风力发电并网技术及电能控制策略探究
风力发电并网技术及电能质量控制对策探析
风力发电并网技术及电能质量控制对策探析当下风力发电成为我国对于风力资源应用的重要方式，随着风力发电行业的不断发展，风力电网系统的构建同样也越来越完善，可以服务于更多的区域。
在风力发电技术的应用中，为了取得更为理想的作用价值，并网技术需要予以高度关注，确保风力发电产生的电力能源可以更好并入原有电网体系中，有效应对该环节出现的不良干扰因素。
标签：风力发电;并网技术;电能质量;控制对策1风力发电并网技术的基本概述1.1同步风力发电机组并网技术的概述同步风力发电机组并网技术是为了保证发电机组运行的输出功率稳定性而将风力发电机和同步发电机相结合，并为风力发电功能提供相应的无功功率和周波稳定支持。
由于同步风力发电机组有着体积小、结构紧凑、工作效率高和成本稳定等特点，有着广阔的应用范围。
加之其维护成本较低，可以负载的转速较高，保持周波的稳定，有效的提升风力发电能源的质量，对于促进我国可持续能源的应用和风能建设的发展有着积极的促进作用。
可以说，同步风力发电机组并网技术在风力发电行业中占据着相当大的比重，在其实践应用中也存在着转子转矩出现波动进而影响发电机组并网调素准确性的问题，将变频器安装至电网和发电机组之间，就成为提升并网质量和减少电力系统震荡的主要途径。
1.2异步风力发电机组并网技术的概述相对于同步电力发电机组并网技术，异步风力发电机组并网技术是利用转差率和电力运行的复合进行目标的调整，相对粗狂的运转模式对于调速精度方面的要求较低。
因此这种并网技术可以实现设备结构和体系的简化，尽可能的降低设备安装的繁琐度和整体发电成本。
同时，该并网技术也会导致电流过大，降低整体电网的电压水平，威胁到电网运行的安全。
2风力发电并网技术2.1同步风力发电机组并网技术同步风力发电机的工作效率高、体积小、结构紧凑、成本低、可靠性高、维护量小，同步发电机的无功功率和有功功率是同时输出的，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，在风力发电中同步风力发电机的应用十分广泛，几乎大部分企业都拥有同步风力发电机组并网技术。
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。
风力发电并网技术及电能质量控制研究
风力发电并网技术及电能质量控制研究随着风力发电技术的不断发展和应用，风力发电已经成为我国重要的清洁能源之一。
而风力发电并网技术则是将风力发电系统与电网连接起来，将风能转化为电能，并将其输送到电网中，从而满足国家对清洁能源的需求。
本文将探讨风力发电并网技术及电能质量控制研究的相关问题。
一、风力发电并网技术风力发电并网技术的基本原理是将风电系统的输出电能通过变压器接入到中压侧或高压侧的电网中。
风电并网系统主要由风力发电机、并网逆变器、电网保护装置、控制系统、变压器等组成。
风力发电机是风电系统的核心部件，其功能是将风能转化为电能。
风电机与并网逆变器通过电缆相连，在逆变器的控制下，将发电机的输出电能与电网连接起来。
电网保护装置主要是对风电发电机接口处的电网进行电气保护，以保证电网的运行安全。
控制系统是风电并网系统的关键部件，其作用是对风电系统进行自动化控制，保证风电系统的稳定性和安全性。
变压器则是将风电系统的输出电能经过变压处理后，接入到电网中。
在风力发电并网系统的运行过程中，应该注意以下问题：1.保证风电系统的稳定性风电系统的稳定性是风力发电并网系统的关键，其影响因素包括风速变化、负载波动、逆变器的响应时间等。
对于风电系统的稳定性保障问题，应根据实际情况设计合理的控制系统，采用先进的电气保护装置。
2.电气安全问题由于风电系统的接口处与电网相连，存在电气危险，因此应采取必要的安全措施，保障专业人员的安全。
3.电网供电质量问题风力发电系统并网后，其输出电能将直接影响电网的供电质量，因此必须要对风电逆变器进行合理的设计和控制，以提高电网的供电质量。
二、电能质量控制研究电能质量包括电压、频率、波形、谐波等指标，这些指标的偏差将直接影响到电力系统的运行稳定性和可靠性。
针对不同电力系统的要求，对风电逆变器的电能质量进行控制、调节和优化。
具体方法包括电路设计、控制算法设计、变频器参数调整等。
同时，针对风力发电系统的电网接口问题，应采取适当的滤波措施，以减少并网进入的谐波，提高电能质量。
