风力发电并网技术及电能控制分析

风力发电并网技术及电能控制分析

李晟嘉

福建省福能新能源有限责任公司 福建省莆田市 351100

摘要：随着社会科技的快速发展，风力发电作为一种创新型发电形式在不断完善的专业技术下受到重点应用。可持续发电作为风力发电的特点其对于我国现代化可持续发展有着极为重要的意义，风力发电作为清洁型能源与风力发电并网技术的合理应用实现风力发电并网，为社会发展提供正常供电。

关键词：风力发电；并网技术；电能控制分析

前言：

日趋成熟的风电发电技术使得电厂容量也在日益增加，不断扩大的供电规模保证社会正常运转的稳定性。通过良好的供应关系解决生产与资源之间的现实性冲突，对电网系统的合理优化，减少其所承载的冲击力，以现代化技术控制电能，充分发挥风力发电并网技术的优势。 1风力发电并网技术

（1）同步并网技术。相同步调作为发电机组与风力发电机组的共同工作模式，能够最大程度提升风力发电并网技术的使用效果，但就风力发电整体运行机制而言，其在实际运行过程中无法长时间保持良好的稳定性，而其主要原因即是受风力、风速及风向的影响而造成发电转子发声晃动与摇摆，而这也是难以满足同步发电机组运行的主要原因^[1]。风电并网技术受外界因素影响会出现一定问题，因而，现阶段的技术要点将推广风力发电并网技术转变为如何实现同步并网，以期有效方式为后续运转奠定良好基础。（2）异步并网技术。与同步并网技术的区别在于其先以结合风力发电动力组与异步发电动力组后再实现共同运转，与同步并网技术相比而言，其在一定程度上降低受限可能性，不仅能够提升电网运转调速的一致性，还能够通过风力发电协调异步电阻转动转，异步发电机方式作为风力电机组搭配的首要选项能够在一定程度上简化控制装置，在实现并网后不受外界影响长期保持稳定性。但现阶段，电力发电异步并网技术也存在一定问题，其与同步并网技术的区别在于受电压降低或电流过大影响而发生系统异常的情况，不断增加的异步电机电流使得其运行超载，而造成电机运转瘫痪，加剧生产安全风险。因此，只有做好相关准备工作，才能保障异步并网技术的稳定运转。

2风电并网度电网质量的影响

（1）谐波影响。谐波在风力发电并网过程中作为无法避免的因素，会影响电网整体运行状态，谐波的形成是在并网时因逆变器的应用而产生^[2]。在运行中接通风力电源后即会产生谐波，在电网中引入谐波对于电网整体结构的电能质量有较大影响，除此之外，并网技术在现阶段广泛应用风力发电并网技术，但去在实际运行过程中会产生极大的冲击性电流，风机受外界风速影响所切出的风速使其脱离额定范围，进而影响整体电网电能质量。（2）电压力波与闪变。清洁型能源作为风电的特性，近年来不断增加的风电容量与过快的并网会影响整体电网电压，从而出现闪电或电压波动的情况。一旦选取较小配电变压器则会在风力发电并网中出现电压闪电，对整体风力发电并网造成一定影响。过小配电器会因其接入方式的不同而出现大幅度波动，进而影响馈电附近电压用电设备受损，降低风力发电正常运行的效果。除此之外，不断增加的电网电压，依据其同步异步电机所选用的不同也在发生改变，消耗大量的无功功率是发电机处于正常运行状态下所运转的基本条件，电网电压受功率分布方式变化影响，无法快速消耗无功功率，而增大电网线路压降。

