元化的并网技术传统的风电新能源并网技术主要包括了调频、无功补偿、电压控制等技术。
随着风电新能源的快速发展，多元化的并网技术也在不断涌现。
虚拟同步发电技术、智能控制技术等，这些新技术的出现为风电新能源并网提供了更多的选择，也为并网技术的发展打开了新的局面。
2.2 智能化的发展趋势未来，风电新能源并网技术的发展趋势是智能化。
在智能化技术的支持下，风电新能源可以更加高效地并网发电，实现对电网的有效支持和维护。
智能化的发展趋势还体现在对并网技术的监测、控制和管理等方面，使得风电新能源的并网更加安全可靠。
2.3 国际合作的不断深化随着全球风电新能源的发展，国际合作也变得越来越重要。
各国在风电新能源并网技术方面开展了广泛的合作和交流，加速了并网技术的发展。
通过国际合作，各国可以共同研究解决风电新能源并网技术中存在的难题，推动全球风电新能源的可持续发展。
国内外风电技术现状与发展趋势
国内外风电技术现状与发展趋势随着环境保护和能源可持续发展的重要性日益凸显，风电作为清洁、可再生的能源，正越来越受到全球的。
本文将概述国内外风电技术的现状，并探讨其发展趋势。
根据风力发电机的设计与结构，可分为水平轴风力发电机和垂直轴风力发电机两大类。
其中，水平轴风力发电机具有转速高、功率大、适用范围广等特点，但同时也具有较高的噪音和涡流损耗。
而垂直轴风力发电机则具有低速、高效、可靠等优点，适用于风能资源不丰富的地区。
风力发电机在国内外得到了广泛应用。
在欧洲、美国和印度等国家和地区，风力发电已成为重要的能源供应来源。
而在中国，风电项目更是得到了大力发展和推广，成为全球最大的风电市场。
随着全球对可再生能源需求的增加，风电市场的前景十分广阔。
根据国际能源署的预测，到2030年，全球风电装机容量将达到6600吉瓦，到2050年将达到14？吉瓦。
因此，风电技术的发展将拥有巨大的市场潜力。
各国政府对风电技术的发展都给予了极大的支持。
在中国，风电被列为国家战略性新兴产业之一，政府通过提供财政补贴、税收优惠等政策予以大力推动。
在欧洲，各国政府也制定了相应的政策来促进风电技术的发展和应用。
随着科技的不断进步，风电技术也将迎来更多的技术突破。
例如，大型化风机、超高塔筒、长叶片等技术的出现，使得风电发电效率得到了显著提升。
智能化的风电场管理技术也将得到进一步发展，从而提高风电场的运营效率和安全性。
作为中国最大的风电运营商之一，龙源电力集团在风电技术方面不断取得突破。
通过引进和消化国际先进的风电技术，龙源电力集团已经成功建设了多个大型风电场，并在风能资源的评估、风电场设计、风机选型和施工建设等方面积累了丰富经验。
作为全球领先的风电设备制造商，维斯塔斯风能公司在风电技术的研发和应用方面具有较高声誉。
该公司致力于不断推陈出新，通过技术创新提高风电发电效率。
例如，其最新一代的超级长叶片风机，能够显著提高风能的捕获和转化率，为全球风电市场的发展做出了积极贡献。
国内外风力发电发展现状及趋势
英国 目前英国有 600MW 的陆上风电招标项目正在规划之中，第一轮海上风电建
设项目总装机容量将达 1500MW，而第二轮更将高达 7000MW。预计英国将成 为继德国和西班牙之后欧洲第三大风电市场。
2003 年美国风力发电发展迅速，新增装机 169 万千瓦，累计装机 636 万千 瓦。过去 5 年来，美国风电年均增速达 24％，目前有超过 27 个州有风电场建成。
美国是全球最重要的风电市场之一，虽然政府政策方面的不延续性和不稳定 性使得风电的发展充满了不确定性，但仍存在着有利于风电发展的积极因素。 西班牙
浙江省风力发电发展规划背景研究之一:
国内外风力发电发展现状及趋势
目录
1、国际上风电发展的现状与趋势 .............................................................................1 1.1 世界及主要国家的风电发展现状.........................................................................1 1.2 世界风电技术研发动态.........................................................................................2 1.3 世界风电设备制造业的发展.................................................................................3 