探讨风电技术及其并网策略

探讨风电技术及其并网策略

朱少琼

湖南澧水流域水利水电开发有限责任公司湖南长沙410000

摘要：现代风电技术的应用范围之广泛且风电技术的发展也是极为迅速的，我国风电技术历年来都在不断地反复钻研中不断地进步，其中矢量控制技术就是风电技术方面的代表技术之一，该项技术的研发使得我国的风电技术更上一层楼，矢量控制技术与双馈发电机的巧妙结合是能量转换、统一理论的现实应用，但是无论多么先进的技术都会面临时代进步的淘汰，时代的发展意味着不能满足时代需求的一切东西终将被替换掉，技术更是如此，因此，风电技术的发展远远没有终止。

关键词：风电技术并网策略

引言：传统的发电方式多种多样，比如，风力发电、水力发电、太阳能发电等等，这些发电方式在现代化社会早已经成为普遍的发电方式，然而虽然发电方式多种，但是其发电效果都不尽如人意，如何不浪费大自然的资源，使其成为我们自己的可利用能源是二十一世纪能源方面最为重要的研究方向之一，本着节约能源的思想，我国在风电技术方面已经取得了极大的突破，首先保证了节约自身消耗能量，最大化的做到利用风力能量自给自足并不间断输送多余能量，接下来就将结合风电技术及其并网策略做出输入探讨。

一、研究风力发电并网技术的必要性

从世界电力发展水平来（如图1）看，大型电力发电厂所遇到的最普遍的问题就是电能质量问题、电网稳定性以及电网冲击等问题。风力发电的最终目的就

是最大程度的利用风能，但是现代化获取风能让我们不得不考虑自身能量消耗的

问题，并网策略的提出就是对大型电场的经济运行、安全稳定、电能质量等方面问题的解决。大自然带来的风不是一直以一种状态不间断的提供，而是时有时无，且风力的大小难以确定，以上因素归结最后就是对风速的影响，风速具有随机性就要求电场的发电设备具备抵御风速变化带来的影响，风能并网需要考虑到电场的输出功率和系统的负荷最大值，并网能够使得发电场的系统不受风力变化的影响，

也就是减小风力变化对于发电厂的冲击，目前的风力发电设备外围是不设有发电系统的，电子样式的发电系统使得发电场的电力系统电压受到风力变化的影响不再巨大，而是基本上可以忽略，传统的电力并网后有并网时间的限制同时也会对整个电网系统在电压方面差生影响，甚至造成短路、温度过高等后果。风能并网还要考虑到电能质量的影响，频发电压不稳会对电能输出设备造成巨大的损害，大型电场一旦出现类似情况必将耗时耗力，甚至难以恢复。

二、采用异步机作为风力发电机的几种并网方式比较

大多数发电场所的电力主系统是距离负荷中西较远的，一般电场的主系统都会与电力薄弱的地方相连接再间接控制其他的电力场所，这样就避免了发生电力输出故障的几率，风能资源大的地区一般发电厂是极其难以控制的，因为电厂系统负荷有限，不能及时的输出电能就会使多余的电力损耗，甚至影响电压致使电力系统的破坏。而为了解决这一困难，直接有效的途径就是加大输送功率，和提高电力系统的容电量。采用异步机作为风力发电机的几种并网方式就很好的解了这一难题，空载并网方式最为简单，依据双馈发电机控制系统的作用效果，使得电压与频率在并网过程中不会产生冲击电流，保证电力的高效率持续输出。独立负载并网则是利用风力机定子侧接阻性负载解决的这一问题，该方法虽然复杂但是稳定性极好，可以保证大型电场的持续输出电力。负载电网实现无冲击并网不仅可以解决电力输出功率低的问题，同时它也能够通过定子侧输同时提供多处负载的需求，保证在并网的同时起到随时进行电力调节。

三、风电技术及其并网的未来

从我国可以利用风力发电的地区统计来看，我国的风力发电将会对我国的电力系统做出巨大贡献，而大规模的电场建设不仅仅需要资金上的充足准备，还需要成熟的风电技术为电力收取做铺垫（如图2）。风力发电作为一种极为常见的发电形式，在世界各国都受到极大重视，因为风是可再生资源，这种源源不断的能量正是大自然给予人类最好的能量，在我国一些干旱地区植被的生长是极其困难的，沙漠变绿洲不是空话，但是需要时间上的积累，再此期间的“沙漠”，真

的一无是处了吗，答案是否定的，无数例子证明不变成绿洲的沙漠有时候比绿洲的价值更为巨大，一个大型发电场所所提供的的电力是绿洲难以比拟的，或许有人会反对，不发展植被不是对环境的破坏吗，是的，沙漠不是一成不变的，它极为贪婪不加以控制就会蔓延开来，肆无忌惮的吞噬着绿地，但是风力发电所要求的发电环境可不是处于紧贴地表的位置，风力发电一般都会在距离地面十几米的高度获取电力，因此，只要不是种植大型数木就不会影响绿化沙漠的举措。未来的风电技术及其并网一定是更加完善的，它不会浪费一点能量而完全实现电力转换的最大化，这也正是未来风电技术及其并网的发展方向。

总结：

我国的电力消耗是巨大的，而目前主要的发电形式还是依靠火力发电以及水力发电，这两种发电形式所产生的电力是巨大的，但是这两种发电形式也是极大的耗费资源的，火力属于不可再生资源，会有穷尽的一天，水力虽然是可持续再生但是部分地区很难有大型的适合水力发电场所，因此，开发风力发电等一系列可持续再生新能源是目前的重中之重。

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