風力發電并網技術及電能質量控制措施研究

武勝男

摘 要：風能，作為一種可再生資源，不僅分布廣泛，還能夠有效的保護環境，為我國的能源發展提供了有力的支持。為有效提升能源的質量，本文以風力電網的必要性為切入點，進行風力發電并網的技術分析，同時，對電能質量控制對策進行論述，僅供參考。

關鍵詞：風力發電;電能質量控制;并網技術

引言：

風力發電設備是目前較為常見的一種發電方式，為不斷促進我國的風力發電技術發展，有關人員應持續加強對風力電網技術的研究，并確保該技術的安全性和有效性，進一步推進我國風電能源的高效運用。

一、風力發電并網的必要性

我國傳統發電模式是通過燃燒煤氣或燃氣，將其熱能轉化為動能，最終轉化成電能。在燃燒煤氣或燃氣的過程中會產生大量的一氧化碳和二氧化碳，對環境造成極大的污染。而發力發電屬于純綠色發電，且無毒無味，又因我國具有充足的風力資源，使我國風力發電技術呈不斷上升趨勢。風力發電不僅能夠有效地保護生態環境，還有助于智能化電網的實施，為我國的發電技術提供了強有力的支持。

二、風力發電并網技術分析

風力發電技術作為我國電力輸出的重要環節，能夠有效地保障風力能源轉化至電力能源的穩定發展，同時，能夠為風力發電設備的運行和電能的輸出提供支持，有效地促使風力發電壓的變壓值保持一致。目前為止，我國風力發電技術分為同步發電并網技術和異步發電并網技術兩種。

（一）同步發電并網技術

同步發電技術能夠有效保障風力發電機和同步發電機相結合，為其功力輸提供有利條件，同時還能確保其電能質量。由于同步發電并網技術有著體積小、結構緊密且效率高等特點，深受相關人士的喜愛。除此之外，該技術的維護成本極低，且負載轉速高，能夠有效提升其發電質量，對我國的風力發電技術起著重要的作用。

但由于風力不可控因素，同步發電設備無法隨風速波動而予以精準調速。在融合發電機時未對該問題進行處理的話，很容易導致電力系統出現失步的現象。該問題直接影響到了同步發電并網技術的運用。因此，有關人員通過安裝抑制裝置有效解決了該問題。目前，市場上的抑制器種類繁多，其中最為常見的是諧波抑制器，該抑制器為組合型抑制器，可使用切電容器、電抗器等。這種抑制器與其他抑制器相比，其功率更大、轉換速度更快，能夠在最短時間內發現異樣并解決[1]。

（二）異步發電并網技術

與同步發電并網技術相比，異步發電并網技術則是通過電力運行的復合率和轉差率進行調整，該技術對各個運轉模式的要求都比較低。同時，該技術不僅能夠實現設備體系結構的簡化，同時，還能降低工作人員在安裝設備的繁瑣程度和發電成本。由于異步發電并網技術有可能導致從極電流過大，使整體電業水平降低。因此，為避免該項技術出現失誤，工作人員應不斷升級異步發電水平。

三、電能質量控制措施

（一）改進機組設計

在風力發電過程中，相關人員應當高度重視風力發電機的自身設備問題，將變電設備、輸電設備、風力發電設備等進行有效連接。從大眾角度來看，風機設備是一個完整且獨立的系統。然而從專業角度來看，風機設備只是風電系統中的一小部分，不論是該系統的可靠性還是設備的可靠性，都需要從技術層與管理層兩方面進行考慮，并采取可靠措施予以解決。

為實現風電場的預期收益目的，相關人員應在風電場的投資經濟模式中選擇體積小、重量輕、效率高且便于運輸的風電機。這樣可以使其在無任何額外投資的情況下，做到既能降低成本，又能提高發電量。

（二）提高電網調峰能力

各地區的電量使用水平不同，且同一地區不同年份的用電水平均存在一定的差異性。因此，有關部門應提高電網的調峰能力。相關人員應針對調峰工作能否順利接入風力發電組織進行研究。目前為止，我國的電網調峰能力與其他發達國家相比仍存在著一定的差距。因此，相關人員應對調峰系統進行智能化檢查，并根據其相關數據自動匹配電網，不斷提升電網調峰能力，保障風電供電的安全性[2]。

