彭菁煒 黃娟娟

摘要：隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，人民對能源的渴求日益增高，對此我國在能源發(fā)展方面十分重視，尤其對于開發(fā)新能源。風能作為新能源中新興崛起的“新勢力”，對我國的能源供應(yīng)與能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，和環(huán)境保護都有著十分重要的作用，是我國日后能源的發(fā)展趨勢。但在風力發(fā)電發(fā)展的過程中，仍存有一些問題，等待著我們?nèi)ソ鉀Q。對此，本文將在風力發(fā)電并網(wǎng)運行中可能遇到的問題進行探討，并就如何解決問題提高風力發(fā)電并網(wǎng)運行的質(zhì)量作出分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電;并網(wǎng)運行;有效措施

引言：

隨著我國科技的進步與能源環(huán)保意識的提高，以風能為首的清潔能源越來越被我國廣泛的應(yīng)用。在我國社會生活生產(chǎn)的各個領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，但是，風力發(fā)電并網(wǎng)運行卻也對我國的電網(wǎng)安全，帶來了一些影響與挑戰(zhàn)。為此我們必須提高風力發(fā)電并網(wǎng)質(zhì)量，加強并網(wǎng)運行的有效控制，從而保證我國整體電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

一、風力發(fā)電并網(wǎng)運行的影響

（一）對系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定造成影響

由于我國大部分的風電場都會裝配在，我國電力相對薄弱的縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的電網(wǎng)系統(tǒng)之中。而且處于當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的末端，進而導致了當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的功率流向發(fā)生改變，導致了當?shù)氐碾娋W(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況，同時隨著，風電并網(wǎng)運行而帶來的巨大電能在不斷增加，但由于當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)沒有設(shè)計出如此巨大功率的電網(wǎng)系統(tǒng)，導致當?shù)仉娋W(wǎng)的電壓溢出安全范圍，嚴重時甚至會造成電壓崩潰的情況，大大的影響了系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定。同時，風力發(fā)電需要汲取大的電網(wǎng)無功，但是風電場的無功需要與電壓成正向比例，從而當電壓不穩(wěn)的時候，就無法為風力發(fā)電機械供電，造成惡性循環(huán)，影響系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定[1]。

（二）對系統(tǒng)的電能質(zhì)量造成影響

由于在風電場地之中存放著諸多的異步電機，而異步發(fā)電機是風力發(fā)電并網(wǎng)運行的主要組成部分，只要發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相一致，就可以實現(xiàn)風力發(fā)電并網(wǎng)的運行，操作簡單，可靠性高。與同步設(shè)備相比，節(jié)約了整步操作，對電機調(diào)速的要求也比較低。然而當電廠的電壓開始呈下降的走向時，異步電機的數(shù)值開始上升的時候，就會造成風力發(fā)電并網(wǎng)運行系統(tǒng)的電壓失控，進而影響風電場的發(fā)電質(zhì)量。

（三）出現(xiàn)閃電式變壓

由于當?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)會受到異常天氣氣候的影響，這些因素都會可能大導致風力發(fā)電并網(wǎng)運轉(zhuǎn)過程中，其電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)閃電式變壓的情況。如果這時將當?shù)仉娋W(wǎng)與風力發(fā)電系統(tǒng)相連接的話，就會出現(xiàn)電壓發(fā)生閃變，從而對周圍地區(qū)的電力也會有極大的影響。倘若電網(wǎng)系統(tǒng)與風力發(fā)電系統(tǒng)二者相連接的部分，與風電場里的配電變壓器比較近的話，那么風能發(fā)電的開啟與停止則會對電壓閃變的作用很小，反之則會出現(xiàn)很大的波動情況，從而對整體的風電場設(shè)備造成嚴重的損害。

（四）風能與電力產(chǎn)能發(fā)展失衡

風能與電力產(chǎn)能發(fā)展失衡，其實就是風能發(fā)展速度過快，導致了目前的風能發(fā)展已經(jīng)遠遠超出了我國當前的電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，進而導致了風能與之前的計劃相比出現(xiàn)了產(chǎn)能過剩的情況。由這兩個問題就引出了我國目前風電發(fā)電并網(wǎng)運行的最大問題，導致了風力發(fā)電與目前電網(wǎng)系統(tǒng)所需的電能績效無法與之相匹配，因此，盡管電網(wǎng)部門嚴格按照當前市場的發(fā)展趨勢來制定計劃，仍是不能保證二者的相匹配，從而對風力發(fā)電并網(wǎng)運行工作造成影響，阻礙了其發(fā)展速度。