风力发电并网技术及电能质量控制研究
风力发电并网技术及电能质量控制研究随着世界能源需求的增长，新能源的应用得到了广泛关注，其中风力发电是一种十分重要的清洁能源。
风力发电具有资源丰富、无污染、可持续等优势，不仅能满足不断增长的能源需求，还能减少温室气体排放，保护环境。
然而，由于风力发电的特殊性质，其并网技术和电能质量控制成为了需要研究和解决的重要问题。
风力发电并网技术是指将风力发电装置与电网相连接，实现电能的输送和调节。
风力发电装置的本质特点是其输出功率受风速大小和风向角度等自然因素的影响，其输出电流和电压也会发生波动。
因此，风电场与电网间的功率控制和稳定性控制成为了关键问题。
目前，风力发电并网技术主要采用了PWM调制、变容器控制等技术来实现对电网负载的稳定控制。
此外，还有采用卡尔曼滤波、神经网络等更先进的控制算法。
电能质量是指电能的纯度、稳定性等特性，是衡量用电质量的重要指标。
风力发电的并网处于电网较低的电压等级，其输出电流和电压的波动可能会给电网带来不良影响。
因此，控制风力发电的电能质量是可持续发展的一个重要环节。
目前，国际上通过限制风电场输出电流、电压波动来保证电能质量，如IEEE标准等。
国内也有一些标准和规范来规定风电场并网应当遵守的电能质量规范，同时，在电站设计中需要考虑电力电容器等装置的安装和使用，以降低电能质量问题。
总之，风力发电并网技术和电能质量控制是风力发电应用的重要研究领域。
在未来，应该继续研究和开发新的控制算法，提高风电场的功率调节和负载稳定性。
同时，应当进一步规范电能质量控制标准，并针对风电场特点研制符合实际要求的设备，并严格控制其产业链的质量管理，以保证风力发电技术的可持续发展。
风力发电并网技术及电能质量控制策略
风力发电并网技术及电能质量控制策略摘要：随着电学技术的不断进步以及成本的不断降低，电力电子学的出现为提高风电场的控制性能以及电网接入性能提供了一种全新的途径。
利用电力电子技术对风机进行速度调节，以获取更大的风能。
同时，电力电子装置还能解决风电并网系统中的无功、谐波等电能质量问题。
我们在将对定速和变速风力涡轮机在不同拓扑构造下的功能特点进行比较研究,以及对不同种类风能设备的能源效率情况的研究。
关键词：自然资源；风力发电；电能质量控制；发展风能资源具有可再生性，清洁无污染等特点，被认为是最具开发价值的能源之一。
随着中国风电技术水平的不断提高，中国风电已由小型化向大型化、并网化发展。
在发电过程中，利用大型风力涡轮机进行电网运行，能够提高风资源的利用率，提高发电效率，节省发电成本。
最重要的是，它对电能质量会有比较好的影响，在电能质量控制方面取得了优异的效果，缓解了我国的电力短缺，提高了电能质量，为人民的生命提供了安全保障。
一、风力发电并网技术(一)异步并网技术异步风电机组在运行时，采用滑移率对负载进行调节，因而转速控制精度不高。
在此条件下，不需安装同步装置，也不需全步运行，只需系统的运行速度与系统的同步速度相近即可实现并网。
异步发电机的主要特点是控制设备比较简单，并网时无异步振荡、无功振荡、稳定可靠。
但是，世界上没有十全十美的事情，异步风机并网技术在实际运行中仍有许多不足之处。
如直接接入电网时，可能产生较大的浪涌电流，引起电压骤降，对整个电网的安全运行构成严重威胁。
同时，由于电力系统本身不存在无功，所以总需要对无功进行补偿。
(二)同步并网技术相对于异步风电机组，同步风电机组正常运行时，既有有功，又有无功。
同时，该系统还具有较强的稳定性，从而大大提高系统的电能质量。
这也是为什么现在很多电力系统都采用同步发电机的原因。
近年来，同步风电机组（即同步发电机与风电机组一体化）逐渐成为电力领域的研究热点。
由于风速波动较大，电机转子转矩波动较大，使得同步发电机难以满足并网调速时的精度要求。
风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨
风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨能源问题是一个全球性问题，而提高能自然源利用率可有效缓解能源短缺问题。
在我国大力发展绿色经济的政策下，风力发电以其清洁无污染、无限可再生等优点被广泛应用。
但是风力发电过程必须加强电能的质量控制，本文浅议了风力发电并网技术及电能质量的控制措施。