2、国内风电发展态势 .................................................................................................4 2.1 国内的风电发展现状.............................................................................................4 2.1.1 资源总量及分布状况..........................................................................................4 2.1.2 目前国内风电装机情况......................................................................................4 2.1.3 项目融资方式及经营管理..................................................................................9 2.1.4 各风电场风电上网电价一览表(含税价)...........................................................9 2.2 国内风电技术的研发水平...................................................................................10 2.3 国内风电设备制造的发展现状...........................................................................11 2.3.1 国内风电场规模和布局.....................................................................................11 2.3.2 国内风电场装机类型.........................................................................................11 2.3.3 各制造商在中国风电场市场份额.....................................................................12 2.3.4 中国风力发电设备制造业情况.........................................................................13 3、浙江省风电发展现状 ...........................................................................................16 3.1 现有风电场及运行情况等...................................................................................16 3.2 技术研发水平及实力...........................................................................................17 3.3 风电设备制造能力...............................................................................................17 3.4 存在的问题...........................................................................................................18
国内外风电发展现状及风电技术的运用论文
国内外风电发展现状及风电技术的运用论文题目：国内外风电发展现状及风电技术的运用摘要：本文主要探讨了国内外风电发展现状及风电技术的运用。
首先，对国内外风电市场进行了概述，然后详细介绍了典型国家的风电发展情况，例如中国、美国和德国。
接着，讨论了风电技术的应用领域，包括风力发电机技术、风场布局与设计、风电场经济效益等。
最后，分析了国内外风电发展面临的挑战，并展望了未来的发展方向。
