风力发电并网技术及电能质量控制

朱 杰，陈 琛

（中广核风力发电有限公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

风力发电并网技术及电能质量控制

朱 杰，陈 琛

（中广核风力发电有限公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

随着社会的进步，不管是国营企业还是民营企业都开始注重节约能源快速发展和清洁能源稳定发展的问题。目前，利用电源是发展社会经济的重要依赖能源，那么在绿色发展的政策下，相对于发电来说可能风力发电是最清洁也是应用最广泛的能源之一。由于应用广泛，风力发电灵活性强，所以在质量监管方面会存在较大的问题，为了控制风力发电并网技术及电能质量，文章就提升风力发电并网技术及电能的质量提出一系列方法。

风力发电；并网技术；电能质量控制；提升

1 风力发电并网技术的最基本要素

（1）同步。风力发电并网技术其实一方面就是同步发电动力组与风力发电动力组之间的有效组合。实现两者之间的完美结合与运行，是电力发电专家的核心研讨方向。在很多情况下，由于风速动摇比较灵活，会使发电转子呈现出大幅度的动摇，所以，风力发电并网就没有同步发电动力组的精度那么准确。假如此二者之间在并网工作后，维修检测人员一旦没有注意到这些问题，运行过程中就会出现系统无功振动或者接洽失活现象。虽然存在这些方面的不良影响，但是二者之间的并网技术一直都在发电工程中大规模的应用。如今随着科学技术的进步，变频设备越来越完善，这一类难题已经得到进一步解决，经过相关专家的不断研发，使同步发电与风力发电运营组有机结合。

（2）异步。风力发电并网技术的另一方面为异步发电动力组与风力发电动力组的融合并共同运转。异步发电动力组不同于同步发电动力组有那么多的条件限制，它不讲究精度的准确性，只要求在转子运转的过程中二者之间的转动转速相差不是很大就可以。不过，风力发电动力组与异步风力发电动力组之间并网也不是很容易，因为，在此二者直接并网后会出现冲击电流过大、电压下降，使整个风力发电系统出现运转困境，因此要想运转系统正常工作就应该加强对有关部门人员的调动，让他们严密监管，避免危险事故发生。

2 风力发电并网运转试运行

任何事物在被大量投入使用之前都需要大量的实验测试，通过实验可以将运行风险降到最低，同样风力发电并网也需要实验的测试。其中一个是动态无功状态下与设备功用特性相互抵偿的测试实验。在此项试验中，其核心为降低发电机的输出功率以后，使发电系统的负荷状态发生改变，然后通过电容器来了解电容抵偿操作与控制是否符合并网要求，从而提高并网以后电能的质量。这项实验要求实验组在比较恶劣的环境下进行，从而提升实验的准确性。通常实验中，由于风力大小不能人为控制，那么当风力较小的状态下，发电机的充电功率会多很多，会导致额定电压较高，相关工作人员就应该充分利用电压调节装置，使整个系统无功抵偿，当然为了确保实验的准确性应该多次实验，确保实验结果能够为实际运营提供数据。

3 风电场电能质量测试试验

风电场保护间是为了调节电压的偏差、容易改变电压频率等电能质量而屏取的三相电压和三相电流。当风电场停止运行的时候会出现并网点的背景电压长时间闪变和电压谐波的控制失衡问题；当风力电场正常运行的时候，积极检测每一个功率间的电压偏差、闪变时间以及电压谐波电流。

4 风力并网技术对电能质量的影响与策略

随着风力发电并网技术的普及，并网规模也开始慢慢的扩大，随之风力风力发电并网技术对电能的质量影响也越来越大。风力发电并网并不是百利而无一害，像电压控制失衡就是其中的一项难题。风力发电具有不确定性，风力发电动力组本身也存在设备的不完善性，因此会出现输出功率不稳定，电能质量也不高的现象。

为了改变电流的冲击造成的谐波现象，静止无功补偿器是解决这一问题的重要设备，静止无功补偿器最主要的特点是对环境所处的状况分析反应时间较快，能够对变化的无功率进行跟踪，对风速的不稳定性进行调节，从而滤除谐波现象，实现电能质量的提高。

为了避免电压波动与闪变的状况，可以使用有源电力滤波器，从而有效抑制电压波动与闪变的情况。从原理上来讲，有源电压滤波器之所以会抑制这样的状况，是因为在一定程度上可以对负荷电流进行补偿。有源电压滤波器具有这样的特点，对变动的情况有快速反应补偿率高的特点，而且在运行中有稳定性强、控制能力强的特点，所以可以在一定程度上能抑制电压的波动与电压的稳定。

在平常生活中，人们已经越来越离不开对电能的使用，所以对于社会的发展来说风力发电并网技术对于风力发电动力组的控制是多么的重要。可以夸张的来说，如果能够对电能质量改善，那么也将是风电史上的重要一步。如何合理高效的利用风能发电，提高电能的质量是人们不断追求的方向，是结合现代技术不断前进的步伐。

［1］陈荣．直驱式风力发电技术及其发展［J］．盐城工学院学报自然科学版，2010，23（2）：1-6.

［2］胡胜．双馈型风力发电机在电网故障和不平衡条件下控制技术研究［D］．武汉：武汉华中科技大学，2012.

［3］吴斌．风力发电系统的功率变换与控制［M］．北京：北京机械工业出版社，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

文献标识码：A 文章编号：2095-980X（2016）10-0015-01

2016-09-20

朱杰（1984-），男，内蒙古乌兰察布人，大学本科，助理工程师，主要从事风力发电运行维护工作。