风力发电并网技术与电能质量控制探讨

风力发电并网技术与电能质量控制探讨

王建军

中广核(兴安盟)新能源有限公司  内蒙古包头市  014000

摘要：随着人们环保意识的增强，以及对于电力资源需求的增加，推动了风力发电的高速发展。现如今，我国的风力发电站数量在急剧增加，并网建设规模也在不断扩大，然而也带来了一些新的问题。其中电能质量低下、运行不稳定等，都是现存的问题。那么在今后的实际工作中，就需要针对风力发电并网技术的实际情况，展开深入的探讨与分析，然后提出相应的解决措施，做好电能质量控制工作。

关键词：风力发电；并网技术；电能质量

引言：风力发电并网的建设，不仅满足了人们的正常用电需求，推动了社会经济的高速发展；而且节约了更多的资源能源，促进了电力事业的良性发展。在此背景下，还要对风力发电并网技术的电能质量，展开具体的探讨与分析，以提高电能质量，充分发挥风电并网的价值与作用。

一、风力发电并网技术的基本内容

随着各个行业与领域的高速发展，对于电力资源的需求也在不断增多。传统的火力发电方式，是以煤炭资源作为燃料。在长期的发电中，不仅需要消耗大量的资源能源，而且会对生态环境造成污染与破坏。因此在新时期下，就需要研发出更多的发电方式，以减少对煤炭资源的消耗，且实现绿色环保生产。而风力发电，就是一种绿色、环保的发电技术，且风力资源不会枯竭，可以长期使用。但是风力发电具有着不稳定性，因此就需要实现风电并网，才能满足人们的实际用电需求[1]。所谓的风力发电并网技术，就是指将风力发电机组与火力发电机组合并，从而保障供电的稳定性与持续性。常见的风力发电并网技术，可以分为同步与异步两种，都可以实现风力发电机组与火力发电机组的合并。其中同步技术，就是指将同步发电动力组，与风力发电动力组合并，从而实现有效运行。主要是因为风力发电的转动比较灵活，从而导致发电转子出现较大的摇摆，影响发电机组的正常运行。当将其合并之后，就可以保障其平稳运行，防止机组出现各种故障。同时，还要将更多的先进技术与设备应用其中，实现两者的有效合并，从而保障发电机组的平稳运行。而异步技术，是指异步发电动力组和风力发电动力组的合并，从而完成整个电力运行。异步技术不会受到各种条件的限制，对于精准度的要求也较低。然而在并网过程中，会出现电流过大、电压下降等现象，从而影响风力发电的正常运行。因此就要加大监督管控，从而保障发电运行的平稳性。

在风力发电并网中，还需要做好运行试验工作，才能保障电能质量，保障电力供应的稳定性。因此在运行试验中，就要做到以下几点：第一，电力工作人员，需要先提升异步发电机组的主轴转速，只有当转速达到同步转速的92%以上，才能启动并网接触器[2]。这时，需要将发电机组中的双向晶闸管与电网连接起来，并且进行晶闸管触发单元的有效控制，最后进行并网时产生的冲击电流进行测量。当超过规定值时，则需要关闭双向晶闸管，完成运行试验工作。第二，风力发电在并网中，还需要对发电机组的输出功率进行调整，从而观察不同荷载情况下的电容补偿投切动作状态。如果风力较小时，风力发电机组的送电线路充电功率就会升高，导致电压负荷较大。这时，就要使用动态无功补偿方法，进行运行试验，以保障人员的生命财产安全，以及风电机组的平稳运行。如果风力较大时，风力发电机组的无功损耗会不断增加，从而导致电压负荷降低。这时，就需要使用容性无功补偿方法，进行运行试验，以防止出现各种故障。