关键词：风电发展现状，风电技术，风力发电机，风场布局与设计，风电场经济效益一、引言风电是一种相对成熟的清洁能源，具有资源广泛、开发成本低、环境友好等优势。
近年来，随着能源环保意识的提高，风电发展迅猛，已经成为各国能源转型的重要组成部分。
本文旨在研究国内外风电发展现状及风电技术的运用，为风电行业的发展提供参考和借鉴。
二、国内外风电市场概述随着全球能源需求的提高，风电市场逐渐扩大。
欧洲、美洲和亚洲是目前风电市场最为活跃的地区。
其中，中国是全球最大的风电市场，去年新增装机容量达到了4000多兆瓦。
此外，美国、德国、印度等国家也在风电装机量方面居于前列。
三、典型国家的风电发展情况1.中国风电发展情况中国风电产业连续多年保持快速发展，已经成为全球领先的风电大国。
中国的风电装机容量已超过近年来世界各国的总和。
但同时，中国风电发展还面临着一些挑战，如传输和储存技术不足、风电资源分布不均等。
2.美国风电发展情况美国是全球第二大风电市场，风电装机容量稳步增长。
美国政府提出了推动可再生能源发展的目标，其中风电是重点扶持的领域。
然而，美国风电开发还存在着政策不稳定、土地争夺等问题。
3.德国风电发展情况德国是欧洲最大的风电市场，也是全球最早采用风能发电的国家之一、德国政府通过采用优惠电价政策来推动风电发展，并设定了可再生能源的目标。
然而，德国风电市场也面临着网络连接问题和逐渐降低的政府补贴等困扰。
四、风电技术的应用领域1.风力发电机技术风力发电机作为风电的核心设备，其发展对风电产业的发展至关重要。
风力发电技术的应用现状与展望
风力发电技术的应用现状与展望摘要:改革开放以来,我国经济得到了快速的发展,而随着近年来能源消耗量的不断增加以及社会各界对环保问题重视程度的提高,如何提高太阳能､风能等新型环保型能源的利用率,减少煤炭､石油等化石能源的使用,成为当前的热门话题｡介绍了我国风力发电的实际发展情况,分析了风力发电控制技术､电力电子变换器控制技术､谐波消除技术､风轮控制技术等技术｡风电资源在应用的过程中体现出了广泛的优势,对其进行研究已经成为全世界共同的发展研究方向｡关键词:风力发电系统；风力发电；技术控制；随着风电比例的不断上升，出于电网稳定运行考虑，我国对风电机组的并网性能也不断提出新的要求，包括低电压穿越、高电压穿越、惯量响应和一次调频等。
目前，低电压穿越已成为我国风电设备入网的强制性要求，对高电压穿越、惯量响应和一次调频能力的要求正在深入论证中，但还没有提出明确的技术指标及测试方法。
各个国家都根据自身电力系统的情况，提出有针对性的风电设备入网标准，部分国家的入网标准中对风电的高、低电压穿越和一次调频性能要求已经非常明确，开展更为广泛的技术交流，极大地提高了我国风电机组产业在电网接入技术领域的话语权。
1新时期新能源风力发电技术的应用价值1.1经济性价值明显人们对风能的使用可追溯至古时候,随着近年来人们对风能重视程度的提高,风能利用技术得到了快速的发展并在发电领域得到了较好的应用｡目前在我国一些风能密度较大的地区,风力发电的成本已经接近于传统火力发电的成本,因而其经济性得到了显著的提高,并且随着风力发电能力的提高,其建设与运行成本还将进一步的降低｡1.2建设周期短,独立性好相较于其他发电技术的应用,风力发电系统建设周期短,可在较短的时间内实现区域供电｡随着风力发电技术的快速发展,风力发电系统的组建已经逐渐趋于标准化,一般风力发电站的建设可在较短时间内建设完成并投入使用｡此外,在我国一些偏远山区,风力发电技术的应用可有效满足当地分散性的电力需求｡1.3环保性好风能是一种可再生的清洁能源,通过加大风能利用技术的研发力度来提高风能的利用率,可以减少化石能源的使用量,进而改善传统能源使用造成的环境污染问题｡2风力发电及其控制技术分析2.1风力发电控制技术风力发电主要借助的是风力,主要是由于风力以及地面距离相差相对来说比较大,可以在空中来完成整个风力发电的能量转换工作,使电机以及相关的设备都能够顺利运转,提升工作效率｡在风力发电的过程中,使用永磁发电机时就有一定的优势,具体表现在运行效率更高,损耗问题更小,因此将其广泛应用在风力发电系统中,使之发挥作用｡另外,发电机的制造还可以通过模块优化的方式来进行,这样就能够更好地控制在风力发电系统运行过程中所需要消耗的成本,在控制风力发电系统时可以采取矢量控制的方式,这种方法顺利地解决了交直轴电流之间存在的矛盾,也让整个系统功率控制效果更加简单和良好｡