文/趙劍波

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，電力的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛，人們?cè)谌粘Ｉ钪性絹?lái)越離不開(kāi)電力。我國(guó)的發(fā)電方法非常多，主要包括火力發(fā)電，水力發(fā)電以及風(fēng)力發(fā)電。因?yàn)轱L(fēng)的可利用性非常強(qiáng)，而且我國(guó)風(fēng)力資源非常豐富，因此我國(guó)主要應(yīng)用的發(fā)電技術(shù)還是風(fēng)力發(fā)電。為了更充分的利用風(fēng)力能源，我國(guó)在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)方面發(fā)展的非常迅速。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的進(jìn)步推動(dòng)了風(fēng)力發(fā)電的廣泛應(yīng)用，也促進(jìn)了我國(guó)風(fēng)力發(fā)電廠的建設(shè)。但是風(fēng)力發(fā)電的供電網(wǎng)絡(luò)中心跟其他發(fā)電方式相比穩(wěn)定性較弱，抵抗外界干擾的能力也比較差，不能受到過(guò)于大的沖擊力。這就使得風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在發(fā)電過(guò)程中經(jīng)常出現(xiàn)各種各樣的問(wèn)題，因此如何解決風(fēng)力發(fā)電容易出現(xiàn)故障的技術(shù)性問(wèn)題和提高風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量問(wèn)題便顯得越來(lái)越重要。本文便是從解決風(fēng)力發(fā)電穩(wěn)定性較弱，抵抗能力較差的問(wèn)題出發(fā)，不斷的提高風(fēng)力發(fā)電的質(zhì)量，為風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)的更廣泛的應(yīng)用做保障。

1 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)

風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)是指發(fā)電機(jī)輸出的電壓在幅值，頻率以及向位上和電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓是一致的。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)是完成風(fēng)力發(fā)電到電能供應(yīng)的必要過(guò)程，是實(shí)現(xiàn)電能輸出的必要環(huán)節(jié)。并網(wǎng)技術(shù)的關(guān)鍵是確保風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出，電力能源的電壓和被接入電網(wǎng)的電壓在扶智相位頻率等方面保持一致，能夠保證風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)實(shí)施后，整體電能供應(yīng)的穩(wěn)定性而目前的風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)主要有兩種，一種是同步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，另一種是異步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)。

同步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)主要是將風(fēng)力發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)相結(jié)合，在進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行中能夠有效的輸出有功功率，并且能保證為發(fā)電提供必要的無(wú)功功率，促進(jìn)周波穩(wěn)定性提升，可以有效的提高電能穩(wěn)定性。同步風(fēng)電發(fā)力機(jī)具有工作效率高，體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，成本的可靠性高，維護(hù)量小等優(yōu)點(diǎn)。該發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速平穩(wěn)負(fù)載特性強(qiáng)，周波穩(wěn)定，發(fā)電機(jī)組發(fā)電電能質(zhì)量高，這導(dǎo)致同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用十分廣泛。

同步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用中占很大的比重。在同步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用中，風(fēng)速波動(dòng)明顯會(huì)造成轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)距出現(xiàn)較大的波動(dòng)，容易影響發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)調(diào)速的準(zhǔn)確性。為了解決這個(gè)問(wèn)題，可以采用在電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組之間安裝變頻器的方法避免電力系統(tǒng)無(wú)功震蕩和步失，有效的提高并網(wǎng)質(zhì)量。

異步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)跟同步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)相比，其主要是借助轉(zhuǎn)差率實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)的運(yùn)行復(fù)合的調(diào)整目標(biāo)，在具體的調(diào)速精度方面要求并不高。這種技術(shù)能夠減少相關(guān)同步，設(shè)備安裝的繁瑣，也可以省去整部操作環(huán)節(jié)，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速的適當(dāng)調(diào)整。但是這種技術(shù)也有缺點(diǎn)，他在具體的并網(wǎng)操作中可能會(huì)產(chǎn)生沖擊電流，如果產(chǎn)生的沖擊電流過(guò)大，就會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)電壓水平降低，不利于電網(wǎng)的安全運(yùn)行。因此在進(jìn)行異步風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，可以進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，避免抽選磁路飽和和電流增大的問(wèn)題。異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的操作不復(fù)雜，而且其對(duì)控制力要求較低，實(shí)現(xiàn)發(fā)電控制，只需要調(diào)節(jié)一個(gè)重要參數(shù)。他在并網(wǎng)后的運(yùn)行方面非常穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)失步和震蕩現(xiàn)象。