二、电能质量控制措施

（一）做好故障处理

由于风力发电机组在运行中，会受到多种因素的影响，因此就会出现各种故障，影响机组的平稳运行。如风力发电并网中，经常会出现谐波、电压波动、闪变等现象，从而直接影响风力发电机组的平稳运行[3]。因此就要电力工作人员，借助相应的技术与设备，做好故障处理工作。如若发现谐波问题时，就需要及时采用静止无功补偿器，从而消除谐波，提高电能质量。静止无功补偿器，是由电抗器、谐波过滤器等组成，具有着高超的灵敏性、实时监测等功能，能够对发电机组进行动态密切监测。同时，还可以根据电压的变化做出相应的调整，以达到快速消除谐波的作用，最终提高电能质量。如若发现电压波动、闪变等现象时，也需要立即展开处理。电压波动与闪变，可以通过肉眼观察进行判断，以及借助相应的设备，快速得知电流电压的波动情况。如果出现急剧波动，可以采用无功补偿方法进行处理，从而增强滤波器的适应性与稳定性，防止造成设备的损坏。当发电机组的电压和电流恢复正常后，就会立即向系统传输电压，防止电压出现较大的波动。此外，还可以将动态电压恢复器应用其中，并且做好前期的运行试验，当满足实际运行需求后，才能投入正常使用，保障各项设备的正常平稳运行。

（二）使用先进技术

随着社会经济的高速发展，以及科学技术水平的不断提升，传统的电能控制装置与技术，已经无法满足现阶段的实际需求，急需要改革与创新。因此在新的时期下，就需要紧跟时代发展，将更多的先进技术与设备，应用到风力发电并网的电能质量控制中，以提高工作效率与水平，减轻工作人员的负担与压力。首先，要积极借助互联网信息技术、人工职能技术、物联网技术、无线通讯技术等，进行风力发电并网机组的管控。以及时找出发电机组运行中存在的问题，并且发出警报信号，通知维修人员进行处理，防止造成更大的损失。其次，需要将先进的技术与设备，应用到电能质量控制中，从而对电压、电流进行监督管控，并做好处理解决工作。比如控制器的设置，就可以对发电机组的运行状态，进行实时监督与密切管控，并且对电压与电流进行调整改善，最终提高电能质量。最后，还要通过制度体系的建立，要求每一位人员明确自身职责，清楚自身使命，做好自身本职工作，全身心参与到电能质量管控工作中。同时，还要通过补偿机制的建立，针对发电机组的实际情况，做好电能补偿工作，设置电能补偿装置，以改善设备的性能，提高电能的质量。

（三）进行密切监测

要想有效控制风力发电并网过程中的电能质量，就需要进行风力发电机组的密切监测，以及时找出问题，分析原因，制定相应的解决措施。在密切监测中，需要将各种先进的技术与设备应用其中，实时监测、密切跟踪发电机组的运行状态，及时进行数据信息的收集，然后进行处理分析，确定出存在的故障与问题。接下来需要立即通知维修人员，展开处理与解决，以保障发电机组的平稳运行，提高电能质量。此外，还可以借助相应的软件与系统，进行运行状态的密切监测，将运行数据信息，以图表、模型的方式呈现出来，便于后续的处理与解决。同时，在密切监测的同时，还要做好定期检测工作，且遵循科学合理、安全高效的原则，对发力发电并网的谐波电流、电压、长时间闪变等进行检测，以保障整个风电机组的平稳运行，逐步改善电能质量，实现稳定与持续发电。

结语：综上所述，风力发电，具有着绿色、环保等优点，同时也具有着不稳定性等缺点。为了加快风力发电系统的发展步伐，满足人们的用电需求，就需要做好电能质量控制工作，从而推动电力事业的高速发展。那么在今后的实际工作中，就需要通过做好故障处理、使用先进技术、进行密切监测三个方面，从而提高电能质量，实现风力发电的广泛普及。

参考文献：

[1] 林涛. 风力发电并网技术与电能质量控制要点探讨[J]. 产业与科技论坛,2021,20(5):33-34.

[2] 谢鹏. 风力发电并网技术与电能质量控制[J]. 科技创新导报,2019(13):41,70.

[3] 刘颖. 风力发电并网技术与电能质量控制[J]. 建筑工程技术与设计,2019(26):1484.