摘要：随着我国用电需求的不断增加，国家电网的供给平衡开始出现问题，我国已经着手开发新的供电模式，新型的风力发电改善了一些地区单一的供电模式。在风力发电技术的不断发展中，如何有效地发挥风电对区域电网的帮助，并通过无功补偿的高低压配置和线路优化来减少电能的无用损失，从而不但提高了电力的实际转化效率，也节约了发电能源。本文就针对风力发电在一些地区中对区域电网电压的实际影响和在如何通过优化改善无功补偿的设备配置来提高供电效率、减少输送电流时的电能损失进行简单的阐述。
关键词：风电供应；区域电网；无功补偿；改善配置
引言：
随着火力发电模式的落后和污染过大，已经不能够满足社会发展的用电需求，违背了国家的可持续发展原则。风力发电作为一种可再生的循环能源逐渐的走进了人们的视野，但是风力发电一直延续着集中获取风能再通过储存机组储存起来最后通过高压输送线路把电能输送到区域的国家电网管理站处，由于在输送过程中有电能损耗，我们可以通过改善优化无功补偿的新型设备来降低电能的输送损失，从而保障风电平稳安全的输送到区域人们的用电设备中去。
一、我国目前风力发电的发展现状
随着人们对环境保护认识的提高，开始对了对可再生能源的重点开发如风力发电、水力发电、潮汐发电等等。在我国风力发电的技术发展中，大多数地区都是采取在风口进行集中获取风力进而转化为电能，再通过高压线路输送到各个地区。由于每个地区的风力情况不相同，导致了在开始设计之初对风力发电的效能做出不了精准的估算，在风力受大自然季节的变化而出现强弱时间段时，可能会因为电能的不稳地尔对区域供电网的电压产生影响。在风力发电时也存在着风能的浪费，由于强风的出现导致发电的产能高过了供电站的储存量，会导致“放风”的一种资源浪费的情况出现。由于我国地理风貌的制约，产生了南北环境的差异，南方的可利用水力发电充足与北方的可利用风力发电充足的各自优势的出现，在北方的风力几种区域，采取集中发电接入国家电网中，通过高压或者超高压进行长距离的输送，最后经过地方供电所的转化输送到各家各户中去，以达到可再生资源的重复利用，节约资源减少火力发电的环境污染[1]。
二、风电集中接入对国家电网的区域电压的影响
（一）不稳定的风能使供电电压产生动态变化
由于风力发电的局限性和不稳定性，导致不能像火力发电和核电站发电那样对外持续的输送稳定可靠的电能，再加上每个地区的风力发电的设备都不一样，对风能的电力转化存在技术上的短板，在接收风力发电的供电站中，就可能由于电能的峰值与低谷的巨大落差，导致在对外输送的电压不稳定电流忽大忽小，不仅影响了用户的用电体验，也可能在输送过程中出现险情。
（二）风电脱网故障对区域电压的影响
在风力发电的快速建设中，存在的问题也不少，在很多地区的风力发电由于无功补偿的短缺和不稳定风力导致的电压波动都可能产生风电系统的脱网事件，在我国很多主要依靠风力发电的西北地区就可能出现地方电压不稳定用电器损坏的小问题，再者就是区域的大面积停电，影响了用户正常生活的开展。脱网的故障频发还会降低国家电网的稳定运营，增加风力发电的维护资金投入，加大了运营成本，没有有效地利用好风能，增加了国家电网的运营压力，影响了用户的正常用电[2]。
三、风力发电对供电设备的新挑战
随着我国风力发电技术的成熟，对以往建设的风力设备有了更高的要求，集中的风力产能接入电网对现有的储存能力提出挑战，要求储存设备能够适应风力发电的不稳定性，将波动的电能储存在供电所中以便对外界输送安全稳定的电力，在输送过程中使用的高压线路也受到自然环境的制约，为了保证将风力产生的电能安全的输送到储存地，必须结合实际地理环境，设计出安全可靠的新型输电网络，以应对集中风力发电的新要求和新标准。老旧的风车系统与工作效率都大大影响了现在风电的转化效率，这些设备的拆除与再建设都是现阶段风力发电的问题，如何在以往的风力设备区域再进行新型设备的建设安装，合理利用拆除的风里供电设备，实现资源的再利用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对风电系统的规划中，还可以借鉴一些国内外优秀成功的风电建设案例，引进一些新型的材料与设备进行新设备的建设，已达到规划设计的质量与技术标准，利用新型的风电设备尽量减少风能的流失，增加风力向电力转化的效率[3]。
