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摘要：我国的系统电厂和各企业的自备电厂中发电机的正常运行方式一般有并网运行和孤网运行两种。这两种运行方式都有不同的运行技术特点，并且运行中的差异非常大。因为机组并网运行时机组运行非常的平稳，所以大部分电厂都是并网运行，并网运行的抗风险能力也非常强，但是随着实际生产过程中各个企业为了降低用电成本和提高供电的可靠性，建设了许多自备电厂，这些自备电厂大多采用孤网运行的方式，或是当公司的公用电网供电中断时机组进入孤网运行模式，以便保证自备电厂机组的连续可靠生产运行，避免企业因供电中断造成重大安全事故和经济损失。
关键词：并网；孤网运行；频率；安全运行
引言
随着科技的发展，发电系统逐渐形成了以风力发电、火力发电以及水力发电的三大发电体系，其中风力发电是最天然的方式，它不会破坏自然环境，而且是可持续能源，取之无禁，用之不竭，是最先进的技术之一。所以，它也是中国倾注了许多心血去重点研究的一个发电技术，受到各地电力企业的喜爱。同时，随着技术的逐渐提高，有些问题也随之暴露出来，因为风是自然产物，所以有许多不确定因素，比如风速、风力等，这些不确定因素极大地影响了风电并网之后的系统运行，主要是影响了发电系统的频率、以及电压的稳定，这对于我国发电行业的发展，有着不可忽视的影响，因此，我们必须对此进行研究，从根本上去解决此问题。
1风力发电并网技术
风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程，是实现电能输出的必要环节，并网技术的关键是要确保风力发电机组输出电力能源的电压和被接入电网的电压在幅值、相位、频率等方面保持一致，能够保证风力发电并网实施后，整体电能供应的稳定性。目前的风力发电并网技术主要有两种。
1.1同步风力发电机组并网技术
这一发电机组主要是将风力发电机和同步发电机相结合，在进行同步发电机的运行中，能够输出有效有功功率，且能够为发电机组提供必要的无功功率，促进周波稳定性提升，对于提高电能稳定性具有一定的效用。在目前风力发电中，这种发电机组并网技术应用相对较多。一般情况下，风速波动明显，会造成转子转矩出现较大的波动，影响发电机组并网调速的准确性，将两种发电机结合起来，需要对于这些隐患进行分析，采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法，避免电力系统无功振荡和步失，提升并网质量。
1.2异步风力发电机组并网技术
这一并网技术相对于同步风力发电机组来说，主要是借助转差率实现对于发电机的运行负荷的调整目标，对于具体的调速精度要求并不高，能够减少相关同步设备安装的繁琐，也可以省去整步操作环节，实现转速的适当调整，保证发电机能够接近同步转速即可。这一并网技术的缺点在于在具体的并网操作中可能会产生冲击电流，且电流过大的情况下，会导致电网电压水平降低，对于电网的安全运行也是不利的。在异步风力发电机组并网技术应用中，需要进行无功补偿，避免抽选磁路饱和和电流增大问题。
2发电机孤网运行
（1）孤网运行模式，一般是指不与系统大电网相连的小容量电网的运行模式。在这种情况下，小电网中只有一个或几个发电机组并列运行，这种模式运行时，发电机的频率受负载变化的影响较大，频率变化幅度比较大，当遇到系统甩负荷时容易造成发电机跳闸扩大事故。孤网一般可分为下面几种方式。1）小电网中有多台机组并列运行，单台机组的容量与电网的容量比大于8%。2）电网中只有一个机组运行，这种形式称为单机带负荷运行模式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆3）系统甩负荷时，发电机组带厂用电运行，这种情况称为孤岛运行，是单机孤网运行时的一种特殊工况。