标签：风力发电；并网技术；电能质量一、风力发电并网技术（一）同步并网技术同步发电机组的并网技术并没有被大规模的应用推广，主要是因为风力发电并网速度无法与同步发电机组的步调完全一致。
同步发电机组是将风力发电动力组与同步发电动力组合理结合，其最理想的状态是同步发电机组与风力发电机组之间的步调完全一致。
但是由于风速具有一定的不确定性，导致发电转子转矩出现一定幅度的波动，降低来了发电机组的并网调速精度。
若将二者结合起来，需考虑风力作用下的同步发电机组与风力发电机组步调不一致所造成的各种隐患。
现阶段的处理方法多为在电网和发电之间安装变频器，以减小失步的不稳定性和电力系统的无功震荡。
（二）异步并网技术异步风力发电机组并网技术主要是借助转差率实现发电机运行负荷的调整，其具体的调整精度要求并不高，在设备的安装过程中也没有同步并网技术繁琐，并且可以省去整部操作步骤，只要保证两者的转子在运转过程中运转速速接近即可。
同时，异步发电机组也有其不足，如两者在并网操作过程中很容易产生冲击电流，若冲击电流过大，则会导致电网电压水下降，对整个发电系统的安全运行造成威胁，甚至可能会造成整个风力发电系统的瘫痪。
想要从根源上解决异步发电机组的并网问题难度很大，只有加强对异步风力发电机组并网的运转监管，才是目前最有效的方法。
二、风力发电并网技术对电能质量的影响因素（一）谐波干扰在风力发电机组的并网过程中，最容易受一系列谐波因素的影响，谐波的产生主要有以下两个方面：第一是在风力发电并网过程中涉及到的逆变器产生的谐波。
第二是在电源接通后系统自身运行过程中会形成谐波源。
风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
风力发电并网是指将风力发电设备接入到电力系统中，并将其能量输出到电力系统中。
由于风力发电的特点，如波动性和不可预测性，使得它们的并网存在一些问题。
例如，由
于风力发电的功率输出与风速成非线性关系，因此在设计支持系统时需要考虑到这一点。
此外，在风力发电并网过程中还需要考虑到输电线路的稳定性和安全性问题，如电压和频
率的波动等。
为了解决这些问题，一些控制策略被提出来，如变桨角控制、主动与被动功率控制、
无功功率控制等。
变桨角控制是风力发电机最常用的控制策略之一。
它通过改变桨角，控
制发电机的转速和输出功率，从而使风力发电机能够更加稳定地并网。
主动和被动功率控
制也是一种常用的控制策略。
它们可以根据风速的变化来调整发电机的输出功率。
无功功
率控制可以通过调整电压和无功的输出来稳定电力系统，提高电能质量。
电能质量是指电力系统提供的电能的可靠性和稳定性。
风力发电机并网可能会对电能
质量产生影响，如电压波动和电流谐波等。
为了控制电能质量，需要使用一些技术手段，
如无功功率控制，谐波滤波器等。
无功功率控制可以平衡电能系统中的电压和无功功率，
保持电网的稳定性。
谐波滤波器可以过滤掉电能系统中的谐波，从而保持电能的稳定性和
质量。
风力发电并网技术及电能质量控制策略
风力发电并网技术及电能质量控制策略摘要：风力发电是新能源应用的重要体现，风力发电并网技术应用，为风力发电效率提高奠定了基础。
风力发电并网技术应用期间，需提高对电能质量控制的重视，及时排除不利因素，保证风力发电系统运行的稳定性与安全性。
文章制定了完善的电能质量控制策略，为有效发挥风力发电并网技术的应用优势与电能质量的稳定性提供参考。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量引言为了降低风力发电对周边环境造成的不良干扰，许多风力发电厂都会建立在人烟稀少的偏远地区，既能够降低风力发电对居民生活的干扰，也能够更好的保障风能获取量，使更多的风力能源转化为电能。
但是在这样的过程中，就会导致风力发电管理难度增加，稳定性上会受到许多自然因素的干扰。
所以，为了保障风力发电的稳定性，提高风力发电效益，就必须对风电并网技术的应用进行不断完善，以此来保障风力发电质量，为我国能源结构优化做出贡献。
1风力发电并网技术详细介绍1.1同步风力发电机组并网技术同步风力发电机组通过对风力发电机和同步发电机进行融合，在同步发电机的具体运行中，能够较好地确保输出功率的合理性；在发电机组的顺利运行中，能够为其提供一定的无功功率，并在极大程度上提升周波的可靠性，实现电能的有效传输。
