風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及電能質(zhì)量控制

朱 杰，陳 琛

（中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及電能質(zhì)量控制

朱 杰，陳 琛

（中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

隨著社會的進步，不管是國營企業(yè)還是民營企業(yè)都開始注重節(jié)約能源快速發(fā)展和清潔能源穩(wěn)定發(fā)展的問題。目前，利用電源是發(fā)展社會經(jīng)濟的重要依賴能源，那么在綠色發(fā)展的政策下，相對于發(fā)電來說可能風(fēng)力發(fā)電是最清潔也是應(yīng)用最廣泛的能源之一。由于應(yīng)用廣泛，風(fēng)力發(fā)電靈活性強，所以在質(zhì)量監(jiān)管方面會存在較大的問題，為了控制風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及電能質(zhì)量，文章就提升風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及電能的質(zhì)量提出一系列方法。

風(fēng)力發(fā)電；并網(wǎng)技術(shù)；電能質(zhì)量控制；提升

1 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的最基本要素

（1）同步。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)其實一方面就是同步發(fā)電動力組與風(fēng)力發(fā)電動力組之間的有效組合。實現(xiàn)兩者之間的完美結(jié)合與運行，是電力發(fā)電專家的核心研討方向。在很多情況下，由于風(fēng)速動搖比較靈活，會使發(fā)電轉(zhuǎn)子呈現(xiàn)出大幅度的動搖，所以，風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)就沒有同步發(fā)電動力組的精度那么準(zhǔn)確。假如此二者之間在并網(wǎng)工作后，維修檢測人員一旦沒有注意到這些問題，運行過程中就會出現(xiàn)系統(tǒng)無功振動或者接洽失活現(xiàn)象。雖然存在這些方面的不良影響，但是二者之間的并網(wǎng)技術(shù)一直都在發(fā)電工程中大規(guī)模的應(yīng)用。如今隨著科學(xué)技術(shù)的進步，變頻設(shè)備越來越完善，這一類難題已經(jīng)得到進一步解決，經(jīng)過相關(guān)專家的不斷研發(fā)，使同步發(fā)電與風(fēng)力發(fā)電運營組有機結(jié)合。

（2）異步。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的另一方面為異步發(fā)電動力組與風(fēng)力發(fā)電動力組的融合并共同運轉(zhuǎn)。異步發(fā)電動力組不同于同步發(fā)電動力組有那么多的條件限制，它不講究精度的準(zhǔn)確性，只要求在轉(zhuǎn)子運轉(zhuǎn)的過程中二者之間的轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)速相差不是很大就可以。不過，風(fēng)力發(fā)電動力組與異步風(fēng)力發(fā)電動力組之間并網(wǎng)也不是很容易，因為，在此二者直接并網(wǎng)后會出現(xiàn)沖擊電流過大、電壓下降，使整個風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)運轉(zhuǎn)困境，因此要想運轉(zhuǎn)系統(tǒng)正常工作就應(yīng)該加強對有關(guān)部門人員的調(diào)動，讓他們嚴(yán)密監(jiān)管，避免危險事故發(fā)生。

2 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運轉(zhuǎn)試運行

任何事物在被大量投入使用之前都需要大量的實驗測試，通過實驗可以將運行風(fēng)險降到最低，同樣風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)也需要實驗的測試。其中一個是動態(tài)無功狀態(tài)下與設(shè)備功用特性相互抵償?shù)臏y試實驗。在此項試驗中，其核心為降低發(fā)電機的輸出功率以后，使發(fā)電系統(tǒng)的負(fù)荷狀態(tài)發(fā)生改變，然后通過電容器來了解電容抵償操作與控制是否符合并網(wǎng)要求，從而提高并網(wǎng)以后電能的質(zhì)量。這項實驗要求實驗組在比較惡劣的環(huán)境下進行，從而提升實驗的準(zhǔn)確性。通常實驗中，由于風(fēng)力大小不能人為控制，那么當(dāng)風(fēng)力較小的狀態(tài)下，發(fā)電機的充電功率會多很多，會導(dǎo)致額定電壓較高，相關(guān)工作人員就應(yīng)該充分利用電壓調(diào)節(jié)裝置，使整個系統(tǒng)無功抵償，當(dāng)然為了確保實驗的準(zhǔn)確性應(yīng)該多次實驗，確保實驗結(jié)果能夠為實際運營提供數(shù)據(jù)。

