风电新能源发展与并网技术探讨

商云峰

摘要：为进一步响应国家可持续发展的号召，提倡低碳生活，大力发展风电资源是我国可持续发展道路上的重点之一，众所周知，煤炭资源属于不可再生资源，生成周期非常长，甚至需要上千年的生成周期。因此，风电新能源的开发与利用成为我国资源可持续发展的重要选择之一。风能是一种洁净能源，可以说是取之不竭、用之不尽，我国沿海地区、草原地区、山区以及高原地区等严重缺乏煤炭资源和水资源，但是这些地区的风能资源丰富，依据不同地区的优势资源来带动当地的发展，已经成为是我国可持续发展战略的重要组成部分之一。

关键词：风电新能源：发展：并网技术

1风电新能源发展现状

一般来说，我国的发展与国外比较，便于差距分析。出台了许多好政策，因为各国越来越重视能源问题。通过这种方法，我们可以支持和推动风力发电产业的发展，实际上可以看到真正的新能源技术飞速发展。对新 能源发展现状的分析往往侧重于现有成果，往往忽视了对技术未来的判断。 这将给新能源的开发造成不必要的负担。例如，自 2005～2008 年以来，风力发电取得了重大进展，为解决我国能源和环境问题创造了条件。同样值得注意的是，我国的风力技术仍然存在相当大的缺陷，如 b. 面向进口的平行风力模型。这意味着风能在整个电网中所占份额相对较小，许多部件依 赖进口，没有严格的风力和电网标准来确保风能和电网的稳定运行。我国 未来风力技术的发展具有重要意义，必须在先进技术领域进行创新。

2风电新能源的發展

2.1风电场位置偏远、稳定性差

由于风资源分布地具有距离负荷中心较远、网架结构薄弱的特点，导致电网输电能力受到限制，不利于进行风电大规模开发。风能是不稳定能源，风向与风速具有动态变化性质。风力发电机较难实现被控制与调节， 导致风电机发出的电能不够稳定，存在动态变化与波动的问题。

2.2风能能量储存容量不足、密度小

由于风能的蓄电成本高，相比发电不具经济性，导致整个电网蓄电能 力不足。风能的储存容量是由输出电量来调节的，输出电量不足，导致储 存容量较小，造成蓄电能力较弱的问题。在发电容量相同的情况下，风力 发电机的风轮比水轮机大出许多，造成风能能量密度小的问题。

2.3风轮机效率低下

基于风轮机体积较大，输出电较少，蓄电容量小的特点，导致风轮机工作效率低下。其中，垂直轴风轮机的最大工作效率在 35% 左右，而水平轴风轮机的工作效率不具稳定性，在 20%～50% 之间。

2.4电网无法调度

基于风能不稳定特质，因此不能依据负荷调度风力发电，给电网调度带来难度。此外，风电机组没有工作人员值班看守，人工调度的可能性太小。 如果扩大人力队伍，易造成人力资源成本问题。

3解决我国风电并网技术难题的有效途径

3.1优化风力发电项目发展

随着可持续发展理念深人推进，风电工程作为可持续发展的重要举措， 加大对风力发电项目的实践研究与创新发展意义重大。在风力发电项目的建设与使用中，应当及时发现其潜在的问题，多角度分析问题的原因，以推动风力发电项目健康发展。要加强对施工现场的监督管理，及时发现与 记录分析设计偏差问题，综合各种影响要素及时调整施工，以减少工程变更，促使风电工程建设顺利展开。

3.2形成独特布局结构

为提高电网的稳定性，在电网建设中主要采取闭环结构与开环运行的 方式。应用环形状的电网网络，在出现故障后会向辐射状转变，技术人员发现线路故障问题后，应及时通过开关选择其它线路供电，确保电路稳定运行。该种手段同样适用于风力发电中，促使风力发电人网建设高效展开。 与此同时，需根据实际情况完善规划，逐步形成科学的独特的布局结构， 以实现效益最大化。