2.2电力电子变换器控制技术电力电子变换器在风力发电系统中的应用实际上是十分广泛的,在大型风力发电系统中,由于能量的转换率本身比较高,在完成转换工作之后的传输效率同样比较高,同时又可以完善无功功率等方面的因素,让整体的使用性能更加良好｡电力电子变换器在运行的过程中,由于自身的运行功率比较高,覆盖的功率范围比较大,也不需要消耗很多的成本｡此外,使用PWM整流器用于风电发力系统中时,可以使系统的最大功率得到控制,而使用整流器时则可以让有功功率以及无功功率之间的阻碍被突破,让无功功率更加符合相关方面的实际运行要求｡2.3谐波消除技术在风力发电系统的运行过程中,谐波的存在会导致整体的电能质量水平并不高,对于电的电压以及频率造成的影响也不容忽视,还会导致风力发电系统中无功功率以及有功功率之间的平衡性不协调｡因此需要结合实际情况去消除其中存在的谐波问题,要更加重视谐波对于风能发电产生的重要影响,这会使整个系统设备出现热故障问题,导致运行受到了阻碍｡而消除谐波的过程中,可以采取的技术方法是使用电力变流器和其他的电力设备来让谐波以及相位抵消,也可以通过调整电容器组来改变无功功率,从而使谐波对无功功率的影响得到控制｡针对风电场的谐波问题进行消除和治理的过程中,主要是可以采取有源滤波器方式以及无源滤波的方式｡其中有源滤波借是一种新型的,能够用于动态抑制谐波以及补偿无功的电力电子装置,有源滤波器在工作的过程中拥有良好的动态性能,其时间不足1ms,同时能够实现三项补偿谐波电流,谐波次数甚至可以高达50次｡而无源滤波则主要是由滤波电容器和电抗器组合形成一种专业的LC滤波装置,包括调谐滤波器､高通滤波器等｡将这个电路并联在风电场的电网中,就能够形成一个基本的无源滤波回路,在这种回路中,通过调整电抗器的电感量以及电容器的电容量参数,就可以通过谐振频率来滤除谐波的频率,让谐波电流大部分通过滤波回路,同时又不会影响电网中的其他的设备｡2.4风轮控制技术首先是可以使用功率信号的反馈功能,让这种功能对风轮功率信号进行管控,如果风轮处于运行的状态,相应的功率以及实际条件的变化情况会保持一致,之后再去对功率的关系进行分析,绘制出最大功率的曲线图,在此之后再进行后续的操作时,需要对综合分析最大功率以及系统的输出功率,获取具体的差值之后,再对分轮进行桨距的调整,让风轮的运行功率得到最大化｡2.5现代化控制技术风力发电系统中使用的现代化控制技术,包括智能控制技术､自适应控制技术以及鲁棒控制技术等,其中使用变结构控制技术时体现出更为良好的反应能力,在设计的过程中会更加简单,同时实现的难度并不大,如果是要解决一些多变量的问题,那么就可以使用鲁棒控制技术来体现出作用｡而使用智能化控制技术时,就是能够达到模糊控制的目标｡当前在风力发电系统的建设过程中,准确的风力发电机数学模型的建成概率相对来说比较小,因此在对风力发电机组进行控制的过程中,完全可以使用模糊控制方法,使其体现出相应的作用｡3未来风力发电技术的发展方向3.1大容量风电系统随着社会对风力发电技术关注度的提高,近年来投入使用的风力发电系统规模越来越大,结构也越来越复杂｡但是,现阶段我国在大容量风力发电系统的开发和应用方面还存在较多的不足,目前仍有许多技术难题未能有效攻克｡同时,现代风力发电机组单机装机容量的不断加大,也导致风力发电系统结构设计以及控制系统的设计变得更加困难｡未来,随着各种新材料的出现以及加工工艺的创新,大容量､高可靠性和高性能等要求都可以在风力发电系统中实现｡3.2并网技术与最大风能捕获技术并网型风力发电系统主要包括风力发电并网技术与发电机转速控制技术两个层次的内容｡通过全功率电力变换器进行系统控制,能够有效的保证风力发电系统的可靠性要求,并网开关可实现并网控制功能｡在实际应用中,通常采用调节变桨距和发电机组功率转速的方式来尽可能的捕获风能,风力发电机组输出功率的调节需要综合考虑风力发电系统的经济性与可靠性,因此未来风力发电系统并网技术与风能捕获技术的创新优化也是未来风力发电技术的重要发展方向｡3.3变桨距调节技术和变速运行技术的优化通过变桨距调节能够保证系统始终保持在最优设置下运行,因而可以实现较高的可靠性｡当实际风速低于额定风速时,能够有效提高风能的利用率;当实际风速大于额定风速时,通过系统调节,保证输出功率的恒定｡同时,变速运行能够在保证最大风能捕捉量的前提下显著提高系统运行的稳定性｡因此,变桨距调节技术与变速运行技术未来还需要进一步的优化,以实现更好的效果｡4结束语在风电发展方面，我国将继续落实陆上大型基地建设、陆上分散式并网开发和海上风电基地建设,并结合我国制造业转型升级的国家战略，积极推动整机设备和零部件出口。
风电发展现状与未来展望
