風力發電并網技術及電能質量的提升

郭子龍，李　偉

（中廣核風力發電有限公司，內蒙古 烏蘭察布　013550）

風力發電并網技術及電能質量的提升

郭子龍，李偉

（中廣核風力發電有限公司，內蒙古 烏蘭察布013550）

當今社會，風能作為一種可再生且十分清潔的能源，因此風力發電這項，得到了政府和大眾的支持。由于風力發電站以及它的相關場所占到的規模越來越大，因此在我國的電力事業中占有的比例也在不斷的升高當中，再加之風能具有豐富性以及靈活性，而且風力發電站一般處在人煙稀缺的區域，因此需要承受的電流沖擊將會比一般發電站更大，如不能妥善的進行處理解決，很有可能會對整個電力網造成諧波污染以及其他方面的質量問題。文章主要通過對風力發電并網技術的介紹，詳細的分析了風力發電機并網技術以及對電能質量的提升，進而探討了風力發電對電能質量提升的一系列方法，希望可以對風力發電并網技術當中的電力質量提升產生一定的可取之處。

風力發電；并網技術；電能質量；提升

1　風力發電并網技術的基礎與核心

（1）同步風力發電機組并網技術。同步風力發電機組實際上，即是同步發電機與風力發電機的有機交融。怎么能夠將同步發電機與風力發電機有機交融，一向是電力專家學者關鍵研討的核心。絕大多數狀況下，由于風速動搖比較明顯，會使轉子轉矩呈現大幅度動搖，就會使并網調速無法達到同步發電機的精度。假如并網以后的工作當中，相關人員未能及時合理的考慮到上述疑問，尤其是重載運轉時，全部系統會呈現無功振動或是失步狀況。由于這些原因，同步發電機一向都未得到大規模的應用。隨著變頻設備的研發與運用，上述疑問現已得到了很好的處理。經過專家學者的不斷研發，又使同步風力發電機組并網技術煥發出新的活力和生機。

（2）異步風力發電機組并網技術。異步風力發電機對對調速精度要求不高，既不需求同步設備，也不需求整步操作，轉速與同步轉速基本上保持一致或者是不要相差過大即可。風力發電機與異步風力發電機有機交融以后，全體的操控設備并不雜亂，并網以后基本上不會再呈現無功振動或者是失步狀況，全體運轉非常安全可靠。不過，異步發電機機組并網并不簡單，需求處理許多不容易解決的問題。舉例來說，假如風力發電機與異步風力發電機直接并網，有很大幾率產生大沖擊的電流，此時電壓就會直下降，這就致使電力系統發生了運轉危險。而且電力系統自身還存在著無功抵償的缺陷，假如又出現磁路飽滿的狀況，無功激磁電流則會進一步的添加，從而導致電能功率大幅度下降。因而要想確保異步風力發電機組并網的運轉安全可靠，有關部門務必要嚴密監管，防患于未然，積極采用創新措施。

2　風力發電機并網與運轉實驗

（1）動態無功抵償設備功用特性測驗實驗。在該實驗中，機組處于并網運轉狀況下，技術人員在對發電機進行相應的調整后，能夠使其輸出功率發生改變，然后使機組的負載狀況發生改變，立刻就能夠經過調查來了解電容抵償投切的相關步驟和操作是不是契合要求。在本實驗的規劃中，應當注意該實驗必須在工況比較惡劣的狀況下來實行，從而最大程度的確保實驗的可靠性。通常應在風力發電量大小不同的狀況下進行。由于在風電較小的情況下，充電功率相對要多很多，這會導致220kV的母線電壓擁有較高的水平。所以在發電較小的狀況下，相關操作人員只能夠進行無功抵償實驗。而在發電較大的情況下，線路明顯會重載，產生很多的無功損耗，母線電壓則呈現出相對較低的狀況，所以在發電量大的情況下，作業人員只能夠進行容性無功抵償實驗。可是不管哪一種狀況下，都需求打開無功歸納操控實驗來進行相應實驗，以此斷定無功抵償操控的方法是不是滿意的條件，也要注意檢查SVG裝置是不是處于安全安穩的狀況。

