摘要：风力发电并网技术的优化应用，将对电能质量控制起到很大的稳定效果。本文对风力发电并网技术及其对电能质量的影响做了研究，并提出利用风力发电并网技术进行电能质量控制的策略。以期为读者作技术性参考资料。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量控制；分析
一、风力发电并网技术概述
选择好合适的风力发电并网技术对于企业来说十分重要，那怎样才算是合适呢？这就需要发电器输出的幅值、电压频率以及相位方面都得与电网的系统抑制。当并网遭到过大冲击力的时候，电力系统电压值也会下降，塔架、发电机等机械部分会因此而产生磨损，风力发电并网对于电网产生的冲击力是随着风力发电机机组整体容量的增加而上升的。当由于并网所遭受较长时间且较大的冲力时，其他的挂网机组以及相关系统很有可能也会遭瓦解，可见选择合适的风力发电并网技术的重要性。
1、同步风力发电机组的并网技术
风力发电机组并网技术分为两种，其中同步风力发电机组并网技术在大部分企业当中都有所应用，由于其同步发电机能够同时形成无功功率并且输出有功功率，因此也确保了周波的稳定，其生成电能的高质量也就促使其能够更多的被运用到电力系统当中。但是同步风力发电机组并网技术也存在着它的不足之处，比如在实际的使用当中不能够有效控制风速，难以保持稳定的运行转子转矩，在实际的并网过程当中也会出现同步发电机所需精度与转子转矩难以相符的问题。并且，若相关的工作人员无法控制住，很容易出现失步或无功振荡问题，而这些情况在重载的状态下异常突出。同步风力发电机组并网技术的应用，想要避免以上问题的阻碍也不是没有办法，如今科技在不断发展，而电力电子技术也发展迅速，避免这些问题需要利用技术来实现，比如在电机与电网中安设变频装置等。
2、异步风力发电机组的并网技术
风力发电机组并网技术的另一种为异步风力发电机组并网技术，它与同步技术比较可以得知，异步在实际的工作当中是不需要高精度的机组调速的，也不需要保持同步或者整步操作与设备，基本上要想实施并网只需要保持转速与同步时的转速相同就可以了。异步发电机其优点是不需要那些复杂的控制装置，它只需要依靠转差率便可以调节负荷。相对于同步时会出现失步、无振荡的问题，异步在并网后根本就不会出现此类问题，其运行具有较强的稳定性以及可靠性。但是异步风力发电机组并网技术也是存在一定缺点的，比如使用异步技术时，当工作人员直接操作并网的时候容易产生大冲击的电流，这就会导致电压因此下降，不利于系统的稳定运行。还有就是异步技术系统是没有办法通过自身来形成无功功率的，而且过载现象对于异步发电机来说也是会出现的，在使用异步技术的时候相关工作人员需要确保发电机组处于并且能够一直处于稳定运行的状态，加强监管才能实现系统正常运行并且降低危险事故发生的可能性。
二、风力发电并网技术对电能质量的影响
1、引入谐波
在利用风力发电并网技术的过程中通常会受到一系列谐波的影响，而形成谐波的情况一般包含了两个方面，一个方面是在应用电力发电并网技术的过程中涉及的逆变器形成谐波，另一方面是风力电源在接通后进行工作的过程中本身会形成谐波源。这两方面的因素可能引入谐波，最终导致电网的整个结构的电能质量都受到影响。另外，就目前的风力发电技术来说，大多数的风力发电机组利用软并网的技术方式完成并网，在这一过程当中容易产生大量的冲击电流，并且当切入的风速是低于外界的风速时，风机就会处于额定处理状态之外，对并网技术下电网供电质量造成严重的影响。
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2、电压波动和闪变