中国风电发展现状与未来展望一、风能资源风能储量我国幅员辽阔,海岸线长,风能资源比较丰富;根据全国900多个气象站陆地上离地10m高度资料进行估算,全国平均风功率密度为100W/m2,风能资源总储量约亿kW,可开发和利用的陆地上风能储量有亿kW,近海可开发和利用的风能储量有亿kW,共计约10亿kW;如果陆上风电年上网电量按等效满负荷2000小时计,每年可提供5000亿千瓦时电量,海上风电年上网电量按等效满负荷2500小时计,每年可提供万亿千瓦时电量,合计万亿千瓦时电量;风能资源分布我国面积广大,地形条件复杂,风能资源状况及分布特点随地形、地理位置不同而有所不同;风能资源丰富的地区主要分布在东南沿海及附近岛屿以及北部地区;另外,内陆也有个别风能丰富点,海上风能资源也非常丰富;北部东北、华北、西北地区风能丰富带;北部东北、华北、西北地区风能丰富带包括东北三省、河北、内蒙古、甘肃、青海、西藏和新疆等省/自治区近200km宽的地带;三北地区风能资源丰富,风电场地形平坦,交通方便,没有破坏性风速,是我国连成一片的最大风能资源区,有利于大规模的开发风电场,但是当地电网容量较小,限制了风电的规模,而且距离负荷中心远,需要长距离输电;沿海及其岛屿地区风能丰富带;沿海及其岛屿地区包括山东、江苏、上海、浙江、福建、广东、广西和海南等省/市沿海近10km宽的地带,冬春季的冷空气、夏秋的台风,都能影响到沿海及其岛屿,加上台湾海峡狭管效应的影响,东南沿海及其岛屿是我国风能最佳丰富区;沿海地区经济发达,沿海及其岛屿地区风能资源丰富,风电场接入系统方便,与水电具有较好的季节互补性;然而沿海岸的土地大部份已开发成水产养殖场或建成防护林带,可以安装风电机组的土地面积有限;内陆风能丰富点;在内陆一些地区由于湖泊和特殊地形的影响,形成一些风能丰富点,如鄱阳湖附近地区和湖北的九宫山和利川等地区;海上风能丰富区;我国海上风能资源丰富,东部沿海水深2m到15m的海域面积辽阔,按照与陆上风能资源同样的方法估测,10m高度可利用的风能资源约是陆上的3倍,即7亿多kW,而且距离电力负荷中心很近;随着海上风电场技术的发展成熟,经济上可行,将来必然会成为重要的可持续能源;二、风电的发展建设规模不断扩大,风电场管理逐步规范1986年建设山东荣成第一个示范风电场至今,经过近20多年的努力,风电场装机规模不断扩大截止2004年底,全国建成43个风电场,安装风电机组1292台,装机规模达到万kW,居世界第10位,亚洲第3位位于印度和日本之后;另外,有关部门组织编制有关风电前期、建设和运行规程,风电场管理逐步走向规范化;专业队伍和设备制造水平提高,具备大规模发展风电的条件经过多年的实践,培养了一批专业的风电设计、开发建设和运行管理队伍,大型风电机组的制造技术我国已基本掌握,主要零部件国内都能自己制造;其中,600kW及以下机组已有一定数量的整机厂,初步形成了整机试制和小批量生产;截止2004年底,本地化风电机组所占市场份额已经达到18%,设备制造水平不断提高,目前,我国已经具备了设计和制造750kW定桨距定转速机型的能力,相当于国际上二十世纪90年代中期的水平;与国外联合设计的1200千瓦和独立设计的1000千瓦变桨距变转速型样机于2005年安装,进行试验运行;风力发电成本逐步降低随着风电产业的形成和规模发展,通过引进技术,加速风电机组本地化进程以及加强风电场建设和运行管理,我国风电场建设和运行的成本逐步降低,初始投资从1994年的约12000元/kW降低到目前的约9000元/kW;同时风电的上网电价也从超过元/kWh降低到约元/kWh;2003年国务院电价改革方案规定风电暂不参与市场竞争,电量由电网企业按政府定价或招标价格优先购买;国家发展改革委从2003年开始推行风电特许权开发方式,通过招投标确定风电开发商和上网电价,并与电网公司签订规范的购电协议,保证风电电量全部上网,风电电价高出常规电源部分在全省范围内分摊,有利于吸引国内外各类投资者开发风电;2005年2月28日通过的中华人民共和国可再生能源法中规定了“可再生能源发电项目的上网电价,由国务院价格主管部门根据不同类型可再生能源发电的特点和不同地区的情况,按照有利于促进可再生能源开发利用和经济合理的原则确定”,“电网企业为收购可再生能源电量而支付的合理的接网费用以及其他合理的相关费用,可以计入电网企业输电成本,并从销售电价中回收;”和“电网企业依照本法第十九条规定确定的上网电价收购可再生能源电量所发生的费用,高于按照常规能源发电平均上网电价计算所发生费用之间的差额,附加在销售电价中分摊”,将风电特许权项目中的特殊之处已经用法律条文作为通用的规定,今后风电的发展应纳入法制的框架;三、存在问题资源需要进行第二轮风能资