（2）風電場電能質量測驗實驗。風電場電能質量測驗指標首要有電壓誤差、諧波等。與此一起，還要求風電場停運過程中的各項并網點進行測驗實驗，實驗首要的關鍵內容是各次諧波電壓是否安穩以及電壓總諧波是不是發作畸變等。風電場假如處于正常的運轉狀況，則要對各個功率區間進行測驗試驗，還要對長期閃變以及諧波電壓等進行實驗，以此斷定風電場諧波電流是不是契合請求，到達諧波值的95%。

3　風力發電電能質量提高的方法及控制

（1）諧波的按捺。運用停止無功抵償器能夠按捺諧波。該設備是由電抗器、諧波過濾設備等構成。停止無功抵償器最明顯的特征即是具有非常強的反響才能，能夠實時監測無功功率，并且還能夠對電壓改變進行實時的調整，以此將諧波徹底濾除，以此確保風電發電電能質量。

（2）電壓動搖與閃變按捺。電壓閃變是影響風力發電電能質量的重要因素。當電壓閃變發作時，作業人員應當在負荷電流急劇動搖時，能夠完成無功電流的抵償作業，有源電力濾波器的效果就在于此。該設備優勢突出，具有敏捷呼應才能、具有抵償容量小的特征，最為重要的是運轉過程中，非常安全安穩，具有非常強的操控力，所以對操控電壓動搖具有活躍的效果。

動態電壓恢復器。有功功率呈現敏捷動搖狀況，使電壓發作閃變，此時就要求抵償設備既要對無功功率加以抵償，又要對有功功率加以抵償。動態電壓恢復器中有儲能單元，能夠在非常短的時間內向系統傳輸電壓，以此處理電壓動搖問題。現在，動態電壓恢復器現已得到了廣泛的運用，是現如今風力發電電能質量操控的最首要手法。

一致電能質量操控器。假如既要對電壓加以補償，又要對電流加以抵償，則就需要運用歸納類抵償裝置，而一致電能質量操控器即是典型的歸納類抵償設備。該設備能夠將串聯、并聯有用的交融起來，以便用戶能夠處理歸納抵償問題。由于一致電能質量操控器功用強大，既能夠進行諧波抵償，又能夠操控電能質量，因而得以廣泛運用。

4　結語

綜上所述，可知雖然風力發電并網技術非常領先，可是由于還有些技術問題未能處理，所以中國的風力發電未得到普及。風力發電過程中，由于諧波、電壓動搖與閃變的不良后果，使得電能質量大受影響，相關操作人員應當運用相應的設備處理上述疑問。

The Promotion of Wind Power Grid Technology and Electrical Power Quality

GUO Zi-long，LI Wei
（CGNPC Wind Power co.，LTD.，Wulanchabu，Inner Mongolia 013550，China）

In today's society，wind power as a renewable and clean energy，gets the government and public's support.As the wind power station and relevant places it accounted for the increasingly large scale，so it occupies in the power industry in our country is on the increase in the proportion.In addition，the wind is rich and flexible，and wind power stations generally are in the sparsely scarce area，so current impact will bear greater than the general power station，such as processing solution is not properly，is likely to cause quality problems of harmonic pollution and other aspects of the whole power network.This paper mainly introduce the wind power generation technology，analyzes of the wind turbine grid technology and improve the quality of electric energy，and then discusses a series of methods the wind power generation on power quality improvement，in the hope to help the wind power grid technology which can improve the quality of power.

wind power generation；grid technology；electrical power quality；improvement

TM614

A

2095-980X（2016）04-0022-02

2016-03-16

郭子龍（1981-），男，大學本科，助理工程師，主要研究方向：風力發電。