关于电力发电中同步风力发电机组并网技术的应用，仍然存在一些问题，即会发生较大的风速波动问题，致使转子出现过大的转矩波动，这就在一定程度上影响发电机组并网调速，也无法较好地确保发电机组并网调速的精准度。
基于此，相关人员需要对这一隐患进行深入探究，通过在电网与发电机之间对变频器进行恰当安装，以此来确保电力系统运行的稳定性，有效强化并网的整体质量。
1.2异步发电机组并网技术异步发电机组并网技术与同步发电机组并网技术存在差别。
高精度机组调速方面，异步发电机组并网技术对高精度机组调速要求严格度不高，并网操作简洁，通过对基本转速和同步转速的控制即可实现。
风力发电系统中异步风力发电机组并网技术能够有效提高风力发电系统的稳定性，控制装置复杂度较低。
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风力发电并网技术及电能控制策略探究
发表时间：2018-06-19T10:46:37.983Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：欧振兴[导读] 摘要：由于风力发电站以及它的相关场所占到的规模越来越大，因此在我国的电力事业中占有的比例也在不断的升高当中，再加之风能具有丰富性以及灵活性，而且风力发电站一般处在人烟稀缺的区域，因此需要承受的电流冲击将会比一般发电站更大，如不能妥善的进行处理解决，很有可能会对整个电力网造成谐波污染以及其他方面的质量问题。
（五凌电力有限公司新疆分公司新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830000）摘要：由于风力发电站以及它的相关场所占到的规模越来越大，因此在我国的电力事业中占有的比例也在不断的升高当中，再加之风能具有丰富性以及灵活性，而且风力发电站一般处在人烟稀缺的区域，因此需要承受的电流冲击将会比一般发电站更大，如不能妥善的进行处理解决，很有可能会对整个电力网造成谐波污染以及其他方面的质量问题。
关键词：风力发电；并网技术；电能控制；控制策略 1风力发电概述
（1）风力发电利用方式。
风力发电的利用方式主要有二：一类是独立运行供电系统，单机容量一般为0~10kW；另一类是作为常规电网电源，商业化机组单机容量主要为150~2000kW，其中，大功率风电机组并网发电是高效大规模利用风能最经济的方式，已成为当今世界风能利用的主要形式。
（2）并网型风力发电基本原理。
并网型风电系统的基本原理是：风力发电机（简称风机）利用叶轮旋转，从风中吸收能量，将风能转化为机械能，叶轮通过一增速齿轮箱带动发电机旋转（直驱式风电系统无此环节），发电机再将机械能转化为电能，并入电网供用户使用。
并网型风电系统的风机一般为水平轴式，该风机在其桨叶正对风向时才旋转，由偏航系统根据风向控制风机迎风。
2风力发电并网技术
风力发电并网技术就是确保风力发电机组输出的电力能源的电压与被接入电网的电压在幅值、相位、频率等方面能够保持一致，从而使得风力发电并网后，整个电力网络能够趋于安全、稳定运行状态。
目前，常见的风力发电并网技术包括以下两种： 2.1同步风力发电机组并网技术
同步风力发电机组就是风力发电机与同步发电机的结合。
在运行同步发电机的同时，不仅能够有效的输出有功功率，而且可以给发电机组提供无功功率，并确保周波的稳定性，极大程度上提升电能的质量，所以在我国的电力系统中，同步发电机组并网技术应用功能较多。
通常情况下，风速的波动较为明显，会导致转子转矩表现出较大幅度的波动，无法达到发电机组并网调速的精度。
如果将风力发电机与同步发电机融合之后未充分考虑这些隐患，特别是载荷较大的情况下，很可能使整个电力系统出现失步现象或无功振荡。
因此，在同步风力发电机组并网技术中必须要综合考虑这些问题，可以采取在同步发电机和电网之间安装变频器等措施，避免电力系统无功振荡或失步问题，进而提升同步风力发电并网水平。
2.2异步风力发电机组并网技术
异步风力发电机组并网技术是风力发电并网技术的另一项重要技术。
与同步风力发电机组并网技术相比，异步风力发电机组并网技术主要通过转差率来调整发电机的运行负荷，对调速精度要求较低，减少了同步设备安装的麻烦，同时避免了整步操作，将发电机的转速进行适当的调整，使其接近同步转速，就可以完成并网。
但是，异步风力发电机组并网具有一定的缺陷，因为异步发电机在并网操作中会产生冲击电流，如果冲击电流过大，将会降低电网的电压水平，不利于电网的安全运行。