3 風(fēng)電場電能質(zhì)量測試試驗

風(fēng)電場保護間是為了調(diào)節(jié)電壓的偏差、容易改變電壓頻率等電能質(zhì)量而屏取的三相電壓和三相電流。當(dāng)風(fēng)電場停止運行的時候會出現(xiàn)并網(wǎng)點的背景電壓長時間閃變和電壓諧波的控制失衡問題；當(dāng)風(fēng)力電場正常運行的時候，積極檢測每一個功率間的電壓偏差、閃變時間以及電壓諧波電流。

4 風(fēng)力并網(wǎng)技術(shù)對電能質(zhì)量的影響與策略

隨著風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的普及，并網(wǎng)規(guī)模也開始慢慢的擴大，隨之風(fēng)力風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)對電能的質(zhì)量影響也越來越大。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)并不是百利而無一害，像電壓控制失衡就是其中的一項難題。風(fēng)力發(fā)電具有不確定性，風(fēng)力發(fā)電動力組本身也存在設(shè)備的不完善性，因此會出現(xiàn)輸出功率不穩(wěn)定，電能質(zhì)量也不高的現(xiàn)象。

為了改變電流的沖擊造成的諧波現(xiàn)象，靜止無功補償器是解決這一問題的重要設(shè)備，靜止無功補償器最主要的特點是對環(huán)境所處的狀況分析反應(yīng)時間較快，能夠?qū)ψ兓臒o功率進行跟蹤，對風(fēng)速的不穩(wěn)定性進行調(diào)節(jié)，從而濾除諧波現(xiàn)象，實現(xiàn)電能質(zhì)量的提高。

為了避免電壓波動與閃變的狀況，可以使用有源電力濾波器，從而有效抑制電壓波動與閃變的情況。從原理上來講，有源電壓濾波器之所以會抑制這樣的狀況，是因為在一定程度上可以對負(fù)荷電流進行補償。有源電壓濾波器具有這樣的特點，對變動的情況有快速反應(yīng)補償率高的特點，而且在運行中有穩(wěn)定性強、控制能力強的特點，所以可以在一定程度上能抑制電壓的波動與電壓的穩(wěn)定。

在平常生活中，人們已經(jīng)越來越離不開對電能的使用，所以對于社會的發(fā)展來說風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)對于風(fēng)力發(fā)電動力組的控制是多么的重要。可以夸張的來說，如果能夠?qū)﹄娔苜|(zhì)量改善，那么也將是風(fēng)電史上的重要一步。如何合理高效的利用風(fēng)能發(fā)電，提高電能的質(zhì)量是人們不斷追求的方向，是結(jié)合現(xiàn)代技術(shù)不斷前進的步伐。

［1］陳榮．直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其發(fā)展［J］．鹽城工學(xué)院學(xué)報自然科學(xué)版，2010，23（2）：1-6.

［2］胡勝．雙饋型風(fēng)力發(fā)電機在電網(wǎng)故障和不平衡條件下控制技術(shù)研究［D］．武漢：武漢華中科技大學(xué)，2012.

［3］吳斌．風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率變換與控制［M］．北京：北京機械工業(yè)出版社，2012.

Wind Power Grid Technology and Power Quality Control

ZHU Jie，CHEN Chen
（CGNPC Wind Power Co.，LTD.，Hohhot，Inner Mongolia 010000，China）

With the social progress,both state-owned enterprises and private enterprises have started to pay attention to stable development of energy saving and clean energy.At present，the use of power is important for the development of social economy，so under the policy of green development wind power is probably the widely used cleanest energy.Due to the wide application and strong flexibility of wind power，there is a big problem in terms of quality supervision.In order to control wind power grid technology and power quality，the paper puts forward a series of methods of improving the quality of grid-connected wind power technology and electric power.

wind power generation；grid technology；electrical energy quality control；improvement

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-980X（2016）10-0015-01

2016-09-20

朱杰（1984-），男，內(nèi)蒙古烏蘭察布人，大學(xué)本科，助理工程師，主要從事風(fēng)力發(fā)電運行維護工作。