源普查,在现有气象台站的观测数据的基础上,按照近年来国际通用的规范进行资源总量评估,进而采用数值模拟技术编制高分辨率的风能资源分布图,评估风能资源技术可开发量;更重要的是应该利用GIS地理信息系统技术将电网、道路、场址可利用土地,环境影响、当地社会经济发展规划等因素综合考虑,进行经济可开发储量评估;风电设备生产本地化现有制造水平远落后于市场对技术的需求,国内定型风电机组的功率均为兆瓦级以下,最大750千瓦,而市场需要以兆瓦级为主流;国内风电机组制造企业面临着技术路线从定桨定速提升到变桨变速,单机功率从百千瓦级提升到兆瓦级的双重压力,技术路线跨度较大关;自主研发力量严重不足,由于国家和企业投入的资金较少,缺乏基础研究积累和人才,我国在风力发电机组的研发能力上还有待提高,总体来说还处于跟踪和引进国外的先进技术阶段;目前国内引进的许可证,有的是国外淘汰技术,有的图纸虽然先进,但受限于国内配套厂的技术、工艺、材料等原因,导致国产化的零部件质量、性能需要一定时间才能达到国际水平;购买生产许可证技术的国内厂商要支付昂贵的技术使用费,其机组性能价格比的优势在初期不明显;在研发风电机组过程中注重于产品本身,而对研发过程中需要配套的工作重视不够;由于试验和测试手段的不完备,有些零部件在实验室要做的工作必须总装后到风电场现场才能做;风电机组的测试和认证体系尚未建立;风电机组配套零部件的研发和产业化水平较低,这样增加了整机开发的难度和速度;特别是对于变桨变速型风机,国内相关零部件研发、制造方面处于起步阶段,如变桨距系统,低速永磁同步发电机,双馈式发电机、变速型齿轮箱,交直交变流器及电控系统,都需要进行科技攻关和研发;成本和上网电价比较高基本条件设定：根据目前国内风电场平均水平,设定基本条件为：风电场装机容量5万千瓦,年上网电量为等效满负荷2000小时,单位千瓦造价8000－10000元,折旧年限年,其他成本条件按经验选取;财务条件：工程总投资分别取4亿元8000元/千瓦、亿元9000元/千瓦和5亿元10000元/千瓦,流动资金150万元;项目资本金占20％,其余采用国内商业银行贷款,贷款期15年,年利率％;增值税税率为％,所得税税率为33％,资本金财务内部收益率10％;风电成本和上网电价水平测算：按以上条件及现行的风电场上网电价制度,以资本金财务内部收益率为10％为标准,当风电场年上网电量为等效满负荷2000小时,单位千瓦造价8000～10000元时,风电平均成本分别为～元/千瓦时,较为合理的上网电价范围是～元/千瓦时含增值税;成本在投产初期较高,主要是受还本付息的影响;当贷款还清后,平均度电成本降至很低;风电场造价对上网电价有明显的影响,当造价增加时,同等收益率下的上网电价大致按相同比率增加;我国幅员辽阔,各地风电场资源条件差别很大,甚至同一风电场址内资源分布也有较大差别;为了分析由风能资源引起的发电量变化对成本和平均上网电价影响,分别计算年等效满负荷小时数为1400、1600、1800、2200、2400、2600、2800、3000的情况下发电成本见表1,上网电价见表2;如果全国风电的平均水平是每千瓦投资9000元,以及资源状况按年上网电量为等效满负荷2000小时计算,则风电的上网电价约每千瓦时元,比于全国火电平均上网电价每千瓦时元高一倍;电网制约风电场接入电网后,在向电网提供清洁能源的同时,也会给电网的运行带来一些负面影响;随着风电场装机容量的增加,以及风电装机在某个地区电网中所占比例的增加,这些负面影响就可能成为风电并网的制约因素;风力发电会降低电网负荷预测精度,从而影响电网的调度和运行方式；影响电网的频率控制；影响电网的电压调整；影响电网的潮流分布；影响电网的电能质量；影响电网的故障水平和稳定性等;由于风力发电固有的间歇性和波动性,电网的可靠性可能降低,电网的运行成本也可能增加;为了克服风电给电网带来的电能质量和可靠性等问题,还会使电网公司增加必要的研究费用和设备投资;在大力发展风电的过程中,必须研究和解决风电并网可能带来的其他影响;四、政策建议1.加强风电前期工作;建立风电正常的前期工作经费渠道,每年安排一定的经费用于风电场风能资源测量、评估以及预可研设计等前期工作,满足年度开计划对风电场项目的需要;2.制定“可再生能源法”的实施细则,规定可操作的政府合理定价,按照每个项目的资源等条件,以及投资者的合理回报确定上网电价;同时也要规定可操作的全国分摊风电与火电价差的具体办法;3.加速风电机组本地化进程,通过技贸结合等方式,本着引进、消化、吸收和自主开发相结合的原则,逐步掌握兆瓦级大型风电机组的制造技术;引进国外智力开发具有自主知识产权的机组,开拓国际市场;4.