风力发电并网运行的影响与对策研究

彭菁炜 黄娟娟

摘要：随着我国经济的快速发展，人民对能源的渴求日益增高，对此我国在能源发展方面十分重视，尤其对于开发新能源。风能作为新能源中新兴崛起的“新势力”，对我国的能源供应与能源结构优化，和环境保护都有着十分重要的作用，是我国日后能源的发展趋势。但在风力发电发展的过程中，仍存有一些问题，等待着我们去解决。对此，本文将在风力发电并网运行中可能遇到的问题进行探讨，并就如何解决问题提高风力发电并网运行的质量作出分析，以供参考。

关键词：风力发电;并网运行;有效措施

引言：

随着我国科技的进步与能源环保意识的提高，以风能为首的清洁能源越来越被我国广泛的应用。在我国社会生活生产的各个领域都有着广泛的应用，但是，风力发电并网运行却也对我国的电网安全，带来了一些影响与挑战。为此我们必须提高风力发电并网质量，加强并网运行的有效控制，从而保证我国整体电网系统的稳定运行。

一、风力发电并网运行的影响

（一）对系统的电压稳定造成影响

由于我国大部分的风电场都会装配在，我国电力相对薄弱的县区乡镇的电网系统之中。而且处于当地电网系统的末端，进而导致了当地电网系统的功率流向发生改变，导致了当地的电网系统出现电压不稳的情况，同时随着，风电并网运行而带来的巨大电能在不断增加，但由于当地电网系统没有设计出如此巨大功率的电网系统，导致当地电网的电压溢出安全范围，严重时甚至会造成电压崩溃的情况，大大的影响了系统的电压稳定。同时，风力发电需要汲取大的电网无功，但是风电场的无功需要与电压成正向比例，从而当电压不稳的时候，就无法为风力发电机械供电，造成恶性循环，影响系统的电压稳定[1]。

（二）对系统的电能质量造成影响

由于在风电场地之中存放着诸多的异步电机，而异步发电机是风力发电并网运行的主要组成部分，只要发电机的转速与同步转速相一致，就可以实现风力发电并网的运行，操作简单，可靠性高。与同步设备相比，节约了整步操作，对电机调速的要求也比较低。然而当电厂的电压开始呈下降的走向时，异步电机的数值开始上升的时候，就会造成风力发电并网运行系统的电压失控，进而影响风电场的发电质量。

（三）出现闪电式变压

由于当地电网系统会受到异常天气气候的影响，这些因素都会可能大导致风力发电并网运转过程中，其电网系统中出现闪电式变压的情况。如果这时将当地电网与风力发电系统相连接的话，就会出现电压发生闪变，从而对周围地区的电力也会有极大的影响。倘若电网系统与风力发电系统二者相连接的部分，与风电场里的配电变压器比较近的话，那么风能发电的开启与停止则会对电压闪变的作用很小，反之则会出现很大的波动情况，从而对整体的风电场设备造成严重的损害。

（四）风能与电力产能发展失衡

风能与电力产能发展失衡，其实就是风能发展速度过快，导致了目前的风能发展已经远远超出了我国当前的电网系统的建设，进而导致了风能与之前的计划相比出现了产能过剩的情况。由这两个问题就引出了我国目前风电发电并网运行的最大问题，导致了风力发电与目前电网系统所需的电能绩效无法与之相匹配，因此，尽管电网部门严格按照当前市场的发展趋势来制定计划，仍是不能保证二者的相匹配，从而对风力发电并网运行工作造成影响，阻碍了其发展速度。

二、风力发电并网运行的有效措施

（一）引用电压恢复器

有功功率的不规律快速波动，是影响电网系统中电压出现闪电式变压的主要问题之一，在目前我国的中低压配电系统中，倘若出现了有功功率发生不稳定的波动时，我们需要及时的作出瞬时有功功率补偿的同时，对无功率也要做出补偿。对此，我们之前传统的无功率补偿装置，已经无法在满足风电场的工作要求。所以。我们积极引用可以存储电能单元的补偿设备，从而加快推进风力发电并网运行，稳定电网的电压。因此，动态电压恢复器应运而生，它可以满足目前我们风电场所有的电压稳定问题，可以在点电压传输过程中，准确及时的完成传输任务。

（二）压制谐波，提高电能质量

针对电压与电流补偿不一致的问题，我们需要通过使用综合性电力补偿设备来对二者进行串联，从而实现电压与电流的补偿一致。而统一电能质量控制器就可以很好地满足串联并联二者的要求，统一电能够质量控制器本身就带有存储电能单元的功能，倘若与适量的谐波相補偿可以极大地提高电能质量。

可投切电容器与谐波滤波装置等电力设备，是组成静止无功补偿器的主要部分，静止无功补偿器可以调节电压不稳的现象，进而过滤谐波，提高风电场发电质量，保证风力发电并网运行的稳定发展。

（三）使用电力滤波器

电力滤波器是对付电压出现闪变的最为有效的电力设备，当电压出现负荷运行时，就会开启补偿无功电流，影响电压的负荷运转，稳定电力波动情况。而有源电力滤波器与传统的电源相比，对电压有着更有效的稳定控制，还可以发出传统电源不具备的畸形电流，保证电压的稳定，因此应用有源电力滤波器可以更加有效地控制电压，提升电网的发电质量。保证风力发电并网运行的稳定发展。

（四）优化风能与电能的发展结构

伴随着我国风能发电事业与电网建设发展失衡的问题，我们要针对风力发电场地的工作进行优化与调整。第一，我国的电力能源单位要与各省、市等地方有关部门在风力发电并网运行工作的划分上做出协调。要以长久的地域发展为风力发电并网运行工作为前提条件，从而进行资金的合理化与专项投资，第二，当地的电力相关企业和风电场积极协助，并且要与当地的气象目标相配合，减少突发天气对电网的影响。保证风能与电能的合理优化发展，促进风力发电并网运行的稳定发展[2]。

结论：综上所述，随着我国经济的发展，人民对于能源的需求日益增加的同时。风力发电并网运行的工作在我国能源发展工作中的比重也越来越大。对此，为了加快风力发电并网运行工作的发展速度。我们要强化在此方面的科研研究，积极努力的去解决电压不稳、电能质量不高等问题，从而保障我国风力发电并网运行工作的稳定发展，为我国整体的电网系统发展起到促进作用。

参考文献：

[1]韩帅，刘立群，张文超.风力发电并网运行风险评估[J].太原科技大学学报，2021，42（02）：92-98.

[2]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.