风电新能源及其并网技术的发展现状探究

吴大龙

摘要：近年来，在我国经济快速增长的今天，风电规模不断扩大，为我国社会的发展提供了重要帮助，然而风电并网时，会对现有电力系统造成较大的影响，降低电能质量，影响电网稳定性，不利于电力能源的使用。所以，为了使风电更好地接入到电网当中，应采取科学的方式对风电功率进行评估，并通过合理的手段向风电系统提供无功功率，以推动社会更好地发展。

关键词：风电新能源;并网技术;发展

引言

随着社会经济的不断发展，人口数量的不断增加，地球资源的储存量越来越少，不可再生资源日渐枯竭，人们的生存将受到严重威胁。因此，可再生资源、洁净能源的开发与利用成为我国解决资源短缺的首要任务， 风电新能源的研发与利用可以有效缓解煤炭资源短缺带来的人类生存危机。

1风电发展现状

在我国，很早就对风电产生了重视程度，并逐渐扩大风电的应用规模，据相关部门统计，截止到2019年上半年，我国风电容量为193GW，与6年前的77.2GW相比，将近提增长了两倍，其中在2019年上半年，新装机容量为20GB。从发电量的角度来说，风电发电量也在迅猛增长，在2019年上半年，风力发电总量为21445亿kWh，与同期相比，增长了11.5%;而全國平均风电利用小时数为1133h，与同期相比，降低了10h。从分布的角度来说，内蒙古风电容量最高，为2896MW，占我国总容量的15%左右，其次为新疆，风电容量为1926MW，而其他地区的风电装机容量相对较少一起，其中，处于沿海城市的浙江与上海，风电装机容量只有157MW与71MW。

2我国风电新能源发展中存在的问题

1）风能的稳定性不高。因为风能属于一种过程性能源，风向、风力以及风速受多种因素的制约与影响，本身具有随机性与不稳定性，很难掌控。因为对风资源很难进行掌控，所以导致风电机组所产生的电能波动范围大，随机变化程度较大。

2）风能的存储难度大。蓄电成本与发电成本存在很大差异，相比而言蓄电成本要高出很多，因此在风能发电机组中几乎没有蓄电能力，通常都是以输出电量作为根本来对收纳的电量进行合理调节。

3）风电场的分布位置不均。依据我国地形地貌进行整体分析，我国风能资源较为丰富的地区与负荷中心二者之间的距离相差比较远，电网基本设施架构也较为薄弱，这是影响当地电网输电能力最直接、最明显的因素，在开发大规模风电能源的时候，需要建设与之相配套风电运输工程之后，才能进一步对电网的建设实施强化措施。

3对风电并网性能进行完善的措施

1）电力项目工程管理进一步完善。风力发电工程的建设要求很高，需要工作人员严格依照工程建设的要求进行施工建设，深入调查并分析发电工程项目建设的进程以及当地的实际情况，在建设施工过程中，对新产生的问题进行分析，找出问题发生的根源，讨论合理的解决方案，保证风电能源工程在建设过程中安全、有效施工，保证工程建造的质量，保证投入生产使用后能够为社会带来更多经济效益。

2）优化风电工程建设布局结构。为了进一步有效推进我国风能发电网建设与发展，根据我国不同地区的实际情况，在风电并网技术推行以及风电网建设过程中推行“闭环结构开环运行”的方式，通过此种运行方式可以有效保证电网运行的稳定性。其根本原因在于电网网络建设过程中，电网网络主要表现为一种环形的状态，一旦发生线路方面的故障，就会转变为一种辐射形态。因此，如果是线路出现故障，需要及时联系有关工作人员合理运用开关，将电能运输通过其他线路进行传输，保证电力系统的正常运行，保证电力用户不受影响，最大限度地避免电能损耗，保证电力设备与发电机组的安全、稳定和高效运行。

