风力发电并网技术与电能质量控制分析

风力发电并网技术与电能质量控制分析

贺延周 吴苏平

山东泰开电力电子有限公司 山东泰安 271000

摘要：现阶段风力发电技术受到社会的广泛关注，风力发电已经逐渐成为电力的主要来源。风力发电减少了煤、石油、天然气等能源的浪费，改善了空气质量，营造了良好的环境。风力发电的自动化要求极高，而智能化技术可以提高风力发电自动化控制系统的水平。基于此，本文章对风力发电并网技术与电能质量控制分析进行探讨，以供相关从业人员参考。

关键词：风力发电；并网技术；电能质量；控制

引言

风力发电作为新能源发电的一种，其应用方向与发展前景非常广阔，大型风力发电机组能够有效提高风力发电的效率，必将在风力发电行业中得到广泛应用，而对于风力发电技术的研究也将成为世界新能源开发的重点。由此可见，能源格局正在变化，由一次性能源系统正逐渐转变为以可再生能源为基础的可持续能源体系，风力发电前景广阔。利用可再生能源，可以帮助人类文明获得可持续发展的途径，是人类与自然和谐共存的重要方向。

一、风力发电技术概述

传统发电模式通过燃烧煤、石油、天然气等为人们提供电能，燃烧过程中会排出大量的有毒有害气体，这严重污染了空气，不利于传统发电的可持续发展。为实现发电的可持续发展，近年来国家重点关注风力发电技术，这种技术以风力为主，通过将风的运动转化为机械能，且不会对环境产生污染。但风力发电工作对设备要求高，前期需投入大量的资金，包括建设发电设备、投入发电技术等。此外，与智能化技术有效结合的风力发电技术，能进一步提高发电的自动化控制水平，减少人力、物力的投入，提高风力发电的质量，降低风力发电的成本。智能化技术可以评估分析风力发电过程中出现的问题、预测潜在的风险。通过有效推广、宣传风电项目，可整合社会力量，进一步提高风力发电水平。

二、风力发电的发展

风力发电机组最早始发于丹麦，之后便在世界范围内得到了广泛的普及，这一发展速度是非常迅速的。根据欧洲相关协会统计显示，到2030年，风力发电技术将成为世界电能产出重要途径，会为人类文明的发展做出越来越多的贡献，不仅能够在最大程度上减少废气排放，更能够缓解人类文明发展进程中的用电压力。我国未来风力发电的前景也是值得期待的。我国的风电产业从20世纪80年代开始发展，标准体系超过200余个，涉及能源、电力等行业，风电产业标准体系包括风电场规划、风电场施工、风资源评价、风电并网、风电机组试验、风电场运管等内容。对于我国而言，风力资源是十分丰富的，我国陆地风能可开发的数量高达250GW，海上风能资源将更为丰富。以我国西北地区为例，西北拥有着天然风场的优势，通过合理开发利用，必将为我国经济和民生建设带来新的机遇。而我国正在不断追赶先进国家的发展步伐，在多个地区建立了风力发电系统。目前，我国沿海地区和高原地区风力发电发展速度最快，以新疆、广东、内蒙古地区最为突出，而这些地区也是使用风力发电最多的地区。

三、风力发电并网电能质量控制的措施

（一）做好谐波控制

控制风电电能质量的策略中最为重要的便是谐波控制。通过对谐波进行控制，能够有效提高风力发电的电能稳定性，也能够更好的保障电能质量。具体措施是通过使用静止无功补偿器来对整个风力发电运行进行控制管理。静止无功补偿器是由电抗器、谐波过滤器等构成，这一设备具有突出的优势，不仅反应能力迅速，而且可以实现实时的监测，能够对整个电网系统中的无功功率进行监测管理。静止无功补偿器在风力电网系统的应用过程中，也能够对电网中的电压变化进行智能化的调整，该工作行为会根据静止无功补偿器所获得的实时监测结果来进行，所以对于消除谐波效率而言，会有更为突出的优势，降低了人力工作的压力，可以为风力发电站的电能质量提升做出更大的努力。

（二）降低成本提高储能技术

使用风力发电技术的目的一方面是为了实现资源的可持续化发展，有效改善环境污染等问题；另一方面，也是为了能够进一步提升发电技术的经济性。不过，由于在当前这一时期中，我国的一些风力发电技术还不够完善，并且其相关的设备有些是需要从国外进行引进的，因此导致了风力发电场的成本比较高，使得风力发电技术的应用也受到了一定程度的制约。针对这一情况，相关企业以及部门，还应要及时采取更有效的措施，使风力发电的成本能够有所下降。而这就需要进一步加强自主技术的研发工作，使设备的生产成本可以得到有效控制。除此之外，对于发电技术的发展来说，提高储能技术也是十分关键的。一般来说，白天人们的用电量往往比较大，而相关的发电设备，不仅仅需要对能量进行转换，同时，还需要进行输送等工作，这一情况容易导致相关设备超负荷运行。通过提升相关的储能技术，可以使设备在进行使用的时候能够同时进行存储，这样一方面能够减小能源浪费的情况，一方面也可以解决设备超负荷运转的情况，减小设备的负担。我国所使用的电池类型大多为蓄电池，相关人员可以加大对各类储能系统的研究，尝试找到增加蓄电池容量的方式，从而确保风力发电技术的进一步发展。

（三）抑制电压波动与闪变

在对风力发电进行电能质量控制的过程中，需要注意电网系统中电压闪变所造成的负面影响，可以通过观察负荷电流波动情况来提前做好预防。工作人员根据电流的急剧变化，运用无功电流补偿措施，尽可能降低电压闪变所造成的负面影响，也可以使用有源电力滤波器对电流急剧波动变化进行干预。使用有源电力滤波器最明显的功能价值在于反应迅速、能力突出，能够适应各种类型的风力发电系统，而且可以在风力发电运行的过程中，可以维持整个电网系统的稳定性，使电网系统保持更好的控制效果，实现积极应对电压闪变问题的目的。

（四）重视风力发电机组运行的维护

在风力发电机组运行维护过程中，应结合风力发电机组运行状况以及风力发电机组常见故障，明确维护重点。如在日常维护过程中，要注重对转动部件磨损情况进行检查，重点关注液压站表计压力是否正常等，同时在日常维护过程中，还要加强度重点部件的运行检查。而在定期维护过程中，则要制定完善的定期维护方案，在方案中对维护重点做出明确要求，如要求在定期维护过程中检查风力发电机连接件等。只有明确维护重点才能提升风力发电机组运行维护的针对性，进而促进风力发电机组运行维护成效的提升。在风力发电机组运行维护过程中，同时还要做好故障排除工作，既要彻底排除故障，也要深入挖掘故障原因，并且采取措施从根本上解决问题，避免再次出现类似故障。但是由于风力发电机组设备较多，因此会导致维护工作人员的工作量较大，甚至会影响到维护工作的质量和效果。为此，应加强对新技术与新设备的应用。如借助信息技术与远程监控技术，实时获取风力发电机组运行状况数据信息，结合数据分析来准确判断故障隐患，这样可以极大地提升故障排除效率，同时减轻维护人员的工作压力。

结束语

风力发电技术对于改善电能的情况以及减少环境污染等问题而言，有着不能够被忽视的意义。虽然，当前我国的风力发电技术还存在一些不够完善的地方，但是，相信从业人员能够通过对风力发电技术的不断研究，使我国该技术的发展更上一层楼。

参考文献

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