建立风电制造业的国家级产品检测中心、质量保证控制体系以及认证制度,不断提高产品质量,降低成本,完善服务;5.制定适应风电发展的电网建设规划,研究风电对电网影响的解决措施;五、“十一五”和2020年风电规划我国电源结构70%是燃煤火电,而且负荷增长迅速,环境影响特别是减排二氧化碳的压力越来越大,风能是清洁的可再生能源,我国资源丰富,能够大规模开发,风电成本逐年下降,前景广阔;风电装机容量规划目标为2005年100万千瓦,2010年400～500万千瓦,2020年2000～3000万千瓦;2004年到2005年,“十五计划”后半段重点建设江苏如东和广东惠来两个特许权风电场示范项目,取得建设大规模风电场的经验,2005年底风力发电总体目标达100万千瓦;2006年到2010年;“十一五规划”期间全国新增风电装机容量约300万千瓦,平均每年新增60~80万千瓦,2010年底累计装机约400～500万千瓦;提供这样的市场空间主要目的是培育国内的风电设备制造能力,国家发展改革委于2005年7月下发文件,要求所有风电项目采用的机组本地化率达到70%,否则不予核准;此后又下发文件支持国内风电设备制造企业与电源建设企业合作,提供50万千瓦规模的风电市场保障,加快制造业发展;目前国家规划的主要项目有广东省沿海和近海示范项目31万千瓦；福建省沿海及岛屿22万千瓦；上海市12万千瓦；江苏省45万千瓦；山东省21万千瓦；吉林省33万千瓦；内蒙古50万千瓦；河北省32万千瓦；甘肃省26万千瓦；宁夏19万千瓦；新疆22万千瓦等;目前各省的地方政府和开发商均要求增加本省的风电规划容量;2020年规划目标是2000～3000万千瓦,风电在电源结构中将有一定的比例,届时约占全国总发电装机10亿千瓦容量的2～3%,总电量的1～%; 2020年以后随着化石燃料资源减少,成本增加,风电则具备市场竞争能力,会发展得更快;2030年以后水能资源大部分也将开发完,近海风电市场进入大规模开发时期;。
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风力发电及风电并网技术现状与展望
发表时间：2017-11-24T11:26:50.037Z 来源：《防护工程》2017年第17期作者：刘文华[导读] 如二滩送出安全稳定控制、华中—西北直流背靠背联网安全稳定控制、三峡发输电系统安全稳定控制。
陕西黄河能源有限责任公司陕西 710061 摘要：近年来,越来越多的风电场开始接入更高电压等级电网。
风电的大规模接入对电网的运行带来诸多方面的影响,如电网安全稳定、风电送出、调频调峰、电能质量、备用安排、运行单位众多协调困难等问题,不仅影响到电网的安全运行,也影响到电网接纳风电的能力。
通过对风电进行有效的控制,可以在现有的网架结构、电源结构、负荷特性、风电预测水平、风机制造技术水平等条件下,提高电网接纳风电的
能力,保证电网的安全稳定运行。
关键词：风电并网；控制技术；现状
1电网风电控制现状
1.1电网安全稳定控制现状安全稳定控制是提高电网输送能力,保证电网安全稳定运行的重要手段,目前在电网中已有大量的应用。
如二滩送出安全稳定控制、华中—西北直流背靠背联网安全稳定控制、三峡发输电系统安全稳定控制、江苏苏北安全稳定控制等。
但国内电网用于提高风电送出能力的电网安全稳定控制系统还处于探索阶段,如甘肃嘉酒电网区域稳定控制系统、承德地区风电电网安全稳定控制系统等。
其实现方法都是在电网故障情况下,通过采取紧急控制措施来提高正常情况下的风电送出能力。
风电场往往远离负荷中心,而这些地区的网架结构一般比较薄弱,电网送出能力有限。
如甘肃酒泉千万千瓦级风电基地目前已实现风电并网5600MW左右,到2015年风电装机容量将大于12000MW,但刚投产的750kV送出通道,以及原有的330kV送出通道,由于电网安全稳定问题,送出能力不能满足需求。
因此,考虑风电特性的电网安全稳定控制系统还有待进一步研究和探索。
1.2风电有功控制现状
风电发展初期,从电网角度,一般将其作为负的负荷考虑,通过采取一些手段,提高电网接纳风电能力,不考虑控制风电。
随着风电的快速发展,通过其他手段,如改善负荷特性、优化开机方式、部署安全稳定控制提高风电送出能力等,提高电网接纳能力已经不能满足风电全部并网的需求,需要控制风电。
电网公司在控制风电有功时,初期采取调度员人工控制的模式,经过一段时间的运行,发现人工控制存在如下问题:a)若调度端调节不及时,将威胁电网安全。
b)场站端调节速率慢,电网需要留较大的裕度保证安全。
