摘要：近年来，中国经济高速发展，人们对生活的要求也越来越高。电能已经成为人们生活中必不可少的能源，我国对新能源的重视程度越来越高。特别是“可持续发展战略”提出以来，人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率进行了研究。在此基础上，本文介绍了环境保护和可持续发展背景下风电并网发电的必要性，以及风电并网对电力系统的影响，找出了这些问题产生的原因，并提出了针对性的解决方案。为风电并网从用电量、智能电网建设、电网调峰等方面提供参考。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量控制
风力发电是将风力的势能转化为电能的一种发电方式。然而，中国目前的风力发电技术与德国等风力发电强国相比仍有较大差距。在风电并网方面，谐波会降低系统容量，加速设备老化，甚至影响发电安全。此外，还会出现并网闪变问题，导致电气设备端子异常甚至损坏。目前，只有解决谐波和闪变互联问题，加强电网的峰值容量，建设智能电网，提高用电水平，才能充分利用风能，发挥绿色能源的作用[1]。
1、风电并网的必要性
传统发电用煤或天然气燃烧将热能转化为动能，然后转换成电能，导致大量的氮氧化物和碳氧化物，这对环境有负面影响，处理的高成本发电造成的二次污染。风力发电与太阳能、水能发电一样，属于绿色自然发电的范畴，清洁无污染，促进了中国的绿色可持续发展。此外，我国风能资源丰富，具有风力发电的基本优势，并且近年来，风能发电能力快速增长，为我国工业发展做出了积极贡献。在中国的发展规划中，到2020年风电装机容量将达到2000万千瓦。风力发电的一种形式是离网发电，它是自发电，不与电网系统相连接，并与水力发电相结合，以满足偏远地区的电力需求。然而，离网风电并没有充分发挥风电的巨大优势，风电并网已成为一种趋势。因为风力发电除了环境优势外，占用土地少，建设周期短，最重要的是进一步实现智能电网管理。同时，风电场接入电网后，可以得到电网的补偿和支持，从而进一步提高风能的利用水平和清洁能源的利用价值。
2两种风电并网技术的分析
2.1同步发电机组并网技术
电更有效率。输出有功功率，向电网提供无功功率，使终端电力设备能够正常运行，相当于提高了电网的可靠性。然而，风能是不可控制的。在中国的一些地区，春秋两季的风量很大，可以产生大量的电能。风电并网会对电网产生强烈的影响，降低电力系统的电压值，造成发电机等磨损，降低设备的使用寿命。此外，由于风速的不可控性，这种并网技术会导致转子转矩在不同风力等级之间转换而失去稳定性，最终使电压频率、幅值和相位输出与电网系统电压不一致。具体的解决方案是在风电场和电网之间安装一个变频器[2]。
2.2异步发电机组并网技术
与同步发电机组相比，由于风力涡轮机调整负载通过传输效率，它不需要精确匹配速度与系统电压，只要速度同步发电机组基本上是一样的。因此，它没有一个庞大而复杂的控制设备，并与同步发电机组在电网连接，对电网系统的影响很小，并能保持相对稳定的电压，将有效地抑制震荡和阶跃。然而，当手动操作时，可能会发生电压变化，从而改变整个系统的电压值。另外，它不能提供无功功率，这会导致终端客户的体验和电气设备的损坏。因此，需要进行无功补偿。
3风电并网供电可靠性影响因素以及解决方案
3.1谐波影响
风力发电的谐波主要是由风速不稳定引起的电压变化引起的。高压和低压必然会给整个电网带来压力，导致电网老化，提高供电的可靠性。为了缓解谐波，谐波滤波器可用于处理它，或静态无功补偿设备可以添加到系统中，可以有效地调整根据电源电压的风力发电机组，以确保电网的可靠性[3]。
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3.2闪变影响
