摘要：风力发电作为我国重要的可再生能源，也是当前我国新能源发电技术中最为成熟的一种方式，所以在实际应用的过程中更是得到了广泛的应用。我国占地面积较大，海岸线相对较长，因此风力资源其他国家相比也占据一定优势。在一定程度上说风能也是对太阳能资源的间接利用，其在开发过程中所占据的耕地更少，污染小，但是储量极大，是现代很多国家实行可持续发展战略的重要组成环节。本文对风电新能源发展与并网技术进行了分析。
关键词：风电新能源；发展；并网技术
1风电新能源的特点
1.1风能能量密度小
由于风能能量密度较小，导致为了获取同等发电容量，风力发电机的风轮尺寸要非常大。并且风轮机的效率很低，其最大效率为59.2%，但是实际应用中，水平轴风轮机的最大效率一般为20%-50%左右，垂直轴风轮机的最大效率为30%-40%。
1.2风能稳定性较差
由于风能属于一种过程性能源，风向和风速经常发生变化，具有随机性和间歇性等特点，并且风力发电机不容易调控出力，所以通过风电机组发出的电能具有一定的波动性。
1.3风能不利于大量储存
蓄电成本远远高于发电成本，整个电网系统基本上不具备蓄电能力，通常都是以输出电量为前提条件，对收纳电量进行调节。而且电网具有不可调度性，由于风能的不可控特点，导致不能按照负荷的大小对风力风电进行适当调节，这就给电网调度增加了压力，很多风电机组无人值守。
1.4风电场分布在偏远地区
目前我国风能资源丰富的地区通常距离负荷中心较远，电网网架结构薄弱，导致当地电网的输电功能，不利于风电的输送。在未来的风电开发利用上，必须构建与之相匹配的风电输送工程，并强化电网建设。
2风电给电网带来的影响
因为风的速度变化莫测，所以风电场出力也是变化莫测的，风能发电自身的特性使得产生的真实的风电量极低，给电网平衡调度有用功和无用功带来困难。
2.1风电给电能质量带来一定的影响
早年间，风电单机的容量不大，大部分使用简单结构、并网方便的异步发电机直接和配电网相连接。风电发电场的地理位置周边人烟稀少、电压不高、网络的消耗相对大，被冲击的接受能力不强。所以，风电这种新能源也有一定风险给配电网造成电压闪变和谐波污染。
2.2给电网的调度与规划造成影响
传统电源可以进行可靠的预测，但风能由于它的不可控性所以不能进行预测。并网以后的风电场，电网可用调峰容量减去备用容量，剩下的容量可以进行风电调峰，风电的调峰量存在一定的局限性，因此对风电的实际运用率也造成了很大的影响，风电场的功率波动无法被电网所平衡时，风力发电注入电网的功率也需要被限制。所以，对系统的调峰和调频问题需在安排发电计划之前进行分析和规划。只有大容量电网才能支撑起电网建设和电场建设的同步发展。远距离电能输送的实现可以更好的实现优化资源配置，可以使电网的发展和建设更上一层楼，也能促进部分城市地区的经济发展，提高人民的生活水平。
3风电并网性能的改善对策
3.1预测风力发电的功率
将风电转变成可调度电源最为关键性的技术预测风力发电量。最近几年的研究显示，需要将多个数字天气预报的模型进行相应的组合，同时和功率短期预测彼此结合来使精度得到提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一来，它会对天气预报系统的预测数据结果加以利用，从而得出气温、风向、气压、风速等数据，二来，根据风机四周信息把风力发电机组的轮毂高度风向以及风速信息等得出，三来，通过风机功率曲线将风机实际的输出功率算出。此方法能将恶劣环境下出现预测差这一问题解决掉，从而使预测的精度得到明显提升。
3.2无功补偿方式
风电并网运行中普遍存在的问题则是电压稳定问题。但对电压稳定形成影响最为关键的因素还是无功率的补偿因素，尤其是对异步发电机实行风力发电，因此，如果想要保证电网的稳定性可采取如下对策：
（1）采取动态的无功补偿，例如静止的补偿器SVC等，它可使系统暂态特性予以改善，进而使风电场安全容量得以提升。在对SVC容量进行选择之时，还需与SVC调节性、风电场容量以及电网结构相结合来确定。（2）提升电网负荷功率因素以及加强电网结构也能使风电场安全容量以及系统暂态稳定性得到提升。（3）排除系统故障之后，低电压自动切除的风电机组使电网维持稳定最有效的控制方式，但在切除过多之时，要对电网调节控制能力予以考虑。
3.3探索实施多能互补
由于风电的间歇、与不稳定性特点，为了确保其并网运行后对电网安全稳定供电，应建立配套电力调度及市场交易机制，在条件成熟的区域可以实施风、光、水、火、储等多种能源互补运行，提升大电网消纳风电、光伏发电的能力和综合效益。探索大型风光水火储多能互补系统一体化运行方式，有效提高项目整体电力输出功率的稳定性。
4风电并网技术发展的新动向
4.1风力发电机组的发展趋势
首先，开发单机容量越来越大的MW级大型风电机组，大型风电设备能够有效降低风力发电成本。其次开发分散式小型和微型风力发电系统。分散式风力发电机组能够解决边远分散地区就地供电的问题，能够节省大量资本。
4.2风力发电容量预测的发展方向
随着风电装机容量的快速增长，需要快速提高风电功率预测精度。尤其是对海上大型风电场而言，更需要准确的预测功率。国内外学者提出了很多改进办法，以此在很大程度上提高了预测精度。
（1）利用遥感技术和高性能计算机技术，改善数字天气预报模型的分辨率，提高局域天气预报的准确度。提高天气预报的更新频率，有利于改善风电预测模型输入数据。
（2）将多个数字天气预报模型相结合，预报气象信息，能够克服恶劣天气中出现的预测偏差，并有效提高预测精度。
（3）利用小波分析、混沌理论、模糊神经网络等各种智能方法建立并改善预测模型，选取合适的线性或非线性方式组合优化多种预测方法的预测结果，这都大大减小预测误差。而且，利用人工神经网络进行非线性组合预测，不仅能够优化多种单一模型所包含的信息，还可以同时考虑不同模型的优点，提高预测精度和模型可靠性。
（4）在进行功率短期预测时，使用实时测量的气象数据，能够从根本上改善预测。
5结语
总而言之，伴随全球化能源危机日益严重，风能以其蕴藏量丰富､可再生､分布广､无污染等特性，成为可再生能源的重要方向。做好并网工作对于风能的开发利用有着重要意义。
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[4]姚金玲关于风电新能源发展与并网技术的探讨[J]中国科技纵横，2016，51（14）：133
论文作者:车传博,张盼盼
论文发表刊物:《电力设备》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/13
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