3）降低功率耗损以及电网压力。电网功率通常划分为两种：有功率消耗;无功率消耗。随着风电发电网在功率损耗方面的研究不断深入，通过功率计算的方式，能够及时有效发现电力线路中隐藏的故障以及潜在的安全隐患，在进一步降低风电网功率损耗的同时，还能够降低用电负荷，保证电力设备的使用寿命。所以，要想更好地对风电网的有效功率进行计算，需要选择合理的导线路径，在传输量最大的基础上降低电阻的压力值，最大范围内降低以及减少有效功率的损耗，保证有效功率传输的高效性。对产生的无效功率，要依据风力发电场的实际情况，有选择地选用专业变压器来负责电场的供电以及发电，针对性地进行无功补偿。在我国当前风电新能源的发展现状及其并网技术的发展现状来讲，整合风力电网资源，开展无功补偿，采用并联电容器、同步调相机以及静止无功电力补偿器三种电力损耗无功补偿的方式。充分结合电网的基本特点以及电网建设的基本需求，针对性选择可以最大限度降到风力电网运行负荷的建设方案，有效降低功率损耗，创造更多的经济价值与社会效益。

4）风电功率评估。对风电进行转化时，需要采用很对并网技术，其中，最主要的是对风力发电量进行评估。随着我国风电事业的不断发展，社会各界逐渐对风电进行了大量研究，通过这些研究可以发现，可以利用天气预报的信息，构建出不同的分析模型，将这些模型组合到一起之后，计算出相对较为精确的结论。首先，在该技术当中，主要应用了天气遇到的分析信息，由于我国天气预报技术较为完善，使得其采集到的天气信息较为准确，为风力发电以及并网提供了良好支持。其次，通过对风电设备周边信息的采集，准确掌握风电场所的具体情况，并以此为基础，确定出轮毂的风向，以及风力的流动速度[2]。最后，利用上述得到的结果，可绘制出相应的功率曲线，从而推导出风机的实际功率。通过这一技术的应用，能够为风机的选择提供重要帮助，从根本上改善了预测不准确的问题，极大程度上提升了预测的精确度。

4风电并网技术发展趋势

1）对大容量风电系统的研发。当前，我国在大容量风电系统研发方面的力度有待加强，随着我国风电能源的进一步开发与利用，风电机组单机装机容量的飞速发展，有关风电部件以及控制子系统的研究与设计难度进一步提高，所以当务之急是研发一整套大容量、高性能以及能够稳定风力的发电机组。如何将这一难题成功攻克，研发出适合当下使用以及未来可预测使用状态下的风电控制，设计是我国风电领域所面临的重要技术性难题。所以，大容量风电系统的研发与生产是我国风电系统未来重要的发展方向之一。

2）针对并网技术以及最大风能捕获技术方面的研究。风电场受风力以及风机控制系统的影响非常大，其发出的力道常常是不均衡的，对电网的安全造成不同程度的影响，所以，为了能够进一步提高风电系统的稳定性、可靠性以及系统应对故障的能力，以此来实现风电场联网对电网的一种支持，需要有关研究人员对并网技术开展深入研究与分析。同时，风能的密度比较小，如何能够捕获更大的风能是未来风电并网技术的重要研究方向之一。就目前而言，对风能最好的捕获方法就是调节叶片的直径以及发电机的机组功率转速。从风电电网运行的经济价值、社会价值以及可行性来讲，风电系统并网技术以及最大限度的捕获风能是未来风电发展的首要任务之一。

结束语

为进一步响应国家可持续发展的号召，提倡低碳生活，大力发展风电资源是我国可持续发展道路上的重点之一，众所周知，煤炭资源属于不可再生资源，生成周期非常长，甚至需要上千年的生成周期。因此，风电新能源的开发与利用成为我国资源可持续发展的重要选择之一。

参考文献

[1]辛博然.风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].电子技术与软件工程，2019（11）：228.

[2]刘卫阳.风力发电并网技术及电能控制分析[J].南方农机，2019，50（06）：139+168.

[3]廖建海.电子电力技术与可再生能源的风力发电特点分析[J].企业技术开发，2018，37（04）：84-85+88.