风力发电并网技术及电能质量控制措施研究

武胜男

摘 要：风能，作为一种可再生资源，不仅分布广泛，还能够有效的保护环境，为我国的能源发展提供了有力的支持。为有效提升能源的質量，本文以风力电网的必要性为切入点，进行风力发电并网的技术分析，同时，对电能质量控制对策进行论述，仅供参考。

关键词：风力发电;电能质量控制;并网技术

引言：

风力发电设备是目前较为常见的一种发电方式，为不断促进我国的风力发电技术发展，有关人员应持续加强对风力电网技术的研究，并确保该技术的安全性和有效性，进一步推进我国风电能源的高效运用。

一、风力发电并网的必要性

我国传统发电模式是通过燃烧煤气或燃气，将其热能转化为动能，最终转化成电能。在燃烧煤气或燃气的过程中会产生大量的一氧化碳和二氧化碳，对环境造成极大的污染。而发力发电属于纯绿色发电，且无毒无味，又因我国具有充足的风力资源，使我国风力发电技术呈不断上升趋势。风力发电不仅能够有效地保护生态环境，还有助于智能化电网的实施，为我国的发电技术提供了强有力的支持。

二、风力发电并网技术分析

风力发电技术作为我国电力输出的重要环节，能够有效地保障风力能源转化至电力能源的稳定发展，同时，能够为风力发电设备的运行和电能的输出提供支持，有效地促使风力发电压的变压值保持一致。目前为止，我国风力发电技术分为同步发电并网技术和异步发电并网技术两种。

（一）同步发电并网技术

同步发电技术能够有效保障风力发电机和同步发电机相结合，为其功力输提供有利条件，同时还能确保其电能质量。由于同步发电并网技术有着体积小、结构紧密且效率高等特点，深受相关人士的喜爱。除此之外，该技术的维护成本极低，且负载转速高，能够有效提升其发电质量，对我国的风力发电技术起着重要的作用。

但由于风力不可控因素，同步发电设备无法随风速波动而予以精准调速。在融合发电机时未对该问题进行处理的话，很容易导致电力系统出现失步的现象。该问题直接影响到了同步发电并网技术的运用。因此，有关人员通过安装抑制装置有效解决了该问题。目前，市场上的抑制器种类繁多，其中最为常见的是谐波抑制器，该抑制器为组合型抑制器，可使用切电容器、电抗器等。这种抑制器与其他抑制器相比，其功率更大、转换速度更快，能够在最短时间内发现异样并解决[1]。

（二）异步发电并网技术

与同步发电并网技术相比，异步发电并网技术则是通过电力运行的复合率和转差率进行调整，该技术对各个运转模式的要求都比较低。同时，该技术不仅能够实现设备体系结构的简化，同时，还能降低工作人员在安装设备的繁琐程度和发电成本。由于异步发电并网技术有可能导致从极电流过大，使整体电业水平降低。因此，为避免该项技术出现失误，工作人员应不断升级异步发电水平。

三、电能质量控制措施

（一）改进机组设计

在风力发电过程中，相关人员应当高度重视风力发电机的自身设备问题，将变电设备、输电设备、风力发电设备等进行有效连接。从大众角度来看，风机设备是一个完整且独立的系统。然而从专业角度来看，风机设备只是风电系统中的一小部分，不论是该系统的可靠性还是设备的可靠性，都需要从技术层与管理层两方面进行考虑，并采取可靠措施予以解决。

为实现风电场的预期收益目的，相关人员应在风电场的投资经济模式中选择体积小、重量轻、效率高且便于运输的风电机。这样可以使其在无任何额外投资的情况下，做到既能降低成本，又能提高发电量。

（二）提高电网调峰能力

各地区的电量使用水平不同，且同一地区不同年份的用电水平均存在一定的差异性。因此，有关部门应提高电网的调峰能力。相关人员应针对调峰工作能否顺利接入风力发电组织进行研究。目前为止，我国的电网调峰能力与其他发达国家相比仍存在着一定的差距。因此，相关人员应对调峰系统进行智能化检查，并根据其相关数据自动匹配电网，不断提升电网调峰能力，保障风电供电的安全性[2]。