3.3科学预测风力发电量

科学预测风力发电量是控制风电的随机性与实现风电向常规可调度电源转变的重要前提。通过对风力发电功率预测方面的深人研究，发现精准预测风电机组轮毂高度位置的气象信息，主要通过结合各数值天气预报模型的途径，实现对功率的短期精确预测。在实践中通过 NwP 预测气温与

风速、风向等相关信息，围绕风机周围的物理信息，计算出风力发电机组 毂高度的风向与风速。围绕风机的功率曲线，得出最后的输出功率，可避 免恶劣气候对预测数据精确度的影响。

3.4合理降低电网压力

电网损耗主要包括无功损耗与有功损耗两种，可通过计算功率的途径， 实现对功率损耗的深人研究，并通过降耗的方式减少用电负荷，最大程度发挥实现用电设备的性能;同时，延长用电设备的使用寿命。电路的设计过程复杂繁琐，需根据有功功率的计算结果等实际情况，合理选择导线的路径，以切实达到降低电路中电阻功率损耗的目的;合理选择变压器以达到减少无功功率损耗的目的。为加强无功补偿的针对性，需在电网的建设中，加大电网资源的优化与整合力度，合理运用同步调相机与静止无功补偿器等 方法，进一步优化无功补偿。根据电网特征合理选择设备，以有效降低电网运行的负荷，以加速风电新能源的现代化发展步伐，不断提高经济效益。

4 风电并网技术发展态势

4.1风力发电机组的发展动向

开发单机容量大的风电机组，如 Mw 级大型风电机组设备，可有效降低风力发电成本。解决偏远分散地区就地供电的问题，可使用开发分散式小型与微型风力发电系统，更利于资本节约与资源高效利用。

4.2新技术在风力发电容量预测中的应用

随着各区域海上风电建设进程的加速、风电装机容量逐步增大，对风电功率预测的精度提出了更高要求，因此需引人更多的改进方法，以满足 其功率预测的精度要求。首先，应用计算机技术与遥感技术等，可进一步 提高对数字天气预报模型的分辨率与天气预报的准确度及天气预报的更新频率，间接带动风电预测模型输人数据等性能的优化。其次，采取结合多 个数字天气预报模型的方式，能够规避恶劣气候条件的影响，实现对气象 信息的高效预报，从而确保预测精度。同时，可利用混沌理论与小波分析 等智能方式建立预测模型，通过线性与非线性方式，进一步强化预测方式 的完善，提高预测结果精确度，切实降低预测误差。尤其是非線性方式与 人工神经网络的结合，更利于发挥各预测性能的协同作用，实现各模型的 优势互补与各模型信息的优化，进一步强化模型的可靠性与预测精度。最后通过实时测量的气象数据，可进一步减少风电功率短期预测的误差。

4.3并网技术和最大风能捕获技术的研究

在研究风电新能源的过程中，应对并网技术和最大风能捕获技术进行 深人的研究，在研究中发现风电场受风力和风机控制系统的影响很大，经常出现力道不平衡的现象，其对电网的使用造成了严重的负面影响。因此， 为了进一步提高风电系统的性能，实现系统的稳定性、可靠性和提高处理 故障的能力，需要对风电场并网的发展方向进行跟踪。同时对风能的密度 进行了比较，思考如何捕捉更多的风能，这也是未来风电并网技术的重要研究方向之一。目前，获取风能的最佳方式是调整叶片直径和发电机组自 身的功率和转速。风电系统的集成技术和风能的最大捕获量，是今后风电 新能源发展的重要任务之一。

结束语：风电新能源属于现阶段应用十分广泛的能源之一，得到了社 会各界的广泛关注。但在风电发电过程中仍存在诸多问题，严重制约风电新能源的进一步发展，同时影响输电网的安全与稳定运行。因此，需对其 存在的问题进行深人分析，优化风电并网技术，促进风电新能源的发展。

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