風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及電能質(zhì)量控制措施

摘 要：風(fēng)力發(fā)電成為當(dāng)前我國新能源應(yīng)用的重要方式，其對于發(fā)電技術(shù)的要求相對較高，尤其是風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，更是需要高度關(guān)注，以求更好實現(xiàn)風(fēng)電能源的高效利用，對于風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電能也需要做好質(zhì)量控制工作，盡量規(guī)避不良干擾。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;并網(wǎng)技術(shù);電能質(zhì)量;控制策略

當(dāng)下風(fēng)力發(fā)電成為我國對于風(fēng)力資源應(yīng)用的重要方式，隨著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的不斷發(fā)展，風(fēng)力電網(wǎng)系統(tǒng)的構(gòu)建同樣也越來越完善，可以服務(wù)于更多的區(qū)域。在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用中，為了取得更為理想的作用價值，并網(wǎng)技術(shù)需要予以高度關(guān)注，確保風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電力能源可以更好并入原有電網(wǎng)體系中，有效應(yīng)對該環(huán)節(jié)出現(xiàn)的不良干擾因素。

一、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)

（一）同步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)技術(shù)

在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)中，為了更好促使該電力能源有效并入電網(wǎng)系統(tǒng)，往往需要從電壓頻率、電壓幅值以及相位等多個角度進(jìn)行全面把關(guān)，基于此，風(fēng)力發(fā)電機組也就應(yīng)該加大關(guān)注力度。對于同步風(fēng)力發(fā)電機組的應(yīng)用而言，其最為突出的特點就是產(chǎn)生的電能往往具備較高質(zhì)量，周波相對比較穩(wěn)定，是當(dāng)前較為常見的主要風(fēng)力發(fā)電方式。在同步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)時，同樣也存在著一些干擾因素，比如在風(fēng)力難以控制的前提下，發(fā)電機組的轉(zhuǎn)矩調(diào)速性能往往難以發(fā)揮最優(yōu)作用，進(jìn)而也就很可能在并網(wǎng)中形成無功振蕩現(xiàn)象。針對該問題，可以在同步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)中充分借助于電子技術(shù)，實現(xiàn)對于同步風(fēng)力發(fā)電機組的實時管控，尤其是對于變頻裝置的應(yīng)用，更是可以表現(xiàn)出極強調(diào)控作用，促使同步風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)生的電能可以更為穩(wěn)定有序的并入電網(wǎng)系統(tǒng)。

（二）異步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)技術(shù)

異步風(fēng)力發(fā)電機組在當(dāng)前的應(yīng)用同樣也比較常見，其相對于上述風(fēng)力發(fā)電方式，對于機組調(diào)速方面的控制精確度要求并不苛刻，在并網(wǎng)時必然也就面臨著較低的限制，只要機組轉(zhuǎn)速和同步轉(zhuǎn)速相差不大，就可以實現(xiàn)并網(wǎng)，控制裝置方面的需求不高。在異步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)后，往往不容易出現(xiàn)異常問題，整體并網(wǎng)運行較為穩(wěn)定可靠。但是在異步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)中同樣也存在一些需要關(guān)注的缺陷，比如在大沖擊電流出現(xiàn)時，電壓很可能降低，進(jìn)而導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)受到干擾;因為異步風(fēng)力發(fā)電機組在運行中不存在無功功率，如此也就增加了后續(xù)處理難度，往往需要人工增設(shè)相應(yīng)裝置，補償無功功率;過載現(xiàn)象的出現(xiàn)同樣也會對于電網(wǎng)系統(tǒng)以及異步風(fēng)力發(fā)電機組產(chǎn)生威脅。由此可見，在異步風(fēng)力發(fā)電機組并網(wǎng)中確保其運行穩(wěn)定可靠極為關(guān)鍵。

二、風(fēng)力發(fā)電中電能質(zhì)量控制措施

（一）諧波抑制

在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行中，為了更好保障最終應(yīng)用的電力能源具備理想質(zhì)量效果，往往需要首先針對諧波進(jìn)行有效抑制，以求更好維系穩(wěn)定可靠的電能質(zhì)量。一般而言，諧波抑制主要借助于無功補償裝置實現(xiàn)，結(jié)合風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)的實際狀況進(jìn)行分析，明確其可能存在的諧波問題，如此也就可以有效添加應(yīng)用電抗器以及可投切電容器等進(jìn)行無功功率的補償。當(dāng)前靜止無功補償設(shè)備的應(yīng)用比較常見，其可以針對并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行及時準(zhǔn)確反映，有效實現(xiàn)無功功率變化的跟蹤掌控，進(jìn)而也就可以消除諧波帶來的影響，避免出現(xiàn)嚴(yán)重的電壓起伏問題。

（二）合理應(yīng)用有源電力濾波設(shè)備

在風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量控制中，電壓波動問題同樣也是控制的重要目標(biāo)，尤其是對于電壓閃變現(xiàn)象，更是需要借助于恰當(dāng)裝置和處理方法予以優(yōu)化。有源電力濾波設(shè)備的應(yīng)用就可以在電壓閃變等問題預(yù)防中發(fā)揮積極作用，其首先可以更好實現(xiàn)無功電流的有效不暢，進(jìn)而確保電力能源更為穩(wěn)定可靠。另外，在有源電力濾波設(shè)備的應(yīng)用中，往往其還可以借助于可關(guān)斷電子設(shè)備，實現(xiàn)對于系統(tǒng)電源的優(yōu)化，促使其在電子控制方面具備明顯優(yōu)勢，規(guī)避惡劣事故發(fā)生。對于有源電力濾波設(shè)備的應(yīng)用而言，其往往效率較高，反應(yīng)及時，對于電壓波動的調(diào)控能力較強，閃變補償率相對較為突出，可靠性往往更強。

（三）合理應(yīng)用動態(tài)電壓恢復(fù)設(shè)備

在風(fēng)力發(fā)電配電網(wǎng)運行中，因為有功功率往往存在高速波動現(xiàn)象，進(jìn)而也就很可能在出現(xiàn)電壓閃變的同時，導(dǎo)致無功功率受損，需要給予及時補償;與此同時，往往有功功率也會受到一定影響，恰當(dāng)補償有功功率也就成為了確保電能質(zhì)量的重要手段。動態(tài)電壓恢復(fù)設(shè)備因為其具備儲能功能，進(jìn)而也就可以在運用后實現(xiàn)電能質(zhì)量的整體提升，相對于傳統(tǒng)的無功補償裝置，作用效果更為突出。在動態(tài)電壓恢復(fù)設(shè)備的應(yīng)用后，往往能夠更好維護(hù)電能的穩(wěn)定性，諧波以及電壓波動都可以得到有效改善，對于用戶端的用電質(zhì)量形成可靠保障。當(dāng)然，這也就需要針對動態(tài)電壓恢復(fù)設(shè)備進(jìn)行合理配置，最終實現(xiàn)統(tǒng)一補償效果。

三、結(jié)束語

在當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電行業(yè)快速發(fā)展中，總體發(fā)電量越來越高，實現(xiàn)了風(fēng)力資源的高效應(yīng)用。但是對于風(fēng)力發(fā)電的各個環(huán)節(jié)依然需要不斷創(chuàng)新研究，尤其是在并網(wǎng)過程中，需要借助于多項技術(shù)手段予以優(yōu)化，確保電力能源更為穩(wěn)定可靠，在并網(wǎng)后可以具備較高的電能質(zhì)量。

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作者簡介：

王冰，吉林長春人，漢族，男，大專學(xué)歷，大唐向陽風(fēng)電有限公司，助理工程師，研究方向：電力。