（三）提升電能消納水平

電網供電的可靠性影響著電能消納水平的高低。目前，我國依然未能實現電網智能聯網這一項目。若該地區用電量低于發電量，風電設備很容易出現“窩電”現象，與此同時，風力發電并網技術也會受到窩電的影響使之出現問題。因此，當燃氣煤氣發電足以滿足人們日常生活所需的電量時，部分城市就會停止選用風力發電。然而這種做法極容易浪費資源。因此，有關部門應提高各個地區的經濟建設，通過這種方式提高升用電消納水平。又因，電量為有償使用，有關部門應當根據當地的經濟情況進行研究，并對其電量價格進行有效調整。

（四）抑制變壓閃變與波動

在配電過程中，若出現低壓的情況，則很有可能導致現有功率出現一定的波動現象，使其電壓加速變化。因此，有關人員需根據補償裝置所反饋的數據對其進行有功功率或無功功率的補償措施。

有關人員需針對其補償裝置，及時對電能裝置進行有效提高，可將動態變壓器注入到電壓系統中并對負荷電壓裝置進行及時補充，這樣的做法能夠有效提升動態變壓質量，從而有效解決電壓波動問題。

除了使用動態電壓恢復器以外，還可以使用能源電力濾波器對其進行實時補償。這種方式能夠有效抑制電壓閃變的情況，與此同時，還能夠有效補償負荷型電流帶來的危害。

另外，相關部門應完善風力發電的統計工作，并對風力發電予以安全有效的規劃設計。同時，做好風力電網運行后期的系統維護和相關數據的整理和歸納。為保障風電系統的效率，有關人員可使用靜止無功補償器來對風力發電的穩定性予以檢測。

（五）不斷推進電網智能化進程

相關人員在設計電網的過程中，如果忽視風機組對該項技術的影響，則后果極其嚴重，很有可能導致繼電保護裝置出現問題，從而影響電網運行的穩定性。除此之外，還會在電網融入發電系統后，出現明顯的閃變、諧波等問題，對整個風力發電系統造成嚴重危害。而智能化設備的融入能夠迅速解決這些問題，同時能夠促使風力系統的穩定性得到有效提升，保障風力發電并網的高速運行。智能化電網對我國的電力行業的發展起著關鍵性的作用。

（六）重視風電機組的診斷葉片故障技術

在進行風力并網工作時，為提高風電服務質量，該企業應對相關人員進行嚴格的技術培訓。其中，機組損傷維修、風力機電系統的維護、風機葉片結構等都應作為重點培訓范圍。企業應聘請有關專家到現場就工作人員的風機葉片修復問題、風機葉片分類問題和缺陷修理問題進行指導。

風力發電系統與其他系統相比較為脆弱，極容易受外界環境因素使其發生各種問題，因此，相關人員需加強對電網故障的診斷技術，同時需做好相應的檢查工作和維護措施。企業應組織巡查小組，另其對電網的狀態予以實時監控，保障風力系統的正常運行。

（七）提高配網管理系統結構

在配網管理系統結構當中，其主要任務是針對風力系統的變電、配電的整個流程中做到實時監控管理，真正做到配電工作的自動監管模式。從整個配電管理系統的路線結構來劃分，其主要包括配電終端系統、配電主站層、配電子站層三個結構，通過配電管理的優化，使其得到有效提升。在配電網管理系統中，可將其劃分為數據采集層、系統狀態監控層、自動化管理層、系統故障層等[3]。

結論：

電力能源與人們的生活有著息息相關的聯系，隨著我國經濟的不斷發展，各行各業對電能的需求逐漸增加，有關人員應進一步提升風電并網技術，促進我國電力能源的穩定性。

參考文獻：

[1]林濤.風力發電并網技術與電能質量控制要點探討[J].產業與科技論壇，2021，20（05）：33-34.

[2]林勇.風力發電并網技術及電能質量控制對策探析[J].裝備維修技術，2020（02）：182.

[3]張玉林.探究風力發電并網技術及電能質量控制措施[J].工程建設與設計，2019（22）：55-56+62.