電力發電并網技術及電能質量控制措施

安宇

摘要：隨著經濟的發展，人們生活水平的提高，人們逐漸意識到可持續發展的重要。風能是潔凈的可再生可持續發展的綠色能源，采用風力發電是受到大力倡導支持的，因此在我國的電力行業中占據的比例也越來越高。但是風力發電目前存在的一些欠缺之處影響了其普及速度，還需要繼續發展與完善。如何提升風力發電并網技術及電能質量就是一個當前急需研討的話題。本文就電力發電并網技術及電能質量控制措施展開探討。

關鍵詞：風力發電;并網技術;電能質量;提升

引言

風力發電為我國電能做了很大的貢獻，是其主要來源之一。但是，風力發電廠的容量也隨著時代的進步不斷增加，這對電網系統的整體產生了一定的影響。風力發電廠位置區域通常離供電網絡的中心處較遠，而大多數會位于人口數量不多的區域，所以，承受的沖擊力不會過大。但是對風力發電技術進行使用的過程中或許會導致配電網產生閃變或諧波污染等情況，并且風力發電過程中也有可能受到發電隨機性的影響。因此，如何利用風力發電并網技術進行電能質量的控制也成為當下各企業關注的方面。

1風力發電并網技術

1.1同步風力發電機組并網技術

實際工作狀態的同步發電機能夠同時形成無功功率并且輸出有功功率，周波因此能夠確保穩定，因為其生成的電能質量高，所以應用在電力系統中的幾率高，大部分企業都應用著同步風力發電機組并網技術。但同步風力發電機組并網技術也存在著實際使用過程中無法有效控制風速，難以保持穩定的運行轉子轉矩，實際的并網過程中會出現同步發電機所需精度與轉子轉矩難以相符的問題。與此同時，如果工作人員在并網實現以后沒有控制其，有可能會出現失步或無功振蕩問題，重載狀態下尤其明顯。應用同步風力發電機組并網技術的受阻主要問題如上，而在電力電子技術迅速發展的今天，可以通過利用技術避免以上問題，如在電機與電網中安設變頻裝置等。

1.2異步風力發電機組并網技術

風力發電并網另一方面是風力發電動力組與異步發電動力組之間的相互融合與運轉。與同步發電動力組相比，異步發電動力組更具有隨意性，并沒有太多設置條件進行限制，且不注重精度的準確性，只要轉子在進行運轉工作中運轉速度不要相差太大。但是，異步風力發電動力組與風力發電動力組之間的結合也會遇到困難，如二者之間的并網，因為，若二者直接進行并網會產生電壓下降、沖擊電流過大的現象，造成整個發電系統的運轉困難。因此，可以通過對相關部門人員的積極調動，使其加強嚴密監管工作，來實現風力發電系統的正常運行，從而使危險事故的發生率得到有效降低。

2風力發電并網對電能質量的影響

2.1引入諧波

風力發電并網往往會引入一系列的諧波，一般包括以下幾種可能：第一，風力電源本身形成諧波源;第二，風力發電并網中應用到的逆變器產生諧波，這些原因都可能產生較多的諧波引入，從而影響整個電網的電能質量。此外，目前大部分風力發電機組通過軟并網方式完成并網，在這個過程中，容易產生較大的沖擊電流，當外界風速超出切出風速時，風機跳出額定處理狀態，嚴重影響并入電網的供電質量。

2.2電壓波動和閃變

風力能源屬于一種清潔的自然能源，利用風力發電并網技術進行發電會造成對電壓的影響，易產生電壓的波動和閃變。在對風力發電并網進行連接的過程中，若連接位置與配電變壓器非常接近時，則此接入工作只會輕微地影響電網產生電壓閃變，但是接連位置與配電變壓器非?？拷鼤r，則會對電流產生較大影響，會造成饋線附近電壓的大幅度波動，致使用于發電的用電設備受到損害，進一步使其正常的運行狀態受到影響。除此之外，由于接入了風力發電，導致電網電壓升高，特別是當前用于風力發電的電機較多的為異步電機，此發電機在進行旋轉磁場的構建時會消耗大量的無功功率，這些功率的分布嚴重影響著整個電壓的情況，在利用并網技術對這些發電大規模進行入網處理之后，就會消耗掉其中的一大部分無功功率，這會在一定程度上提高線路上的壓降。

3風力發電電能質量提高的方法及控制

3.1諧波的按捺

諧波的按捺需要用到特殊的設備，停止無功抵償器是目前運用最廣的一種按捺諧波的設備，它是由電抗器、諧波過濾設備等組成的。之所以選擇用停止無功抵償器來按捺諧波，是因為停止無功抵償器特點功能比較明顯，它有著強大的反響功效，可以時時刻刻監測著無功的功率，實時調整改變了的電壓，將諧波完全過濾掉，這樣就能很好的保證和提高風電發電電能質量。

3.2抑制電壓的閃變和波動

3.2.1加設動態電壓恢復設備以及優良補償裝置

要想利用并網技術來實現電能質量的有效控制可以通過在系統中加設動態電壓恢復設備，并且還需添加更具有優良特性的補償裝置。因補償裝置本身具有能夠儲存能量的單元，能夠在無功功率被提供出去的同時可以補償有功功率，所以，可以進一步使電能質量得到有效地控制與提升。

3.2.2添加有源電力濾波設備在系統當中

實際工作中為了避免電壓閃變現象的出現，可以再劇烈波動負荷電流出現的時候，對因為負荷變化導致的無功電流加以補償，使負荷電流得到及時補償?？申P斷電子設備是有源電力濾波設備中所用到的電子零件，因此系統電源可以用電子控制設備替換，向電壓負荷輸送畸變電流，使系統能夠確保把正弦基波電流只向負荷提供。有源電力濾波設備有著反應速度快、電壓波動范圍大、設備可靠性強，穩定率高、閃變補償率高的優點。

3.3提高電能質量

正弦波是電能質量所能達到的理想狀態，但是，由于系統中存在著一些影響因素，會導致電波的波形產生偏離，從而引發出電能質量問題。對于目前的電能情況來說，有很多城市都存在著電能質量不高的情況，對人們的正常生活與工作均會造成影響，所以要加強對電能質量的控制與改善工作的力度。在對電能質量進行改善的過程中：①要改善電功率因素，使無功就地平衡狀態得到有效確保，還需保證供電半徑的合理性;②要科學合理地選擇供電線路的導線截面，合理配置配電設備與變電之間的安排，避免在運行過程中出現超負荷的情況;③要對調壓措施進行合理適當的設置，此過程中應用到的變壓器加裝有安裝靜電電容器、載調壓裝置、同期調試相機或串聯不暢等，將以上所提到的措施應用到實際工作中去均可以起到有效改善電能質量的作用。并且，還應對電力系統工作過程中的用電情況進行相關的調查，從人們的用電情況中尋找對電能質量造成影響的因素，并采取更具有針對性以及更科學有效的手段來對其進行改善。

結語

總而言之，科技的發展推動了新能源事業的進步，風力發電技術將得到全面發展，隨著風力發電機組并網容量的提升，其對電網電能質量產生的影響也會更加明顯，為提高風力發電并網的安全性、穩定性，相關單位要進一步加強對風力發電技術的研究，有效處理諧波、電壓閃變以及波動等問題，進而確保電網電能質量，促進整個電力系統的穩定運行。

參考文獻

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