闪烁所带来的危害是导致终端电气设备的非正常运行，使人们不同意发电工作。发电机组的电压波动是其产生的根本原因。因此，可以将动态电压恢复装置植入发电系统中，对无功功率和有功功率进行补偿。此外，该装置本身可以储存电能，从而保证了电网整体供电的可靠性。
一句话，谐波和闪变，管理者有必要综合利用补偿系统中的设备和电能质量控制设备实现系列组合和储能单元的并行组合，这样整个供电系统可以得到谐波补偿，以确保整个电网的可靠性。
4其他建议
4.1提高电能消纳水平
电源可靠性与功耗水平直接相关。在现在没有实现国家电网智能网络，如果比用电，将导致窝电现象，但鸟巢将阻碍并网风，因为本身燃煤发电、天然气发电有足够的当地的电力消耗，自然不需要风力发电，风力发电将导致设备，造成社会资源的浪费。要提高电能消费水平，必须在地方经济建设过程中鼓励使用电能。但是，由于电能是有偿消费，在价格的影响下，消费能力会受到抑制，所以我们需要结合当地的具体情况，对价格进行调整。这就要求市场机制充分进入电力市场，实现灵活的消费机制，刺激地方用电。只有这样才能将当地的风电接入电网，提高清洁能源发电的利用率，提高当地的环境水平[4]。
4.2改善电网调峰能力
各地区的用电量不同，同一地区由于季节不同，用电量也不同，这就要求电网具有灵活的调峰能力。然而，调峰机制能否顺利接入风电机组，缓解火电供应不足，成为现阶段风电并网的阻碍因素。与德国等发达国家相比，还有很长的路要走。风电反峰调节是指其发电量不确定，主要受风力和季节影响非常明显。因此，有必要建立一个智能系统动态监控峰值功率消耗和风力发电的具体参数结合，形成一个动态的风力发电和电网之间的比赛，这是一种有效的手段，以确保风力发电供电质量的可靠性。
4.3推进电网智能化进程
风电接入电网后，会对电力系统产生影响。换句话说，电网故障后，风力发电机将向系统故障点提供短路电流。如果在电网设计中不考虑风力发电机的影响，很容易使风力发电机作用于系统的继电保护装置，造成误操作，从而影响电网的稳定运行。此外，风力涡轮机在并入电网后产生的谐波和闪烁也很重要。因此，将智能设备集成到电网中可以使风电系统更加健壮，这是保证风电顺利集成的关键。智能电网的建设已经成为一个不可避免的道路在中国电力的发展，以及智能电网的建设中扮演好角色转移“鸟巢”力量，以便从新疆和内蒙古风力发电可以转移到湖南和其他地区电力需求大，从而间接地促进不同地区的经济协调发展[5]。
结束语
风电网技术的发展在一定程度上影响我国风电产业的未来，风电网技术的发展应用，有关部门进一步加强风电网技术，来优化和解决问题，不断优化管理，提高设备质量，促进整个风力发电质量改进。风电并网是必然趋势，是我国绿色可持续发展的根本保障。其中，关键是如何降低风力发电的谐波和闪烁现象，从而降低其反峰调制特性。最终的方向是智能电网的建设，因为它可以确保顺利风从微观的角度来看，电网连接，可以实现国家电网网络缓解电网从宏观的角度来看，所以风力发电快速支持电力短缺地区，从而增加清洁能源的价值和效率的一代。
参考文献：
[1]风力发电并网分析[J].苗润昀.门窗.2017（03）
[2]光伏发电并网技术的问题与建议[J].李彦君.科技经济导刊.2017（36）
[3]分布式光伏发电并网及控制方式分析[J].刘震宇.黑龙江科技信息.2017（16）
[4]关于光伏发电并网大电网面临的问题分析与对策探讨[J].郭志波.中国高新区.2017（06）
[5]太阳能光伏发电并网技术的应用分析[J].麦振强.科技风.2017（12）
论文作者:吴伟强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/12
标签：电网论文; 风电论文; 风力发电论文; 电能论文; 谐波论文; 电压论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第30期论文;