3风力发电电能控制措施

3.1控制并网谐波

不断提升的电力资源需求也是推动风力发电并网技术不断优化与完善的重要原因，越来越多的电网工程与电力系统结合以满足人们日常生活的实质性需求。但就风力发电而言其因清洁特性使其在运转过程中存在较大的随机性，而并网应用对于电力系统或电网工程而言无法代表整体核心区域，因此，通过对其影响因素的合理分析在一定程度上提高风力发电并网技术及电能控制的有效性。动态无功抵偿设备供应特性对于风电并网运转方式而言是一项极为重要的实验，其目的在于依据相关标准进行电容抵偿投切操作，查看风电并网在运转运行过程中的安全性与稳定性，极为简便的操作步骤对于风电并网运转而言有着较为重要的意义。因而，在并网过程中运转机组应当调整发电机输出功率，以改变现有负载状态，保证机组的正常运行。除此之外，在实验中为保证实验结果的有效性，应当最大程度降低外在因素干扰，保障实验全过程能够在风速“不”稳定的发电条件下进行，进而提升动态无功抵偿设备公用特性结果的准确性。另外，可以对风电场电能质量进行实验，通过对风电场风机运转与停运两种状态的充分实验全面检测所有并网点。此项检查工作的目的在以于电压总谐波与次谐波电压的稳定性为主要目的测试各功率区间及谐波电压，进而保证在标准条件下对风电场谐波电流进行判断。为保证电网运行状态的稳定性应当以有效方式降低风电并网的影响因素，以有效举措控制电能质量，在实践中为抑制谐波采取现阶段较为成熟的方法，通过增设静止无功补偿设备，保证系统的稳定运行。无功功率状态的变化依据其所判断的特点开展各项工作，以可靠跟踪方法针对产生变化的无功功率进行快速反应，提升应用的准确性与有效性。电压调节其起伏程度时依据增设静止无功补偿设备的数量做出改变，电压大小起伏变化与其不稳定的风速变化有一定影响，为保证电网电能质量，应当在提升风力发电机组运行状态的稳定情况下控制并网谐波。

3.2控制电压波动与闪变

不断扩大的风电机组并网运行规模直接影响电网电能质量，其中最为突出的即是电压波动与闪变问题，而不够稳定的机组设备输出功率也在一定程度下影响风电电场电压。除此之外，软并网风电机处若产生较大的冲击电波则使其实质运行中出现一定问题，因此，自动退出运行是风电机组在大工况条件下做出的优先选择，此种保护机制的优势在于其能够在极端条件下降低对配电电网的影响，以保证整体电网的安全性与稳定性^[3]。另外，电压闪变受风电机组发电运行波动影响，而过快的变化会影响电网电能质量。为控制电波压力与闪变首要工作即是寻找有源电力滤波设备，并对其进行增设应用风力发电并网技术时以解决电压闪变问题为首要工作。在负荷电流产生较大波动之前应当补偿负荷变化所产生的无功电流，实现第一时间补充复合电流的目标。可关断电子设备作为风力发电系统中的主要零件之一，在有源电力滤波设备中充分发挥其效能控制电子设备更换运行过程中发生问题的系统电源，进一步实现电压负荷输送畸变电流。其次，以优良补偿设置为主在产生电压波动时以补偿设备对其进行合理且有效的抑制。在优良补偿装置方式的应对工作中优先设置系统增设动态，恢复设备的运行能力。可存储能量单元作为补偿装置自身所具备的实际作用，通过多次补偿以在同一时间内保障无功功率的使用效果，降低电压变动对整体风力发电并网工作的影响，从而保障电网电能质量的合理控制效果。

总结：

现阶段，我国所应用的并网技术取得了较为理想的使用效果，成熟的风力发电技术虽然仍存在一定问题，但并未对电网电能质量产生实质性的影响。因此，通过全面研究方提高风电并网电能质量控制工作的有效性，增设需求设备对电功率因素进行合理优化，保证电网高质量供电效果，进而推动整个电力行业的快速发展。

参考文献：

[1]张玉林.探究风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].工程建设与设计,2019(22):55-56+62.

[2]王雪.风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].建材与装饰,2019(27):247-248.

[3]赵剑波.风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].电子技术与软件工程,2019(16):234-235.