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摘要:风力发电最大的优势是节能和环保,随着市场经济的发展科技水平得以不断提升,风力发电渐渐被人们所认可,成为了发电形式的主流。在未来的时间里,风力发电将走进人们的生活,改变人们的生活习惯。为了保障风力发电模式的顺利进行,我们实施了风力发电并网技术,其目的是将风力发电和电力控制相结合,为人们的日常用电提供保障。本文中,作者以风力发电并网技术作为切入点,总结了风电并网的运转运行实验状况,随即指出了风电并网对电网质量的影响,最终提出了合理的风力发电电能控制要点,为后续风力发电模式的发展奠定了基础。
关键词:风力发电;并网技术;电能控制
1风力发电并网技术
1.1同步并网技术
要想保障风力发电并网技术的顺利实施,就必须做到同步发电机机组与风力发电机组的完全一致。简单来说,风力发电存在严重的不稳定性,其影响因素主要包含三类:第一类是风力因素;第二类是风速因素;第三类是风向因素。诸多的影响因素使得风电并网调速难以实现,极易发生故障[1]。鉴于此,当前的研究重点是实现风力发电的同步并网。当前来看,同步并网技术的实施还需要各级电力运营商的支持。
1.2异步并网技术
异步并网技术指的是异步发电动力组和风力发电动力组的统一。该技术在一定程度上降低了外界因素带来的电力影响,只需要简单的操作就可以实现精确的电力数据[2]。异步发电机基本上控制了整个电力系统,并完成并网操作后解决了无振荡或者失步问题,为电力系统的稳定运行提供了保障。但是,没有哪种电力系统是完全完美的,异步并网技术同样存在着严重的缺陷,部分设备会由于并网技术而造成巨大的电流,最终致使电力系统的运行出现异常,使得整个系统发生瘫痪。因此,异步并网技术在实施前必须做好预防工作,用实际行动来维持异步风力发电机组的正常运行。
2风电并网运转运行实验
2.1动态无功抵偿设备的专一性测试实验
我们知道,动态无功抵偿设备的专一性测试实验是风电并网运转方式实验的主要内容,其目的是审核电容抵偿投切的流程是否具体、相关操作是否符合要求。该实验的最大特点是操作简单,只需要检测发电机的输出功率,并调整机组的负载状态,观察机组的运行稳定性。需要注意的是,外界因素对于该实验的影响较大,我们需要做的是降低外界因素的干扰,尽可能在最坏的环境下进行检测,其目的是获得动态无功抵偿设备的极限数据。
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2.2风电场电能质量角度的特殊性测试实验
风电场电能质量测试实验是另一项重要的实验内容,其在实施前需关闭所有的风电场风机,并认真的检测所有并网点的数据,根据数据去判断电压总谐波是否正常、确定次谐波电压的安稳度。如果风电场的运行一切正常,我们将进一步检测谐波电压,用谐波电压数据去判断电流是否稳定。
3风电并网对电网质量的影响
3.1谐波影响
风力发电并网的实施往往会形成多种类型的谐波,进而影响电网的运行状态。首先来说,风力发电并网必然会影响到逆变器,进而形成谐波;其次来说,电源接通后机器开始运转,该过程也会形成谐波。谐波随着线路慢慢进入电网系统,影响着电网系统的结构和电力质量。需要注意的是,目前常见的风力发电并网是软并网技术,该技术必然会形成巨大的电流,如果切出风速不稳定(出现低于外界风速的状况),就会引发风机的待机,大幅度降低电网的质量。
3.2电压波与闪变
风电能源一直被视为清洁型能源,近年来广受关注。由于电容量的不断增加,使得在进行并网技术时造成了大量的电压波动与闪变。在实施风力发电并网时,如果所选的位置离变压器的位置不远,那么其造成的电闪压也不会过大,影响较小;相反的,如果如果所选的位置离变压器的位置较远,就会造成严重的电流压力,间接形成巨大的电压变化,给用电设备带来损伤,严重者还是得风力发电设备的罢工[3]。需要注意的是,异步电机还会形成额外的电网电压,我们需要做好预防措施,尽量避免无功功率的消耗,缓解电网线路的电压压力。
4风力发电电能控制实施需要注意的要点
4.1并网谐波控制
电能质量控制是降低并网技术问题发生的主要方式,目前最常见的途径是抑制谐波。简单来说,其指的是向系统增设静止无功补偿设备,通过对无功功率状态的判断去进行数据的追踪,该技术的优势是精确度高、反应速度快。需要注意的是,增设的静止无功补偿设备可以根据实际状况进行电压起伏的调整,例如根据外界风速的变化来改变电压,基本实现了谐波的消除,在不损坏电机组的前提下保障了电网的电能质量。
4.2电压波动与闪变控制
不可否认的是,电压波动与闪变严重影响着风力发电电能控制效果,为了解决这个问题,我们将从两个角度去改善:第一是增设有源电力滤波设备;第二是增设优良补偿设装置,详细如下。
(1)增设有源电力滤波设备。前文讲到,在实施风力发电并网技术时引发了严重的电压变化,进而形成了负荷电流,为此,我们将在负荷电流形成之前做好电流的补偿工作,尽可能避免负荷电流的发生。在电力系统中,我们可以考虑用电子设备去替换电力滤波设备,进而保障稳定电流的传输,而对负荷电流则进行有效的阻隔。
(2)增设优良补偿设装置。该装置的主要作用是抑制电压波动的产生,尤其增设向系统增设动态恢复设备,还包括增设优良补偿装置。补偿装置基本实现了能量单元的储存,达到了无功功率被补偿的效果,确保了无功功率的安全性,防止电压变动造成的设备损伤,从本质角度达到了电网电能质量控制的目的。
5结束语
综上所述,风力发电技术在近年来取得了不错的成就,但也引发了新的电网技术问题,在未来的时间里,我们需要借助多个途径去避免并网带来了电能质量下降问题,进而对风力发电并网技术进行深入的研究。初步研究发现,风电并网电能质量控制需要考虑设备因素和电功率因素,从科学角度去筛选最佳的供电线路导线截面,用实际行动去保障电网的高质量供电。
参考文献:
[1]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.
[2]林静,蒋雷.风力发电并网技术及电能质量控制策略[J].通讯世界,2018(5):241-242.
[3]徐明.刍议风力发电并网技术及电能质量的提升[J].绿色环保建材,2017(9):200+202.
论文作者:刘云静
论文发表刊物:《科技新时代》2019年7期
论文发表时间:2019/9/10
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