风力能源属于一种清洁的自然能源，利用风力发电并网技术进行发电会造成对电压的影响，容易产生电压的波动和闪变。在连接风力发电并网的过程中，连接位置倘若与配电变压器位置很接近，则电网此时只会受到轻微地影响而产生电压闪变，但若是配电变压器与接连位置已经处于非常靠近的状态时，电流就会因此受到较大的影响，馈线附近电压也会因此大幅度的波动，最终导致相关用电设备受损而加深对正常运行的影响。除此之外，当接入风力发电导致电网电压升高，此时发电机会消耗掉大量的无功功率，而整个电压是受到这些功率分布所影响的，并网技术的利用可以在一定程度上提高线路上的压降。
三、利用风力发电并网技术进行电能质量控制的策略
1、控制谐波
控制谐波后才能能够有效地控制电能质量。谐波的抑制可以利用专门的设备来进行，比如静止无功补偿设备，其包括电抗器、电容器、谐波滤除装置等组成，可以利用它添加到系统当中，然后通过它来判断无功功率是否在发生着变化，也由此可以追踪具有变化状态的无功功率，它的特点是反应快速且及时。静止无功补偿设备对于电压起伏现象可以起到一个调节的作用，比如当风速不稳时会造成电压起伏现象，此时它可以调节风速来将电压的变化趋于稳定状态，谐波也就能够因此得到有效地消除，而且电网的电能质量也能不受到风力发电机组工作状况的影响。
2、控制电压的波动和闪变
想要抑制住电压的波动和闪变，可以通过加设动态电压恢复设备以及优良补偿装置来实现，并且也还需要添加一些更具优良特性的补偿装置。由于补偿装置其本身就拥有可以储存能量的单元，提供无功功率的同时还可以补偿有功功率，因此它们可以促使电能质量得到有效地控制与提升。
还也可以添加有源电力滤波设备来控制电压的波动和闪变，当负荷电流出现强烈波动时，补偿无功电流能够进一步实现及时补偿负荷电流的目的。可关断电子设备是有源电力滤波设备中所用到的电子零件，因此系统电源可以用个电子控制设备替换，向电压负荷输送畸变电流，促使系统确保把正弦基波电流只向负荷提供。有源电力滤波设备具有很多特点，比如其电压波动的范围较大，并且其反应的速度相当快且设备的可靠性也很强，当然它还有稳定性强、闪变补偿率高的优点。
3、提高电能质量
正弦波是电能质量所能达到的理想状态，但由于系统某些因素影响可以导致电波的波形产生偏离，电能质量问题也就由此出现。就目前现状而言，大多数城市存在着电能质量不高的问题，由于电能质量的问题也一定程度上影响着人们正常的生活和工作。针对于电能质量只有加强控制和改善才能优化人们的生活状态，而实际改善的过程需要从几个方面来展开，首先需要改善电功率因素，使无功就地平衡状态得到有效确保，还需保证供电半径的合理性；然后选择供电线路的导线界面需注意科学合理性，合理安排配电设备与变电的配置，避免出现超负荷状况；最后合理设置调压措施，对电力系统工作中相关的用电进行调查，寻找造成电能质量影响的原因，才能进行更有针对性和更加科学有效的手段来改善。
结语：随着科技的发展，在风力发电中，风力发电机组的并网容量得到了提升，并网技术提升对电能质量起到了积极的影响。但在实际的技术应用中，并网技术的应用会产生谐波、电压波动和闪变等现象，这些现象使电能质量受到影响。因而，只有解决并网技术在应用中存在的这些问题，才能有效提高该项技术的稳定性和安全性。现有技术已经在此方面提出了质量控制策略，而今后，相关单位和部门也应进一步加强技术研究，使谐波、电压波动与闪变等问题得到更有效的处理，进一步保证电能质量。
参考文献：
[1] 风力发电并网技术及电能质量控制策略[J].樊裕博.科技传播.2015（21）
[2] 风力发电并网技术及电能质量的提升[J].郭子龙，李伟.时代农机.2016（04）
[3] 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论[J].齐洁，常耀华.企业研究.2014（02）
论文作者:马洪敬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第25期
论文发表时间:2019/1/16
标签：电能论文; 技术论文; 电压论文; 谐波论文; 风力发电论文; 质量论文; 电网论文; 《电力设备》2018年第25期论文;