摘要：随着当今社会经济和科技的发展，人们的环保意识不断增强，新型可持续能源成为人们应对能源危机的关键。当前阶段，电能在人们生活中的地位越来越重要，人们的生产生活已经离不开电能，而面对不断严峻的环境形势，如何更好地利用自然资源来进行发电成为未来社会发展中需要解决的问题。目前，风力发电的应用已经有一定基础，本文中笔者对风力发电并网技术以及电能质量控制进行了分析，对未来风力发电的发展提供一些经验。
关键词：风力发电；电能质量；控制
目前，风力发电的发展已经有一定的经验和理论基础，已经从过去独立运作发展到并网运行，在发电机规模和发电质量上都有较大的提升，这种新的风力发电模式不仅提高了风力发电效率，而且对于电能的供给传输效率也有极大的改进。不断提高的风力发电并网技术在实践中的应用，必然能够缓解当前的用电紧张状况。
一、风力发电并网技术概述
1、风力发电并网技术简述
风力发电并网运行技术从上世纪八十年代兴起，并迅速发展起来，近年来借助计算机网络技术的发展，其单机容量已经从数十千瓦级发展到兆瓦级机组，规模和发电质量都有了显著提升。在交流发电机并网条件下，发电机输出电压和电网的电压在频率和幅值上完全相同，而随着单机容量增大，其在并网时产生的冲击也就越大。过大的冲击可能会对机械部件产生损坏，这就需要采用合理的并网技术。
2、风力发电并网技术形式
当前普遍采用的并网技术主要有同步风力发电机并网技术和异步风力发电机并网技术，这两种技术在实践应用中各有优缺点。同步发电并网技术不仅能够在有功功率下输出，无功功率下也能够输出，其电能质量相对较高。然而，在发展初期，受制于技术水平和风力的不稳定，作用在转子上的转矩变化比较大，并网时难以达到同步发电机对于精度的要求。近年来，随着变频装置在并网技术上的应用，这一问题得到了有效解决；异步风力发电机主要依靠转差率来调整负荷，对于调速的精度要求不高，所以在实践中不会遇到同步风力发电机的问题。但是，异步风力发电机并网也存在一些问题：例如直接并网可能产生较大的冲击电流，影响整个系统的安全运行，其自身不发无功功率，这就需要进行补偿。两种风力发电并网技术各有优缺点，在实际应用中，应当采用严格的监控，以及时发现故障，保证整个系统的安全运行。
3、风力发电并网技术的优势
风力资源是清洁能源，具有可再生性，也是当前新能源开发中比较成熟，最具开发前景的能源之一，对于今后的能源利用具有重要的影响。风力发电并网技术的发展能够不断提升风力的利用效率，节约成本。不同于发展初期的独立电机，这种新技术能够实现发电机组的输电线路与输电网的连接，极大地满足人们的需求，电力资源能够及时输送，供给能力极大提高。
4、风力发电并网技术实施中的注意事项
新技术在推广的过程中，都会遇到一些问题，这就需要在推广实践之前进行分析预测，避免实践中出现不必要的损失。在风力发电并网技术实践中首先应当注意继电保护，即在设置保护值得时候应当考虑到实践中可能遇到的一些因素，例如：大部分的风机出口电压属于低压系统，而这在电路输送中相当于一个很大的限流电路，会导致短路电流无法输送。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，也要考虑整个电网的电压调整，因为在实际应用中，风力发电厂大多处于电网的末端，电压相对较低，所以在整个风电并网设计中应当考虑到整个电网的电压调整，既要保证风机的出口电压，又要满足同一线路上的其他用户的需要。
二、电能质量控制策略
电能质量控制应当从改善和提高两方面着手分析。
1、改善电能质量
理论中，电能应当是完美对称的正弦波，在应用中，受各种因素的影响，会产生偏离，出现电能质量问题。改善电能质量可以从三方面进行考虑，首先，可以改善电功率，选择合理的供电半径，使无功的时候能够实现就地平衡；其次，应当科学合理选择供电系统的导线截面，防止在实际应用过程中出现超负荷运转；最后，应当对调压措施进行合理设置。以上三种措施在实际应用中结合使用，能够很好地起到改善电能质量的作用，另外，在实际应用中也应当注意总结，及时发现电能质量出现的问题，并积极进行探讨改进。
2、提高电能质量
实际应用中，如果电能质量低，会对人们的生产生活造成一定的影响，因此，在改善现有风电质量的同时，也应当积极探索，不断提高风电质量。提高风电质量，应当首先发现影响电能质量的原因，实践表明，风电质量受冲击性负荷、非对称性负荷的影响；调压措施缺乏合理性、科学性以及线路的超负荷运行，等都会造成电能质量低的问题。所以，在实践中，应当不断改进风力发电并网技术，不断提高电能质量，这样才能不断满足人们对电能质量要求的前提下，降低运营成本，提升风能的利用规模和利用效率。
3、将提升风力发电并网技术与电能质量控制相结合
电压波动和闪变会影响风力发电并网机组输出功率的波动，这种波动最终会影响到电能的质量，因此，在实践中常常采用补偿装置来进行抑制电压波动。常用的补偿装置有静止无功补偿装置、有源电力滤波器、动态电压恢复器以及统一电能质量控制器。理论中，电压波动主要与无功负荷的变化量有关，所以采用静止无功补偿装置能够有效抑制电压的波动，实践中，系统谐波谐振可能会放大某些波，这就需要在进行补偿时要尽可能迅速；有源电力滤波器能够在负荷电流急剧波动的情况下，根据电流的波动情况进行无功电流的补偿，相应时间迅速，而且运行比较稳定；动态电压恢复器多带有储存单元，能够在减小电路中的无功功率波动的同时提供瞬时的有功功率补偿。统一电能质量控制器则属于综合补偿装置，能够统一对电压、电流问题进行补偿。随着实践的发展，风力发电并网技术也在提高，电能质量问题得到有效的控制，在实践中，采用哪种具体的技术往往需要结合当地的情况。
结束语
传统的化石能源发电技术相对成熟，但在环境形势日益严重的当下面临逐渐枯竭的现状，显然很难满足人们日益增长的需求，而风力发电虽然具有环保和可再生的优势，但是其技术还不够成熟，在能源利用效率和成本上仍存在一定的缺陷。基于此，科研工作者们应当积极探索风力发电并网技术，在这项技术应用于实践的过程中应当及时发现其存在的缺点，并不断改进和完善这项新技术。风力发电并网技术相比于传统的风电技术，能够很好地提升电能质量，使其更好地服务于人们的日常生产生活。
参考文献：
[1]迟永宁，张占奎，李琰，魏林君.大规模风电并网技术问题及标准发展[J].华北电力技术，2017（03）：1-7.
[2]孙婧.风力发电及风电并网技术现状与展望[J].中国新技术新产品，2016（03）：74.
论文作者:宁彬彬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第12期
论文发表时间:2018/8/13
标签：电能论文; 风力发电论文; 技术论文; 质量论文; 电压论文; 风电论文; 电流论文; 《电力设备》2018年第12期论文;