風力發電并網及電能質量控制的相關探討

宋天宇

摘要：電能是我們工作生活中必不可少的能源，隨著時代的發展發電技術也在發生改變，傳統的發電方式會浪費大量的資源，其燃燒過程中會排放大量污染環境的物質，給我國造成了嚴重的環境問題。在可持續發展戰略的引導下我國對新能源應用的重視程度不斷提高，風能在發電中的地位也越來越凸顯，成為新能源發電的主要發展趨勢，為了能夠讓風力發電給我們的生活帶來更多的便利，需要加強對風力發電技術的研究，提高發電的效率以及質量。本文詳細討論了風力發電并網技術和電能控制的有效措施，提升風力發電電能的質量，加強對新能源的研究和利用。

關鍵詞：風力發電;并網技術;電能質量控制;相關探討

引言：近年來我國對新能源的應用越發重視，風電發電項目就是我國重點建設的一個項目，風電行業屬于專業水平強、復雜程度高的一個行業，要想提高風力發的效率以及電能的質量，一定要加強對風力發電技術的研究。風力發電相較于傳統發電方式來說具有清潔和保護環境的優勢，但是也有穩定性不高的弊端，所以在風力發電技術中需要考慮如何提高整體發電效益，降低自然因素對風力發電的影響，進一步提升潔凈能的利用價值。當前風力發電并網技術在風力發電中得到了很好的應用，具有安全性、穩定性高，風能利用率高、電能質量更佳的優勢，一下對風力發電并網技術進行了介紹。

一、風力發電并網技術

風力發電并網技術就是就是風力發電機組和電網的電壓能夠保持高度一致，這樣風力發電機組在接入電網之后其穩定性和安全性都能夠得到提升，當前風力發電并網技術包括同步風力發電機組并網技術和異步兩種方式，都是目前應用范圍較廣的技術，應用過程中也有利有弊。

1.同步風力發電機組并網技術

同步風力發電機組并網技術原理就是將風力發電機組和同步發電機組融合起來，同步風力發電機并網技術在輸出有功功率時還能輸出無功功率，這也就是為什么同步風力發電機組并網技術穩定性和安全性更高的原因，還能有效提升風能的利用率。風速屬于自然因素所以很難進行控制，如果風速的變化非常大，發電機組很有可能出現不能及時并網調速的情況，在同步風力發電機組并網技術中應該充分考慮這一情況，特別市在載荷較大的情況下就會導致整個系統出現無功震蕩的問題。為了能夠避免這些問題出現，在并網時一般會在電網之間安裝上變頻器，能夠有效保障同步風力發電機組并網技術的效果。當前很多風電企業都更加傾向于選擇了同步風力發電機組并網技術進行發電，因其表現出了很高的安全性和穩定性。

2.異步風力發電機組并網技術

異步風力發電機組并網技術在原理上與同步風力發電機組并網技術存在很大的差異，其原理是通過調整風力發電機組的運轉情況讓設備的運行更加精準。系統在實際應用中會出現一些問題，一般表現在系統運行中產生沖擊性電流從而使系統的電壓降低，會出現電壓波動電能質量不佳的情況。另外應用異步風力發電機組需要額外補充無功功率，因為電壓偏高的情況下會出現磁路飽和和電流增大的問題，需要補充無功功率避免這些問題產生。風力發電相關技術人員為了能夠有效避免上述情況一般會采用提高磁路的包和性能和增大機組電流這兩種方式，在應用一部風力發電并網技術時相關人員要加強管理和控制，降低可能出現問題的概率，從根本上降低安全隱患，積極采用有效的優化措施。

二、風力發電并網及電能質量控制措施

1.有效抑制諧波

諧波是風力發電中影響電能質量的很重要的因素，，在風力發電并網技術中一般采用無功補償器來抑制諧波危害。無功補償器有可投切電容器、電抗器等，需要根據實際情況選擇合適的無功補償器以起到最為理想的抑制諧波危害的效果。靜止無功補償器很大一個優勢就是響應速度快，能夠實時檢測并網后無功功率的變化并且進行補償，從而能夠降低諧波造成的影響，很大程度上提高了風力發電電能的質量，靜止無功補償器也是當前風力發電中抑制諧波最常用的補償器之一。

2.有源濾波器的應用

在風力發電中不僅諧波會影響電能的質量，電壓善變現象也很大程度上影響了電能的質量。應對電壓閃變現象一般會使用有源電力濾波器，在發生電壓閃變的情況時，負荷電流迅速發生動搖，有源濾波器能夠檢測到負荷電流發生的變化并進行補償，同時由于該濾波器中采用的是可關斷的電子器件，能夠保證系統僅向負荷提供正弦的基波電流。有源濾波器在電壓閃變現象中應用優勢非常突出，能夠快速響應、并給予很高的補償率，能夠快速抑制電壓波動，讓系統運行過程中的電壓更加穩定。

3.動態電壓恢復器的應用

在一些中低配的電網中，電壓閃變的現象也有可能是由于有功功率發生波動造成的，為了能夠有效避免這一情況，一般無功補償裝置既補償無功功率也能補償瞬時有功功率。動態電壓恢復器的出現較傳統的無功補償裝置有很大的優勢，其中帶有儲能單元能夠快速計算出故障電壓和正常電壓之間的差值，然后向系統中輸入差值電壓，降低了電壓波動對電能質量造成的影響，能夠短時間快速的恢復到標準電壓值，最大程度上保證用戶用電的穩定性和給用戶傳輸的電能質量，能夠有效的減少電壓波動問題。

4.統一電能質量控制器

統一控制電能的質量需要同時補償電壓和電流，統一點呢高質量控制器就是一種綜合型的補償裝置，在應用過程中可以將串聯和并聯裝置進行融合，同時補償電壓和電流，不僅能夠補償諧波還能解決電壓閃變等電壓波動的問題，讓電能的質量得到保障。

結語：綜上所述，當前我國對環境保護和新能源的利用都非常重視，風力發電在未來有著很大的發展前景。風力發電并網技術的應用對電能的質量以及供電的穩定性都具有重要意義，除了環保的優勢之外還表現出工期短、占地面積小、管理便捷等一系列優勢，影響著我國風電行業的未來發展。相關部門在工作中一定要對風力發電并網技術提起高度重視，明確風力發電機組并網技術的優勢以及可能出現的問題，做好電能質量的保障措施，不斷優化管理提升設備的運行效率，這樣才能提高風能的利用率同時提高電能的質量。

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