风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 风力发电并网技术及电能质量控制 措施探讨 【摘 要】本文对风力发电并网 技术进行了介绍，其中主要介绍了同步 风力发电机组并网技术与异步风力发电 机组并网技术两方面，并分析了两种技 术对电能质量的影响，同时提出了控制 电能质量的方法，主要是闪变与抑制谐 波以及电压波动两种方法。希望通过本 文能够帮助企业更好的应用风力发电并 网技术，是企业能够更好的控制电能质 量。 中国论文网 /8/view-12932965.htm 【关键词】风力发电；并网技术； 电能质量控制；措施 我国电能有火力、水力等多种来 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 源，而风力则是其中一种主要来源，随 着技术的发展，我国风力发电厂的容量 也因此增加，一定程度的影响了整体的 电网系统。风力发电厂的分布主要集中 在人口稀少的区域，通常原理供电网络 的中心区域，因此不会承受较大的冲击 力。所以导致了配电网容易出现问题， 如闪变、谐波污染等。因为风力发电具 有随机性的特点，会影响到发电过程， 所以风力发电并网技术变得越来越重要， 如何控制好电能质量是一个值得探讨的 问题。 1 风力发电并网技术 选择好合适的风力发电并网技术 对于企业来说十分重要，要求发电器输 出的幅值、电压频率及相位方面都需要 与电网系统抑制。风力发电在并网过程 中，其对电网产生的冲击力会随着风力 发电机机组整体容量的增加而上升，如 果并网遭受到过大的冲击力，电力系统 的电压值会因此下降，塔架、发电机等 机械部分也因此会产生磨损，如果并网 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 遭受较大冲击的时间过长的话会不同程 度的影响到其他挂网机组，系统甚至可 能会被瓦解，所以选择好合适的并网技 术十分重要。 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 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 变频装置等。 1.2 异步风力发电机组并网技术 异步风力发电机组并网技术与同 步风力发电机组并网技术相比，不需要 高精度的机组调速在实际工作中，不需 要保持同步或是整i 操作与设备，基 本保持转速与同步转速相同就可以实施 并网。异步发电机与风力发电机组相搭 配具有着不需要复杂控制装置的优点， 这得益于其只需要依靠转差率便可以调 节负荷的特点。其并网后不会出现同步 风力发电机组并网技术那样失步、无振 荡的问题，其运行时有着较强的可靠性， 稳定性高。但是异步风力发电机组并网 技术也有一定的缺点：（1）大冲击电 流容易在工作人员直接进行并网操作时 产生，导致电压下降，不利于系统的稳 定运行。 （2）系统需要工作人员补偿一 定的无功功率，因为异步风力发电机组 并网技术系统自身无法形成无功功率。 （3）同步转速会随着不稳定系统频率 超过上限的同时相应的加快，会使异步 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 发电机转化为电动状态由原来的自发电 状态，而异步发电机电流也会因为不稳 定系统频率值下降而大幅增加，过载现 象也会因此产生。在使用异步风力发电 机组并网技术时需要有工作人员确保发 电机组能够一直处于稳定运行的状态。 2 控制电能质量的具体策略 2.1 抑制谐波 对电能质量进行控制首先可通过 抑制谐波来实现，在系统中添加静止无 功补偿设备，电抗器、可投切电容器等 装置使禁止无功补偿设备中所包含的， 其能够确认无功功率有没有出现变化， 对变化状态的无功功率加以跟踪，具有 反应速度快，反应及时的优点。静止无 功补偿设备能够有效调节电压起伏现象， 如风速不稳定所导致的电压起伏现象， 最终达到消除谐波的效果，使风力发电 机组运行状况不影响到电网电能质量。 2.2 抑制电压波动以及闪变 2.2.1 添加有源电力滤波设备在 系统当中 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 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。 2.2.2 添加动态电压恢复设备在 系统当中 可以添加动态电压恢复设备在系 统中在中低压类型配电网的情况下，因 为其同样会发生电压闪变问题在有功功 率高速波动过程中。与此同时需要更加 优秀的补偿装置，补偿装置要在提供无 功功率的同时能够补偿有功功率，因为 补偿设备自身带有储能单元，故可以使 电能的整体质量得到提升。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 2.3 改善电能质量 对于电能质量而言，理想状态为 正弦波，但受一些因素的影响，波形会 出现偏离，即产生电能质量问题。现阶 段，诸多城市中电能质量都不高，影响 人们的正常工作及生活，所以改善与控 制电能质量势在必行。在电能质量改善 中，首先，针对电功率因素进行改善， 确保无功就地平衡，需要注意的是供电 半径要确保合理；其次，供电线路导线 截面的选择，对变电与配电设备合理配 置，避免超负荷运行；最后，适当设置 调压措施，如变压器加装有载调压装置、 串联不畅、安装静电电容器或同期调试 相机等，上述措施实际应用中，对电能 质量都具有改善作用。此外，在电力系 统运行过程中，还需要对人们的用电情 况进行调查，寻找影响电能质量的原因， 采取更有效、更具针对性的措施来改善 电能质量。 3 结语 在电力电子技术发展成熟的今天， -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 电能的整体质量可以通过利用电