在异步风力发电机组并网技术应用的过程中，必须采取一定的无功补偿措施，进而避免磁路饱和、无功激磁电流增大等问题。
3风力发电并网技术对电能质量的影响由于近些年来风力发电机组并网的应用规模不断扩大，其对电能质量的影响也随之增加，其中，部分影响并不利于电网电能质量的提高。
较为常见的问题便是电压波动以及闪变。
电压风力资源本身具备不稳定性，加之风力发电机组自身运行特点，导致风力发电机组自身输出功率难以稳定，进而对电网电能质量造成不利影响。
如今，风力发电机组往往使用软并网方式实现并网，但在设备启动过程中依旧会形成冲击电流，且电流值较大。
若切出风速低于风速，则处于出力工作状态下的风机会自动停止运行。
不仅如此，风速难以控制与风机所形成的塔影效应也会对风机处理造成影响，使得风机出力出现波动现象，且波动值处于可以形成电压闪变的范围当中。
故而，即使风机正常运行，也会令电网出现闪变现象。
4电能质量控制策略
4.1电压波动和闪变的控制策略
（1）有源电力滤波器
要想控制善变的电压，理应在负荷电流发生急剧波动时进行。
当负荷发生变化时，应及时补偿无功电流，以此来实时补偿负荷电流。
因为有源电力滤波器采用的电子器件是可以关断的，所以，电子控制器完全可以替代系统电源，以此来输出畸变电流到电压负荷，只要保证系统只为负荷提供正弦基波电流即可。
从整体情况来看，有源电力滤波器具有电压波动大，响应速度快，补偿容量小，补偿率高，控制能力强，运行稳定、可靠等特点。
其在电压波动的控制方面必然发挥较大的作用。
（2）动态电压恢复器
在中低压配电网中，有功功率的快速波动也将导致电压闪变问题的出现。
因此，保证补偿装置的科学性和有效性就显得十分关键了。
除了要进行必要的无功补偿之外，还应该适时进行有功补偿。
然而，由于带储能单元的补偿装置可以有效改善电能质量，所以，其完全可以取代传统的无功补偿装置。
那么，对于本身就带有储能单元的动态电压恢复器而言，其能够以正常电压和故障电压的差值在ms级内将电压注入到系统中。
这种方式可以有效解决电压波动、谐波等动态电压质量问题。
4.2谐波的控制策略
（1）增加换流装置的脉动数。
作为电网中的主要谐波源之一，换流装置产生的谐波主要集中在特征谐波上，所含有的非特征谐波含量一般比较少。
由于特征谐波的频谱为n=kp±1，所以，在脉动数p增加的情况下，n也会随之增大，工n、工l/n（谐波电流）也将因此减少。
基于此，增加整流脉动数能够在平滑波形的同时减少谐波。
比如说，在脉动数由8增加到14时，就可以消除幅值相对比较大的低频项，从而大大降低谐波电流的有效值。
（2）加装无源滤波器。
在电力电子设备的交流侧安装无源滤波器，并且以C、L、R元件为基础构建无源网络，可以吸收负载，从而产生谐波电流。
具体来说，无源滤波器主要分为高通滤波器和调谐滤波器2种。
高通滤波器主要用于对某一次以及以上各次谐波的吸收；调谐滤波器又被划分为单调谐和双调谐2种，用于对电一次数或相邻两次谐波的吸收。
除了具有滤除谐波的功能之外，无源滤波器还能够在基波电压的作用下为谐波负载提供容性基波无功功率，并且能够满足谐波源无功补偿的需求。
从整体情况来看，基于结构简单、效率高、成本低、维护方便、运行可靠等优势，加装无源滤波器已经成为了抑制谐波的主要手段之一。
5结语
近年来，随着电力电子技术的不断发展，为了改善风力发电的性能，在电网接入与控制等方面提出了新方法。
成本越来越低的电力电子技术不仅可以通过调整扇片速度来获取更多的风能，还可以为风电并网系统中存在的各种电能质量问题（比如谐波、无功等）提供科学、有效的解决方案。
正因为有电力电子技术的支撑，风力发电备受关注。
作为风力发电中的关键技术，并网技术直接决定了风力发电的最终效果，因此，有必要对其进行深入的研究，最大化地发挥这项技术的效能。
参考文献：
[1]风力发电并网技术及电能质量的控制策略[J].石小霞.工业.2016（02）
[2]风力发电并网技术及电能质量的控制策略[J].赵大宇，闫玮祎，赵春璋[3].工业技术（全文版）.2017（02）
[3]浅析风力发电并网技术及电能控制策略[J].路立仁.科技与创新.2016（17）
作者简介：
欧振兴（1988.09-），男，湖南衡阳人，新疆农业大学，农业电气化与自动化专业学士，电气工程师，研究方向：风、光伏发电并网相关问题研究。