（2）孤网运行的调节特点：当机组孤网运行时，运行人员要通过发电机的频率变化进行相应的负荷调整，当频率低于50HZ时要开大汽轮机调节气门，增加机组的有功功率，当系统频率高于50HZ时，要关小汽轮机的调节气门，减少机组的有功功率，孤网运行时运行人员的劳动强度比较大，要求负荷变化速度和锅炉增减燃烧量的速度都比较高，运行极不稳定。（3）孤网运行机组对汽轮机调速系统的要求。1）孤网运行的机组要求汽轮机的调速系统的灵敏度非常高，动态响应比较快，迟缓率较低。2）对于单机孤网运行的机组，一般采用手动加减负荷的方式，不建议投负荷自动的运行方式。3）电网的线路侧要有可靠的低周减载保护，以便在频率过低时，及时的切除部分负荷，以保证机组的安全运行。（4）孤网运行时保证电能质量合格的技术措施。1）孤网运行的机组要采用数字电液调节系统，以便提高汽轮机组的调节速度，减少运行中频率的偏差。2）孤网运行的发电机应采用微机静止励磁调节装置，以便减小发电机与系统的电压差。（5）孤网机组备用电源以及厂用电机启停的操作注意事项。1）备用电源：一般选择柴油发电机作为事故应急电源或启动电源，或者采用系统电网的电源作为启动电源。2）厂用辅机的启停：当厂用电源采用系统大电网时，辅助设备的启动和停止不受限制，如果是单纯的孤网运行时，机组的大型辅机宜采用软启动或变频启动的方式，以减少对系统的冲击，辅机启动前应先与电气、锅炉和汽机专业联系，以便做好准备工作，适当的提高系统频率和电压。
3风力发电并网技术和电能质量控制的有效对策
3.1提升设备可靠性，优化机组设计
对于发电业务，除了要关注设备本身的问题，更希望的是把发电厂中的风力发电机组、输电线路、SVG、变电设备等各个环节连在一起，从系统的角度来看，而对于设备厂商，比如风机，是一个相对独立、完整系统，但从我们的角度，却是整体的一环。两者之间对于可靠性管理的侧重点有相同，也有不同。无论是设备的可靠性，还是系统的可靠性，还是要从技术和管理两个层面串起来，整体考虑如何做到真正的可靠。在现有风电场投资经济模型下实现风电场的预期收益，必须使用大兆瓦、高效率、小体积、低重量、便于运输、吊装安全的风电机组，以实现风电场整体投资不增加的情况下，提升发电量，降低度电成本。同时技术路线的多样化亦可推动风电机组技术进步，还有绿色制造也是在风电发展建设中需要重点考虑的问题。
3.2完善风电信息分析工作，强化并网管理
针对风电并网工作，要建立风电信息统计分析平台，为公司和政府提供信息服务。建立风电信息统计分析平台，形成涵盖风电规划、前期、建设、并网、运行等全过程的信息数据库，为公司及政府部门提供准确、及时、公开、透明的风电信息服务。加强风电接入系统工程管理，保证风电并网送出。按照相关要求，做好风电接入系统管理工作。对于大型风电基地项目，提前开展风电场接入系统和送出工程前期工作；对于地方核准的风电项目，强化年度计划管理。要重点加强风电并网管理，加快研究制定并网检测等配套规定，建立强制性入网认证和并网检测制度。加快风电并网检测能力建设，增加测试设备，建设测试人才队伍，适应大规模并网检测需求。通过进一步加强风电运行管理，加快风电功率预测功能建设、风电调度计划管理，加快建立风电场计划申报考核机制。
结语
风电并网技术发展是未来电力生产的主要技术模式，相关的技术应用也将不断趋于完善，在开展风电并网技术应用中，相关部门要进一步提升风电并网技术，实现机组优化，解决提出问题，并不断优化管理，提升设备质量，促进整体风电电能质量提升。
参考文献
[1]周利鹏.风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨[J].科技创新导报,2018,15(36):70-71.
[2]梁佳斌.风力发电并网技术及电能质量控制对策分析[J].电工技术,2018(12):69-70.
论文作者:李群意
论文发表刊物:《中国电业》2019年第08期
论文发表时间:2019/9/5
标签：机组论文; 风电论文; 技术论文; 电网论文; 系统论文; 发电机论文; 电能论文; 《中国电业》2019年第08期论文;