电力发电并网技术及电能质量控制措施

安宇

摘要：随着经济的发展，人们生活水平的提高，人们逐渐意识到可持续发展的重要。风能是洁净的可再生可持续发展的绿色能源，采用风力发电是受到大力倡导支持的，因此在我国的电力行业中占据的比例也越来越高。但是风力发电目前存在的一些欠缺之处影响了其普及速度，还需要继续发展与完善。如何提升风力发电并网技术及电能质量就是一个当前急需研讨的话题。本文就电力发电并网技术及电能质量控制措施展开探讨。

关键词：风力发电;并网技术;电能质量;提升

引言

风力发电为我国电能做了很大的贡献，是其主要来源之一。但是，风力发电厂的容量也随着时代的进步不断增加，这对电网系统的整体产生了一定的影响。风力发电厂位置区域通常离供电网络的中心处较远，而大多数会位于人口数量不多的区域，所以，承受的冲击力不会过大。但是对风力发电技术进行使用的过程中或许会导致配电网产生闪变或谐波污染等情况，并且风力发电过程中也有可能受到发电随机性的影响。因此，如何利用风力发电并网技术进行电能质量的控制也成为当下各企业关注的方面。

1风力发电并网技术

1.1同步风力发电机组并网技术

实际工作状态的同步发电机能够同时形成无功功率并且输出有功功率，周波因此能够确保稳定，因为其生成的电能质量高，所以应用在电力系统中的几率高，大部分企业都应用着同步风力发电机组并网技术。但同步风力发电机组并网技术也存在着实际使用过程中无法有效控制风速，难以保持稳定的运行转子转矩，实际的并网过程中会出现同步发电机所需精度与转子转矩难以相符的问题。与此同时，如果工作人员在并网实现以后没有控制其，有可能会出现失步或无功振荡问题，重载状态下尤其明显。应用同步风力发电机组并网技术的受阻主要问题如上，而在电力电子技术迅速发展的今天，可以通过利用技术避免以上问题，如在电机与电网中安设变频装置等。

1.2异步风力发电机组并网技术

风力发电并网另一方面是风力发电动力组与异步发电动力组之间的相互融合与运转。与同步发电动力组相比，异步发电动力组更具有随意性，并没有太多设置条件进行限制，且不注重精度的准确性，只要转子在进行运转工作中运转速度不要相差太大。但是，异步风力发电动力组与风力发电动力组之间的结合也会遇到困难，如二者之间的并网，因为，若二者直接进行并网会产生电压下降、冲击电流过大的现象，造成整个发电系统的运转困难。因此，可以通过对相关部门人员的积极调动，使其加强严密监管工作，来实现风力发电系统的正常运行，从而使危险事故的发生率得到有效降低。

2风力发电并网对电能质量的影响

2.1引入谐波

风力发电并网往往会引入一系列的谐波，一般包括以下几种可能：第一，风力电源本身形成谐波源;第二，风力发电并网中应用到的逆变器产生谐波，这些原因都可能产生较多的谐波引入，从而影响整个电网的电能质量。此外，目前大部分风力发电机组通过软并网方式完成并网，在这个过程中，容易产生较大的冲击电流，当外界风速超出切出风速时，风机跳出额定处理状态，严重影响并入电网的供电质量。

2.2电压波动和闪变

风力能源属于一种清洁的自然能源，利用风力发电并网技术进行发电会造成对电压的影响，易产生电压的波动和闪变。在对风力发电并网进行连接的过程中，若连接位置与配电变压器非常接近时，则此接入工作只会轻微地影响电网产生电压闪变，但是接连位置与配电变压器非常靠近时，则会对电流产生较大影响，会造成馈线附近电压的大幅度波动，致使用于发电的用电设备受到损害，进一步使其正常的运行状态受到影响。除此之外，由于接入了风力发电，导致电网电压升高，特别是当前用于风力发电的电机较多的为异步电机，此发电机在进行旋转磁场的构建时会消耗大量的无功功率，这些功率的分布严重影响着整个电压的情况，在利用并网技术对这些发电大规模进行入网处理之后，就会消耗掉其中的一大部分无功功率，这会在一定程度上提高线路上的压降。

3风力发电电能质量提高的方法及控制

3.1谐波的按捺

谐波的按捺需要用到特殊的设备，停止无功抵偿器是目前运用最广的一种按捺谐波的设备，它是由电抗器、谐波过滤设备等组成的。之所以选择用停止无功抵偿器来按捺谐波，是因为停止无功抵偿器特点功能比较明显，它有着强大的反响功效，可以时时刻刻监测着无功的功率，实时调整改变了的电压，将谐波完全过滤掉，这样就能很好的保证和提高风电发电电能质量。

3.2抑制电压的闪变和波动

3.2.1加设动态电压恢复设备以及优良补偿装置

要想利用并网技术来实现电能质量的有效控制可以通过在系统中加设动态电压恢复设备，并且还需添加更具有优良特性的补偿装置。因补偿装置本身具有能够储存能量的单元，能够在无功功率被提供出去的同时可以补偿有功功率，所以，可以进一步使电能质量得到有效地控制与提升。

3.2.2添加有源电力滤波设备在系统当中

实际工作中为了避免电压闪变现象的出现，可以再剧烈波动负荷电流出现的时候，对因为负荷变化导致的无功电流加以补偿，使负荷电流得到及时补偿。可关断电子设备是有源电力滤波设备中所用到的电子零件，因此系统电源可以用电子控制设备替换，向电压负荷输送畸变电流，使系统能够确保把正弦基波电流只向负荷提供。有源电力滤波设备有着反应速度快、电压波动范围大、设备可靠性强，稳定率高、闪变补偿率高的优点。

3.3提高电能质量

正弦波是电能质量所能达到的理想状态，但是，由于系統中存在着一些影响因素，会导致电波的波形产生偏离，从而引发出电能质量问题。对于目前的电能情况来说，有很多城市都存在着电能质量不高的情况，对人们的正常生活与工作均会造成影响，所以要加强对电能质量的控制与改善工作的力度。在对电能质量进行改善的过程中：①要改善电功率因素，使无功就地平衡状态得到有效确保，还需保证供电半径的合理性;②要科学合理地选择供电线路的导线截面，合理配置配电设备与变电之间的安排，避免在运行过程中出现超负荷的情况;③要对调压措施进行合理适当的设置，此过程中应用到的变压器加装有安装静电电容器、载调压装置、同期调试相机或串联不畅等，将以上所提到的措施应用到实际工作中去均可以起到有效改善电能质量的作用。并且，还应对电力系统工作过程中的用电情况进行相关的调查，从人们的用电情况中寻找对电能质量造成影响的因素，并采取更具有针对性以及更科学有效的手段来对其进行改善。

结语

总而言之，科技的发展推动了新能源事业的进步，风力发电技术将得到全面发展，随着风力发电机组并网容量的提升，其对电网电能质量产生的影响也会更加明显，为提高风力发电并网的安全性、稳定性，相关单位要进一步加强对风力发电技术的研究，有效处理谐波、电压闪变以及波动等问题，进而确保电网电能质量，促进整个电力系统的稳定运行。

参考文献

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