（三）提升电能消纳水平

电网供电的可靠性影响着电能消纳水平的高低。目前，我国依然未能实现电网智能联网这一项目。若该地区用电量低于发电量，风电设备很容易出现“窝电”现象，与此同时，风力发电并网技术也会受到窝电的影响使之出现问题。因此，当燃气煤气发电足以满足人们日常生活所需的电量时，部分城市就会停止选用风力发电。然而这种做法极容易浪费资源。因此，有关部门应提高各个地区的经济建设，通过这种方式提高升用电消纳水平。又因，电量为有偿使用，有关部门应当根据当地的经济情况进行研究，并对其电量价格进行有效调整。

（四）抑制变压闪变与波动

在配电过程中，若出现低压的情况，则很有可能导致现有功率出现一定的波动现象，使其电压加速变化。因此，有关人员需根据补偿装置所反馈的数据对其进行有功功率或无功功率的补偿措施。

有关人员需针对其补偿装置，及时对电能装置进行有效提高，可将动态变压器注入到电压系统中并对负荷电压装置进行及时补充，这样的做法能够有效提升动态变压质量，从而有效解决电压波动问题。

除了使用动态电压恢复器以外，还可以使用能源电力滤波器对其进行实时补偿。这种方式能够有效抑制电压闪变的情况，与此同时，还能够有效补偿负荷型电流带来的危害。

另外，相关部门应完善风力发电的统计工作，并对风力发电予以安全有效的规划设计。同时，做好风力电网运行后期的系统维护和相关数据的整理和归纳。为保障风电系统的效率，有关人员可使用静止无功补偿器来对风力发电的稳定性予以检测。

（五）不断推进电网智能化进程

相关人员在设计电网的过程中，如果忽视风机组对该项技术的影响，则后果极其严重，很有可能导致继电保护装置出现问题，从而影响电网运行的稳定性。除此之外，还会在电网融入发电系统后，出现明显的闪变、谐波等问题，对整个风力发电系统造成严重危害。而智能化设备的融入能够迅速解决这些问题，同时能够促使风力系统的稳定性得到有效提升，保障风力发电并网的高速运行。智能化电网对我国的电力行业的发展起着关键性的作用。

（六）重视风电机组的诊断叶片故障技术

在进行风力并网工作时，为提高风电服务质量，该企业应对相关人员进行严格的技术培训。其中，机组损伤维修、风力机电系统的维护、风机叶片结构等都应作为重点培训范围。企业应聘请有关专家到现场就工作人员的风机叶片修复问题、风机叶片分类问题和缺陷修理问题进行指导。

风力发电系统与其他系统相比较为脆弱，极容易受外界环境因素使其发生各种问题，因此，相关人员需加强对电网故障的诊断技术，同时需做好相应的检查工作和维护措施。企业应组织巡查小组，另其对电网的状态予以实时监控，保障风力系统的正常运行。

（七）提高配网管理系统结构

在配网管理系统结构当中，其主要任务是针对风力系统的变电、配电的整个流程中做到实时监控管理，真正做到配电工作的自动监管模式。从整个配电管理系统的路线结构来划分，其主要包括配电终端系统、配电主站层、配电子站层三个结构，通过配电管理的优化，使其得到有效提升。在配电网管理系统中，可将其划分为数据采集层、系统状态监控层、自动化管理层、系统故障层等[3]。

结论：

电力能源与人们的生活有着息息相关的联系，随着我国经济的不断发展，各行各业对电能的需求逐渐增加，有关人员应进一步提升风电并网技术，促进我国电力能源的稳定性。

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（05）：33-34.

[2]林勇.风力发电并网技术及电能质量控制对策探析[J].装备维修技术，2020（02）：182.

[3]张玉林.探究风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].工程建设与设计，2019（22）：55-56+62.