四、无功补偿的具体改善措施
（一）提高风电机组的稳定性
在实际的风力发电中由于风力资源的变化性，导致了许多风力发电系统的可靠性较差，我们可以通过无功补偿等措施进行对风电稳定性的提高，可以加入自动电压控制的系统，通过系统调节应对风电产能的波动，有效降低了由于高电压的产生对元器件的损坏而发生的短路事故，还有效的将风力较弱时产生的电能进行储存，保证风力产生低电压时对电能的不浪费，在强风力时可以应对临界的高电压的出现安全有效地将电能储存起来。
（二）对风力发电进行储能
以往的小规模电能存储系统与设备已经不能满足现在的风力集中储存了，要扩大储存容量并优化改善控制系统。有时在风量少的时间段内，应当对风车进行检修与维护以保证工作时安全稳定，从而避免在旺季时由于设备的故障导致风能的流失，当风季来临的时候，要保证储存设备的正常运行，储存能力可以达到风电的高峰值，保证风力的不浪费，提高风车的使用效率，促进了风能向电能转化的有用电能。
（三）合理计算风能并进行设备安装
在一些新地区风电设备的建设中，要科学的计算风力产能的容量，考虑风季的时间，对未来风电站的运行有一定的科学规划与事故预防预案。在某些地区的风电设施的使用中，由于在建设之前没有对当地的环境和地理风貌进行可以有效的考虑，导致了在日常的风车发电时，风量小时造成设备的浪费，在风季来临时，风力产生的电能又超出了规划的储存值，造成设备的过载运行，加大事故出现的概率。所以说要合理的计算风能产生的高低压的极限值，再以极限值为依据建设风车组和储存设备，并搭建安全可靠的输电网络，以保障风力发电设备的有效利用，提高了风力发电的整体效率与安全[4]。
五、对未来风力发电的思考与展望
随着我国用电需求的不断增加，必须以多种方式相结合的模式进行集中供电，在以前单一的火力发电的模式下对我国一些地区的环境造成了不可逆转的影响，再加上雾霾天气的愈演愈烈，政府与企业都把绿色环保的供电模式进行重点发展，风力不仅没有任何污染而且循环往复一直可以利用，我国应当大力发展风电模式，开发风力资源充足的地区，创新新技术以保证在风力发电过程中对风力的合理利用，减少能源之间转化的损失。在未来要以可循环利用资源发电为主，其他发电模式为辅的整体供电结构，以可持续发展的电力循环为首要目标，建设成高科技低污染的电力大国。
六、结束语
综上所述，我国的风力发电在运行和开发中还存在着很多的问题，在对风力发电的无功补偿中进行设备的优化改善，进一步提高风电的转化效率。由于集中风电的不稳定性和自然环境的影响，都导致了接入区域电网的波动，使电网系统出现异常，这些都是实际存在的问题，我们要在以后的风力发展中做长期规划，全面提高风力发电的整体综合效益。
参考文献：
[1]李景东.大规模风电集中接入对电力系统稳定性的影响分析[J].科技视界，2016，（06）：271-272.
[2]刘昭睿，齐军，胡耀东.风电集中接入对区域电网电压的影响及无功补偿优化配置[J].内蒙古电力技术，2015，33（06）：1-6.
[3]崔正湃，王皓靖，马锁明，刘辉，刘海涛.大规模风电汇集系统动态无功补偿装置运行现状及提升措施[J].电网技术，2015，39（07）：1873-1878.
[4]韩勇，郑翔宇，彭生江，李臻，沈渭程，梁才.大规模风电集中接入的电力系统储能容量配置策略[J].中国电力，2015，48（06）：26-31.
作者简介：
尤鹏（1993-）男 ，内蒙古额尔古纳市人，蒙古族，大专，新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司 机电助理工程师。
论文作者:尤鹏
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
标签：风力论文; 风力发电论文; 电能论文; 风电论文; 设备论文; 风能论文; 电压论文; 《电力设备》2017年第34期论文;