二、風力發(fā)電并網(wǎng)運行的有效措施

（一）引用電壓恢復器

有功功率的不規(guī)律快速波動，是影響電網(wǎng)系統(tǒng)中電壓出現(xiàn)閃電式變壓的主要問題之一，在目前我國的中低壓配電系統(tǒng)中，倘若出現(xiàn)了有功功率發(fā)生不穩(wěn)定的波動時，我們需要及時的作出瞬時有功功率補償?shù)耐瑫r，對無功率也要做出補償。對此，我們之前傳統(tǒng)的無功率補償裝置，已經(jīng)無法在滿足風電場的工作要求。所以。我們積極引用可以存儲電能單元的補償設(shè)備，從而加快推進風力發(fā)電并網(wǎng)運行，穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓。因此，動態(tài)電壓恢復器應(yīng)運而生，它可以滿足目前我們風電場所有的電壓穩(wěn)定問題，可以在點電壓傳輸過程中，準確及時的完成傳輸任務(wù)。

（二）壓制諧波，提高電能質(zhì)量

針對電壓與電流補償不一致的問題，我們需要通過使用綜合性電力補償設(shè)備來對二者進行串聯(lián)，從而實現(xiàn)電壓與電流的補償一致。而統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器就可以很好地滿足串聯(lián)并聯(lián)二者的要求，統(tǒng)一電能夠質(zhì)量控制器本身就帶有存儲電能單元的功能，倘若與適量的諧波相補償可以極大地提高電能質(zhì)量。

可投切電容器與諧波濾波裝置等電力設(shè)備，是組成靜止無功補償器的主要部分，靜止無功補償器可以調(diào)節(jié)電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象，進而過濾諧波，提高風電場發(fā)電質(zhì)量，保證風力發(fā)電并網(wǎng)運行的穩(wěn)定發(fā)展。

（三）使用電力濾波器

電力濾波器是對付電壓出現(xiàn)閃變的最為有效的電力設(shè)備，當電壓出現(xiàn)負荷運行時，就會開啟補償無功電流，影響電壓的負荷運轉(zhuǎn)，穩(wěn)定電力波動情況。而有源電力濾波器與傳統(tǒng)的電源相比，對電壓有著更有效的穩(wěn)定控制，還可以發(fā)出傳統(tǒng)電源不具備的畸形電流，保證電壓的穩(wěn)定，因此應(yīng)用有源電力濾波器可以更加有效地控制電壓，提升電網(wǎng)的發(fā)電質(zhì)量。保證風力發(fā)電并網(wǎng)運行的穩(wěn)定發(fā)展。

（四）優(yōu)化風能與電能的發(fā)展結(jié)構(gòu)

伴隨著我國風能發(fā)電事業(yè)與電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展失衡的問題，我們要針對風力發(fā)電場地的工作進行優(yōu)化與調(diào)整。第一，我國的電力能源單位要與各省、市等地方有關(guān)部門在風力發(fā)電并網(wǎng)運行工作的劃分上做出協(xié)調(diào)。要以長久的地域發(fā)展為風力發(fā)電并網(wǎng)運行工作為前提條件，從而進行資金的合理化與專項投資，第二，當?shù)氐碾娏ο嚓P(guān)企業(yè)和風電場積極協(xié)助，并且要與當?shù)氐臍庀竽繕讼嗯浜希瑴p少突發(fā)天氣對電網(wǎng)的影響。保證風能與電能的合理優(yōu)化發(fā)展，促進風力發(fā)電并網(wǎng)運行的穩(wěn)定發(fā)展[2]。

結(jié)論：綜上所述，隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展，人民對于能源的需求日益增加的同時。風力發(fā)電并網(wǎng)運行的工作在我國能源發(fā)展工作中的比重也越來越大。對此，為了加快風力發(fā)電并網(wǎng)運行工作的發(fā)展速度。我們要強化在此方面的科研研究，積極努力的去解決電壓不穩(wěn)、電能質(zhì)量不高等問題，從而保障我國風力發(fā)電并網(wǎng)運行工作的穩(wěn)定發(fā)展，為我國整體的電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展起到促進作用。

參考文獻：

[1]韓帥，劉立群，張文超.風力發(fā)電并網(wǎng)運行風險評估[J].太原科技大學學報，2021，42（02）：92-98.

[2]林濤.風力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)與電能質(zhì)量控制要點探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2021，20（05）：33-34.