2 解決風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)問(wèn)題和提高電能質(zhì)量控制的措施

由于系統(tǒng)內(nèi)電力電子設(shè)備被廣泛的應(yīng)用非線性復(fù)合的不斷增加以及高壓直流通電得到普及，使得系統(tǒng)諧波日益嚴(yán)重。要控制電能質(zhì)量，可以從抑制諧波的產(chǎn)生方面出發(fā)。而電抗器、可投電容器以及無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備都可以監(jiān)控?zé)o功功率的波動(dòng)以及變化，他們具有非常強(qiáng)的抑制諧波的功能。他們可以通過(guò)靜電無(wú)功補(bǔ)償依靠電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)對(duì)電網(wǎng)中的無(wú)功、有功相角進(jìn)行調(diào)節(jié)的方法，達(dá)到補(bǔ)償?shù)哪康?，從而使電壓輸出平穩(wěn)，阻止諧波的產(chǎn)生，還可以降低風(fēng)力不穩(wěn)定對(duì)電能質(zhì)量的影響。

2.1 做好諧波抑制措施

在進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用時(shí)，想要提高電能質(zhì)量控制效果，可以使用靜止無(wú)功補(bǔ)償器抑制諧波。靜止無(wú)功補(bǔ)償器可以對(duì)諧波危害問(wèn)題進(jìn)行有效的抑制，這種補(bǔ)償器主要是由電抗器，諧波過(guò)濾裝置和多臺(tái)可投切電容器等共同構(gòu)成。靜止無(wú)功補(bǔ)償器的最大特征就是具有非常強(qiáng)的反應(yīng)能力，可以對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，還能夠?qū)崟r(shí)的調(diào)整由于風(fēng)速不穩(wěn)定導(dǎo)致的電壓變化，從而實(shí)現(xiàn)將諧波完全的濾除，從而不斷的提高風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的應(yīng)用，提升整體電網(wǎng)的電能供應(yīng)質(zhì)量。

2.2 有源濾波器的應(yīng)用

要對(duì)電壓閃變進(jìn)行抑制，需在負(fù)荷電流發(fā)生急劇波動(dòng)時(shí)，對(duì)負(fù)荷變化發(fā)生的無(wú)功電流進(jìn)行實(shí)時(shí)補(bǔ)償?，F(xiàn)階段，一般是采用有源濾波器，主要是由電力晶體管和可關(guān)斷晶閘管構(gòu)成，在一定程度上對(duì)負(fù)荷電流進(jìn)行實(shí)時(shí)樸償，同時(shí)由于該濾波器采用的是可關(guān)斷的電 子器件，能利用電子控制器替代系統(tǒng)電源，并且向電壓負(fù)荷輸出畸 變電流，以此確保系統(tǒng)僅僅向負(fù)荷提供正弦的基波電流即可。有源濾波器設(shè)備優(yōu)勢(shì)突出，具有快速的響應(yīng)能力、電壓波動(dòng)大、閃變補(bǔ)償率高和補(bǔ)償容量小的特征。其在運(yùn)行方面穩(wěn)定可靠，具有非常強(qiáng)的控制能力，對(duì)控制電壓波動(dòng)和穩(wěn)定電壓具有積極的作用。

2.3 動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器的應(yīng)用

在中低壓配電網(wǎng)中，有功功率進(jìn)行快速波動(dòng)也會(huì)造成電壓閃電的情況的發(fā)生。為了解決這種情況，就需要要求補(bǔ)償裝置在對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，還有能夠提供瞬時(shí)有功功率的補(bǔ)償。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器是帶有儲(chǔ)能單元的補(bǔ)償裝置，他的出現(xiàn)取代了傳統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置。能單元，能夠在ms級(jí)內(nèi)以正常電壓和故障電壓的差值，向系統(tǒng)注入電壓，可以有效解決系統(tǒng)電壓波動(dòng)對(duì)客戶的影響。動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器能夠在非常短的時(shí)間內(nèi)向系統(tǒng)傳輸電壓，可以有效的改善電能質(zhì)量和動(dòng)態(tài)電壓，是解決電壓波動(dòng)、諧波等動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量問(wèn)題的最佳方法。

