風力發(fā)電并網(wǎng)技術及電能質量控制

朱 杰，陳 琛

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

風力發(fā)電并網(wǎng)技術及電能質量控制

朱 杰，陳 琛

（中廣核風力發(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)電來說可能風力發(fā)電是最清潔也是應用最廣泛的能源之一。由于應用廣泛，風力發(fā)電靈活性強，所以在質量監(jiān)管方面會存在較大的問題，為了控制風力發(fā)電并網(wǎng)技術及電能質量，文章就提升風力發(fā)電并網(wǎng)技術及電能的質量提出一系列方法。

風力發(fā)電；并網(wǎng)技術；電能質量控制；提升

1 風力發(fā)電并網(wǎng)技術的最基本要素

（1）同步。風力發(fā)電并網(wǎng)技術其實一方面就是同步發(fā)電動力組與風力發(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，由于風速動搖比較靈活，會使發(fā)電轉子呈現(xiàn)出大幅度的動搖，所以，風力發(fā)電并網(wǎng)就沒有同步發(fā)電動力組的精度那么準確。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)技術一直都在發(fā)電工程中大規(guī)模的應用。如今隨著科學技術的進步，變頻設備越來越完善，這一類難題已經(jīng)得到進一步解決，經(jīng)過相關專家的不斷研發(fā)，使同步發(fā)電與風力發(fā)電運營組有機結合。

（2）異步。風力發(fā)電并網(wǎng)技術的另一方面為異步發(fā)電動力組與風力發(fā)電動力組的融合并共同運轉。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，它不講究精度的準確性，只要求在轉子運轉的過程中二者之間的轉動轉速相差不是很大就可以。不過，風力發(fā)電動力組與異步風力發(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，使整個風力發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)運轉困境，因此要想運轉系統(tǒng)正常工作就應該加強對有關部門人員的調動，讓他們嚴密監(jiān)管，避免危險事故發(fā)生。

2 風力發(fā)電并網(wǎng)運轉試運行

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險降到最低，同樣風力發(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，從而提升實驗的準確性。通常實驗中，由于風力大小不能人為控制，那么當風力較小的狀態(tài)下，發(fā)電機的充電功率會多很多，會導致額定電壓較高，相關工作人員就應該充分利用電壓調節(jié)裝置，使整個系統(tǒng)無功抵償，當然為了確保實驗的準確性應該多次實驗，確保實驗結果能夠為實際運營提供數(shù)據(jù)。

3 風電場電能質量測試試驗

風電場保護間是為了調節(jié)電壓的偏差、容易改變電壓頻率等電能質量而屏取的三相電壓和三相電流。當風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；當風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 風力并網(wǎng)技術對電能質量的影響與策略

隨著風力發(fā)電并網(wǎng)技術的普及，并網(wǎng)規(guī)模也開始慢慢的擴大，隨之風力風力發(fā)電并網(wǎng)技術對電能的質量影響也越來越大。風力發(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。風力發(fā)電具有不確定性，風力發(fā)電動力組本身也存在設備的不完善性，因此會出現(xiàn)輸出功率不穩(wěn)定，電能質量也不高的現(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時間較快，能夠對變化的無功率進行跟蹤，對風速的不穩(wěn)定性進行調節(jié)，從而濾除諧波現(xiàn)象，實現(xiàn)電能質量的提高。

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)展來說風力發(fā)電并網(wǎng)技術對于風力發(fā)電動力組的控制是多么的重要。可以夸張的來說，如果能夠對電能質量改善，那么也將是風電史上的重要一步。如何合理高效的利用風能發(fā)電，提高電能的質量是人們不斷追求的方向，是結合現(xiàn)代技術不斷前進的步伐。

［1］陳榮．直驅式風力發(fā)電技術及其發(fā)展［J］．鹽城工學院學報自然科學版，2010，23（2）：1-6.

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

［3］吳斌．風力發(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

文獻標識碼：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，大學本科，助理工程師，主要從事風力發(fā)電運行維護工作。