c)在电网最大允许及风电出力一定的情况下,由于风电出力的随机性、间歇性,人工控制难以根据各风电场来风情况实时优化控制,易造成分配不公,且难以保证风电出力的最大化。
d)风电运行单位众多,调度员压力较大。
e)各风电场看不到其他风电场的计划及出力,不利于网源和谐。
因此,风电有功控制需考虑电网的约束条件,实时计算电网最大可接纳风电能力,根据接纳能力的变化以及各风电场当前出力和风电场提出的加出力申请、风电功率预测,利用各风电场风资源的时空差异优化计算各风电场的计划,并下发至各风电场,各风电场有功功率控制装置根据该计划值进行控制。
1.3风电无功控制现状
目前国内实际投产应用的无功电压控制技术和装置,主要是通过对常规电厂、变电站的调节来实现无功电压控制的,并未将风电场纳入进来进行调节控制。
风电的随机性和间歇性易造成电网电压波动大,无功补偿设备投切频繁,传统电压调节控制方式已不再适用。
目前国内电网对风电场接入的技术管理规范均是针对单个风电场并网点的技术指标进行考核的。
一般要求首先充分利用风电机组的无功容量及其调节能力,仅靠风电机组的无功容量不能满足系统电压调节需要的,需在风电场集中加装无功补偿装置。
实际运行的风电场都是根据自身并网点的考核指标进行无功电压控制来满足电网要求2风电场的控制现状
2.1风电场有功功率控制
由于风机协议的开放性差,目前风电场的有功功率控制功能模块一般部署在风机厂商提供的风电场集控系统上,对于由多种类型风机组成的风电场,其集控系统一般有多个。
由于风电场的集控系统厂商众多,技术水平不一,而且风电场集控主站与风机自身的控制单元经常会出现通信异常,另外风电场的集控系统与常规电厂不同,其可靠性一般较低。
即使在集控系统出现问题时,风电机组依然能够并网发电,因此单独依靠集控系统来调节风电场的有功功率,其可靠性不高,手段单一,难以满足电网控制需求。
特别是紧急控制情况下,需要引入后备控制措施,所以风电场的有功控制一般采取如图1所示的模式。
图1
2.2风电场的无功电压控制
目前,风电场主要由双馈和直驱风电机组组成。
从机组能力来看,双馈和直驱风电机组本身具备一定连续可调的无功功率范围。
但由于国内风电机组一般采用恒功率因数控制模式,不具备机端电压调节功能,并且机组功率因数只能在停机状态下进行设定,不可在线调节,这对于保持系统的电压稳定性是非常不利的。
在风电发展初期,由于风电场数量不多,容量较小,且处于电网末端,恒功率因数控制模式对电压的影响范围有限。
然而,随着大规模风电的集中开发,由于风电场群容量大,机组出力具有一定的空间耦合特性,因此风电的无功出力波动将急剧恶化局部地区无功、电压状况。
对于风电场无功电压控制的研究,建议结合实际情况通过风电场接入电网专题来开展。
3风力发电的展望
国家制定了一系列技术标准，对于电网进行监控，多数电网都被纳入调度控制体系，同时也大规模进行电网接入工作，不断提高对于火力电机组的能力和控制问题，建立了很多设施建设。
随着风电场持续增多，大规模风电也都集中接入电网，不断提高了可控性和增强了常规火电机组能力，主要措施可以分为几个方面：
（1）首先集中控制平台搭建，有效单一风场的随机性，形成了规模上和外部常规电厂电源，灵活的响应了电网调度，达到最大幅度电源利用效率，同时对于内部协调进行控制，进行了一定无功补偿设备，实现风电内部控制，使得运行不断优化和安全；（2）另外不断对于风电出力特性进行工作，对于风电机组和风电场群出力特性进行控制理论研究，从模型上考虑时间尺度资源问题和机组惯性问题，合理降低极端条件模型误差问题；（3）还有就是检测网络和风功率预测问题，风资源和风电场的检测网络和功率都是需要集中控制的基础工作，风电发达国家都建设全国性的测风网络，评估风能资源，以提高风电预测精度；（4）最后我们还要考虑到电力实时传输的要求，因此我们有必要扩大风电基地建设的区域，还需要建立非常合理的布局检测风资源网络气象数据，因为风功率预测系统研究都可以取得一定成果，同时也会受到天气预报影响。
4结束语
随着技术的不断发展，应该说风力发电技术已经得到了长远的发展，风电接入电网的比例也日益提高，这对减少煤炭发电污染和降低发经济成本环境成本都大有裨益，当然我们也需要看到我国的风力发电技术和风电并网技术同发达国家的一些差距，要不断大力投入力度，加快研究、设计和生产步伐问题，促进风电事业快速发展进步。
参考文献
[1]陈惠粉，乔颖，鲁宗相，闵勇，风电场群的无功电压协调控制策略[J].电力系统自动化，2010（18）.
[2]白建华,辛颂旭,贾德香,等.中国风电开发消纳及输送相关重大问题研究[J].电网与清洁能源,2010,26(1):14-17.。