2.4 提高技術(shù)人員的專業(yè)能力

電力企業(yè)可以針對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)工作加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)人員的技術(shù)培訓(xùn)，定期組織專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，從而提高技術(shù)人員的專業(yè)素養(yǎng)，不斷的提升整體風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。電力企業(yè)可以針對(duì)風(fēng)機(jī)葉片結(jié)構(gòu)、故障診斷、損傷維修以及運(yùn)行維護(hù)等方面開(kāi)展培訓(xùn)工作，安排相關(guān)技術(shù)人員就嚴(yán)重葉片缺陷的識(shí)別，分類分級(jí)和缺陷修復(fù)建議等問(wèn)題進(jìn)行深入的探討和學(xué)習(xí)。風(fēng)力發(fā)電企業(yè)要繼續(xù)加強(qiáng)技術(shù)交流和業(yè)務(wù)培訓(xùn)，推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，不斷的提高風(fēng)力發(fā)電變電技術(shù)及電能質(zhì)量的控制，為電力生產(chǎn)的運(yùn)行和維護(hù)提供有力的技術(shù)支持。

2.5 優(yōu)化機(jī)組設(shè)計(jì)

對(duì)于風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō)，除了要關(guān)注設(shè)備本身的問(wèn)題，更要注意的是把發(fā)電廠中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組、輸電線路、SVG以及變電設(shè)備等各個(gè)環(huán)節(jié)連接在一起。雖然每一個(gè)設(shè)備都是一個(gè)整體，但是對(duì)于發(fā)電企業(yè)來(lái)說(shuō)，每一個(gè)設(shè)備只是整體中的一環(huán)。我們要從設(shè)備的可靠性和整個(gè)系統(tǒng)的可靠性出發(fā)，將技術(shù)和管理兩個(gè)層面連接在一起，從整體方面考慮如何做到電能質(zhì)量的有效控制。

2.6 統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器

對(duì)電能質(zhì)量控制器進(jìn)行統(tǒng)一，可以實(shí)現(xiàn)既對(duì)電壓加以補(bǔ)償，又對(duì)電流加以補(bǔ)償?shù)那闆r。統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器是典型的綜合類補(bǔ)償裝置。該裝置可以將串聯(lián)并聯(lián)補(bǔ)償裝置進(jìn)行有效的融合，幫助用戶解決綜合補(bǔ)償問(wèn)題。這種補(bǔ)償裝置含有儲(chǔ)能單元的串聯(lián)、并聯(lián)組合，不僅可以應(yīng)用于配電系統(tǒng)的諧波補(bǔ)償，還可以解決瞬時(shí)供電中斷和電壓波動(dòng)等動(dòng)態(tài)電壓質(zhì)量問(wèn)題，不斷的提高供電可靠性。

2.7 控制機(jī)組不脫網(wǎng)能力

機(jī)組在電網(wǎng)發(fā)生波動(dòng)時(shí)，應(yīng)該具有一定的抗干擾能力，一般風(fēng)力發(fā)電機(jī)組應(yīng)具有高電壓及低電壓穿越能力，即當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)一個(gè)較大值和較小值時(shí)，機(jī)組不至于立即脫網(wǎng)，而是可以運(yùn)行幾秒鐘。

3 結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)對(duì)于電力技術(shù)的不斷研究和深入發(fā)展，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在不斷的進(jìn)步，但是我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)依舊不夠完善，風(fēng)力發(fā)電缺乏適用的普遍性，由于環(huán)境的限制，無(wú)法應(yīng)用于全部風(fēng)電企業(yè)。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)是未來(lái)電力生產(chǎn)的主要技術(shù)模式，加之我國(guó)的風(fēng)力資源十分豐富，我國(guó)必須要加緊對(duì)風(fēng)力發(fā)電研究技術(shù)的研究，進(jìn)一步提升風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)組優(yōu)化，解決現(xiàn)有的風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)存在的問(wèn)題，優(yōu)化管理和提升設(shè)備質(zhì)量，從而不斷的提高電力質(zhì)量，促進(jìn)整體風(fēng)力發(fā)電電能質(zhì)量提升。