风力发电并网及电能质量控制的相关探讨

宋天宇

摘要：电能是我们工作生活中必不可少的能源，随着时代的发展发电技术也在发生改变，传统的发电方式会浪费大量的资源，其燃烧过程中会排放大量污染环境的物质，给我国造成了严重的环境问题。在可持续发展战略的引导下我国对新能源应用的重视程度不断提高，风能在发电中的地位也越来越凸显，成为新能源发电的主要发展趋势，为了能够让风力发电给我们的生活带来更多的便利，需要加强对风力发电技术的研究，提高发电的效率以及质量。本文详细讨论了风力发电并网技术和电能控制的有效措施，提升风力发电电能的质量，加强对新能源的研究和利用。

关键词：风力发电;并网技术;电能质量控制;相关探讨

引言：近年来我国对新能源的应用越发重视，风电发电项目就是我国重点建设的一个项目，风电行业属于专业水平强、复杂程度高的一个行业，要想提高风力发的效率以及电能的质量，一定要加强对风力发电技术的研究。风力发电相较于传统发电方式来说具有清洁和保护环境的优势，但是也有稳定性不高的弊端，所以在风力发电技术中需要考虑如何提高整体发电效益，降低自然因素对风力发电的影响，进一步提升洁净能的利用价值。当前风力发电并网技术在风力发电中得到了很好的应用，具有安全性、稳定性高，风能利用率高、电能质量更佳的优势，一下对风力发电并网技术进行了介绍。

一、风力发电并网技术

风力发电并网技术就是就是风力发电机组和电网的电压能够保持高度一致，这样风力发电机组在接入电网之后其稳定性和安全性都能够得到提升，当前风力发电并网技术包括同步风力发电机组并网技术和异步两种方式，都是目前应用范围较广的技术，应用过程中也有利有弊。

1.同步风力发电机组并网技术

同步风力发电机组并网技术原理就是将风力发电机组和同步发电机组融合起来，同步风力发电机并网技术在输出有功功率时还能输出无功功率，这也就是为什么同步风力发电机组并网技术稳定性和安全性更高的原因，还能有效提升风能的利用率。风速属于自然因素所以很难进行控制，如果风速的变化非常大，发电机组很有可能出现不能及时并网调速的情况，在同步风力发电机组并网技术中应该充分考虑这一情况，特别市在载荷较大的情况下就会导致整个系统出现无功震荡的问题。为了能够避免这些问题出现，在并网时一般会在电网之间安装上变频器，能够有效保障同步风力发电机组并网技术的效果。当前很多风电企业都更加倾向于选择了同步风力发电机组并网技术进行发电，因其表现出了很高的安全性和稳定性。

2.异步风力发电机组并网技术

异步风力发电机组并网技术在原理上与同步风力发电机组并网技术存在很大的差异，其原理是通过调整风力发电机组的运转情况让设备的运行更加精准。系统在实际应用中会出现一些问题，一般表现在系统运行中产生冲击性电流从而使系统的电压降低，会出现电压波动电能质量不佳的情况。另外应用异步风力发电机组需要额外补充无功功率，因为电压偏高的情况下会出现磁路饱和和电流增大的问题，需要补充无功功率避免这些问题产生。风力发电相关技术人员为了能够有效避免上述情况一般会采用提高磁路的包和性能和增大机组电流这两种方式，在应用一部风力发电并网技术时相关人员要加强管理和控制，降低可能出现问题的概率，从根本上降低安全隐患，积极采用有效的优化措施。

二、风力发电并网及电能质量控制措施

1.有效抑制谐波

谐波是风力发电中影响电能质量的很重要的因素，，在风力发电并网技术中一般采用无功补偿器来抑制谐波危害。无功补偿器有可投切电容器、电抗器等，需要根据实际情况选择合适的无功补偿器以起到最为理想的抑制谐波危害的效果。静止无功补偿器很大一个优势就是响应速度快，能够实时检测并网后无功功率的变化并且进行补偿，从而能够降低谐波造成的影响，很大程度上提高了风力发电电能的质量，静止无功补偿器也是当前风力发电中抑制谐波最常用的补偿器之一。

2.有源滤波器的应用

在风力发电中不仅谐波会影响电能的质量，电压善变现象也很大程度上影响了电能的质量。应对电压闪变现象一般会使用有源电力滤波器，在发生电压闪变的情况时，负荷电流迅速发生动摇，有源滤波器能够检测到负荷电流發生的变化并进行补偿，同时由于该滤波器中采用的是可关断的电子器件，能够保证系统仅向负荷提供正弦的基波电流。有源滤波器在电压闪变现象中应用优势非常突出，能够快速响应、并给予很高的补偿率，能够快速抑制电压波动，让系统运行过程中的电压更加稳定。

3.动态电压恢复器的应用

在一些中低配的电网中，电压闪变的现象也有可能是由于有功功率发生波动造成的，为了能够有效避免这一情况，一般无功补偿装置既补偿无功功率也能补偿瞬时有功功率。动态电压恢复器的出现较传统的无功补偿装置有很大的优势，其中带有储能单元能够快速计算出故障电压和正常电压之间的差值，然后向系统中输入差值电压，降低了电压波动对电能质量造成的影响，能够短时间快速的恢复到标准电压值，最大程度上保证用户用电的稳定性和给用户传输的电能质量，能够有效的减少电压波动问题。

4.统一电能质量控制器

统一控制电能的质量需要同时补偿电压和电流，统一点呢高质量控制器就是一种综合型的补偿装置，在应用过程中可以将串联和并联装置进行融合，同时补偿电压和电流，不仅能够补偿谐波还能解决电压闪变等电压波动的问题，让电能的质量得到保障。

结语：综上所述，当前我国对环境保护和新能源的利用都非常重视，风力发电在未来有着很大的发展前景。风力发电并网技术的应用对电能的质量以及供电的稳定性都具有重要意义，除了环保的优势之外还表现出工期短、占地面积小、管理便捷等一系列优势，影响着我国风电行业的未来发展。相关部门在工作中一定要对风力发电并网技术提起高度重视，明确风力发电机组并网技术的优势以及可能出现的问题，做好电能质量的保障措施，不断优化管理提升设备的运行效率，这样才能提高风能的利用率同时提高电能的质量。

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