风力发电的并网技术及质量控制

王 敏，李关平

（中广核风力发电有限公司内蒙古分公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

风力发电的并网技术及质量控制

王 敏，李关平

（中广核风力发电有限公司内蒙古分公司，内蒙古 呼和浩特 010000）

随着目前风力发电厂整体规模的扩建，在整个电网中占据较大的比例，考虑到风来源以及获取是否方便等条件，风力发电厂大多选择在开阔地带建设，这使得其必须能够承受更大的冲击与风力侵蚀。若对这一现状置之不理，谐波将会在整个电网内部扩散并使之污染，后续各种质量问题应然而生。因此，文章将探究风力发电的并网技术及其对所获取电能的质量控制，以促进风能的持续化利用。

风力发电；并网技术；质量

与科学技术的革新同步发展，为优化风力发电整体性能，因而引进了相关电网接入与性能控制等层面的新型技术。运用电子技术对扇片运行速度的调控可收集到更多的风能，并且其也有利于解决风电并网体系中潜在的部分质量隐患。风力发电逐渐受到人们的青睐也离不开电子技术提供的大力支持，而并网技术作为整个发电流程中的支柱性技术，其将直接影响风力发电的最终效能，因而对其进行相应的研究已成必然之事。

1 关于风力发电并网技术的论述

风力发电并网技术主要是指在具体发电过程中，电网体系内部的电压要同时与发电机输送电压的相位、幅值与频率始终一致。但实际情况却随着发电机机组容量的与日扩增而远离既定规划原理，即电网遭受巨大的风力发电并网的冲击，鉴于此，参照实际情况，采用科学、有效的并网技术已迫在眉睫。

（1）同步并网。当风力发电机与同步发电机实现一体化融合时，便阐释了同步风力发电组的概念，当其处于运行模式时，既可以供给一定量的无功功率，也可以输送大量的有功功率，加上极具稳定的周波，此时，整个电网的质量也得到提升，这也是目前市面上多数风力发电系统实施同步发电机运行模式的关键性因素。然而，同步发电机机组对精度要求较高，由于风力变化过于明显，直接决定了转子转矩也产生巨大的波动，难以达到同步发电机机组的要求。若并网后，相关部门忽视了这一问题，当电网所乘风力过重时，失步或无功震荡将成为电力系统面临的首要难题。

（2）异步并网。异步风力发电机组的运行原理主要依靠转差异率加以调整的，尤其是在机组承载量过重时，这就决定了其对调速精度的要求不高。要实现并网目标，只需要保证异步风力发电机组与电网的转速同步即可，尽管异步发电机组在安稳性方面优势明显，其控制装置的操作步骤相对容易，实施并网之后，异步或无功震荡的问题一般不会出现，但是，正如一个硬币有正反两个方面，异步风力发电机组也存在一定的潜在隐患，例如，若未考虑其他情况，直接实施并网，则会在整个电网体系中生成大规模冲击电流，迫使电压短时间内骤降，威胁电网系统的平稳运行。在这个过程中，电网中并未发生无功功率现象，这就需要对其进行无功补偿。由此可知，异步风力发电机组在使用时必须有专门人员进行监督作业。

2 稳控质量的措施

（1）保持电压稳定，避免起伏与闪变。稳控电压的黄金时间应在负荷电流出现大幅度起伏时进行，即随时补偿无功电流，保证负荷电流得到实时性满足。电网中所配置的有缘电力滤波器的组成部分可以断电，即其中的电子控制器能够胜任系统电源的角色，并产生畸变电流至电压负荷，此种运行状态的实现条件为电网体系只能为负荷供给正弦基波电流。而有源电力滤波器凭借自身的高起伏电压、快速反应、小容量补偿额度、稳控能力强等优势，可有效控制电压的波动频率。

（2）控制谐波。①加快换流装置的脉动数值由换流装置“制造”的谐波均显现于特征谐波层面，只有较少部分表现为非特征谐波。因为特征谐波关系中，脉动数与频谱成正比例，而当这两者均增加时，产生的谐波电流将会变少，在此基础上，扩大整流脉动的数值可以在确保平滑波形的状态，并且削减谐波电流。例如，当脉动数由6扩大至12时，可以抵消与其相比幅值过大的低频项，也就是确保了谐波电流降低有效值。②配置无缘滤波器。高通滤波器与调谐滤波器为无缘滤波器的主要类型，其中高通滤波器针对于具体一次或以往各次所产生的谐波的“融化”，而调谐滤波器可进一步区分为双调谐与单调谐，用于吸收一次或相邻两次谐波。从除此之外，在基波电压状态下，无缘滤波器可通过供给基波无功功率降低谐波的负载量，同时补偿谐波源的无功状态。从实际运行情况来看，凭借自身组成便捷、高效率、经济投入少、便于后期维护、运行平稳等长处，因此增设无缘滤波器已成为目前普遍采用的控制谐波的主要手段。

风力发电而形成的整个电网体系一旦接入并网技术，伴随而来的电压高起伏以及谐波的周期性电压脉等，一直是困扰电网质量的主要诱因，对此，借助设备采用与技术革新，逐步稳定发电过程中的电压，吸收额外的谐波，才能为质量的实现提供现实性条件，对此，文章进行了相应的分析。

［1］李建林，胡书举，付勋波，等.大功率直驱型风力发电系统拓扑结构对比分析［J］.电力自动化设备，2008，（7）.

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［3］孙国霞,李啸骢,蔡义明.大型变速恒频风电系统的建模与仿真［J］.电力自动化设备，2007，（10）.

Wind Power Grid Technology and Quality Control

WANG Min，LI Guan-ping
（Inner Mongolia Branch of CGNPC Wind Power co.，LTD.，Hohhot，Inner Mongolia 010000，China）

With the expansion of wind power plant，occupying a larger proportion in the whole power grid,considering the wind source and obtaining conditions，it usually sets up wind power plants in open area,which makes it must be able to withstand greater impact and wind erosion.If the situation is set aside，the harmonic will expand in the whole power grid and pollute it and the followingquality issue will arise.Therefore，this paper will explore the grid-connection of wind power technology and its quality control on acquired power,to promote the continued use of wind power.

wind power generation；grid technology；quality

TM614

A

2095-980X（2016）10-0058-01

2016-09-20

王敏（1986-），男，内蒙古鄂尔多斯人，大学本科，主要研究方向：风力发电。