杨剑阳
福建闽能咨询有限公司361000
摘要：社会经济的迅速发展以及人们生活水平不断提高的同时，电能作为人们日常生活中不可或缺的重要能源之一，已经引起了社会各界的高度关注。在政府部门提出的可持续发展战略的推动下，相关部门对风能、水能、太阳能等可再生新能源利用的研究也越来越广泛。文章主要是就风力发电并网技术与电能质量保障的策略进行了分析和探讨。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量；控制措施
引言
风力发电设备占据着一定面积的山地或海域，对当地居民的日常生活、工作也造成了非常不利的影响。所以，为了最大限度的降低风力发电对人们日常生活、工作产生的不利影响，我国现有的风力发电主要是分布在海拔较高的山区即陆地风电和人口分布相对稀少的海域即海上风电，优势在于风况较好且相对稳定，从而提高了风力能源转化为电能的效果，为我国风力供电网络系统的优化和完善提供了强有力的支持。但是由于风力发电具有稳定性相对较差的特点，风力发电设备在运行过程中很容易受到外部因素的影响和干扰。为了达到提高风力发电稳定性与风电能源质量的目的，风力发电企业必须加强风电并网技术研究和应用的力度，才能确保我国能源结构调整和优化目标的顺利实现。
1、风电并网的必要性
传统的利用燃煤或燃气燃烧将热能转化动能，然后在转化为电能的发电方式，在电能产生的过程中形成的大量氮氧化合物与碳氧化合物不仅对生态环境造成了严重的影响和破坏，而且增加了发电产生的二次污染物处理的成本。风力发电、太阳能发电以及水力发电等，作为绿色可再生自然能源，其具有的清洁无污染特点，推动了我国社会经济向绿色可持续方向的稳步发展。此外，我国作为风能资源丰富的国家，为风能发电产业的发展奠定了良好的基础。根据我国的发展规划，我国在2020年已经实现了20GW的风力发电目标。风力发电作为一种典型的离网式发电模式，其可以在不介入电网系统的情况下，充分发挥其具有的自行租完骨干特点可以与水力发电结合在一起解决我国偏远地区日益增长的供电需求。然而，由于离网式风电形式在实际应用的过程中，并未将风力发电的优势充分发挥出来，所以风电并网已经成为了风力发电产业发展的必然趋势。
2、风力发电并网技术
2.1同步风力发电机组并网技术
同步风力发电机组转子带有的磁极，不但节省了励磁效能，而且促进了风力发电效率的有效提升。虽然这种风力发电机组并网技术在实际应用时具有可输出有源电力的特点，可以根据电网运行的要求向电网提供无功功率，确保终端用电设备始终保持高效稳定的运行状态。但是由于风能具有不可调控的特点，我国很多地区春秋季风量大，可以产生大量的风能，再加上风电并网对现有电网系统造成了强烈的冲击，导致电力系统出现了电压值下降的问题，增加了发电机的磨损，缩短了电力设备的使用寿命。
2.2异步风力发电机组并网技术
异步发电机组和同步发电机组相比较而言，异步发电机组因为其自带的锋利涡轮机可以通过调整负载的方式控制器传输效率，因此其电网系统匹配电压的精确性要求较大，只需要与同步发电机组转速保持一致即可。再加上异步发电机组的控制设备体积小，在并网后对现有电网系统产生的冲击也相对更小，所以异步发电机组的推广和应用，在确保电压稳定性的基础上，有效的抑制了并网过程中出现的振荡问题，确保了电力系统运行的安全性与稳定性。
3、风力发电机组并网电能质量保障策略
3.1提高电能消纳水平
风力电能消纳水平的高低是影响电网供电可靠性的重要因素之一。
由于现阶段我国尚未完成电网智能联网的建设工作，如果发电量超过用电量，就会因为出现窝电现象，阻碍风力发电的并网，再加上更多的地区燃煤发电、燃气发电已经基本满足了本地区电能的消费需求，不需要再进行风力发电，最终导致很多地区都出现了风力发电设备搁置的问题。为了促进电能消纳水平的有效提升，政府部门应该在积极鼓励地方发展经济建设时提高本地区电能利用水平，充分发挥市场机制的优势，利用储能技术制定灵活的电力能源消费机制，刺激各地区电能的消耗量，才能在保证风力发电顺利并网的同时，促进清洁能源使用率的有效提升。
3.2改善电网调峰能力
各个地区在不同的季节其用电水平也会存在一定的差异，所以电网系统必须具备灵活调峰的能力，才能满足各地区不同时间段的用电需求。如果调峰机制引入环节出现问题，不仅无法发挥出风力发电机组引入缓解火电供给不足的优势，而且对风电并网工作的顺利完成造成了非常不利的影响。通过对当前我国电网调峰能力的调查分析发现，其与西方发达国家相比仍然存在着很大的差距。所以电力部门必须加电网系统调峰性能研究应用的力度，通过建立智能化动态监测系统的方式，将风力发电与现有电网融合在一起，才能达到促进风电并网供电质量与水平稳步提升的目的。
3.3推进电网智能化进程
风电并网完成后，不仅会对现有电力系统造成巨大冲击，而且风力发电机组还会想电网系统发生故障的部位提供短路电流。如果设计人员在电网设计过程中，忽略了风力发电机组对电网系统产生的冲击，那么在风力发电机组并网后，就很可能出现电网系统机电保护装置误动作的情况，影响电网系统运行的安全性与稳定性。由于风力发电机组并网后，产生的谐波和闪变也是影响电网系统运行稳定性的重要因素。所以针对这一情况，电力部门应该通过在电网中融入智能化设备的方式，确保风电系统运行的稳定性，避免因为风电机组并网影响现有电网系统的正常运行。智能化电网不仅是我国电力产业发展的必然趋势，而且为窝电转移工作的开展奠定了坚实的基础。比如，我国新疆和内蒙古地区的风能电力可以通过智能化电网转移至电力需求较大的地区。此外，由于电力系统在运行过程中难免发生各种故障，所以，电力企业必须根据电网系统运行的特点和要求，制定完善的系统运行管理方案和制度，通过组织工作人员参加应急演练的方式，提高工作人员紧急事件处理的能力，才能及时、准确的判断和处理电网系统运行过程中发生的事故，将事故产生的影响控制在最小的范围内，防止因为电网系统安全事故的发生，影响电网系统的安全稳定运行。
3.4完善风电信息分析
为了提高风力发电并网技术应用和电能质量控制的效果，电力部门必须加快电力系统信息化管理体系建设的步伐，通过建立完善风力发电信息统计平台的方式，合理规划设计、建设并网运行以及后期维护和管理风力发电系统，为电力企业和管理部门开展风力发电并网管理工作提供准确的数据依据。
3.5增强对故障的诊断
由于外界环境因素是导致风力发电系统运行过程中发生故障的重要原因之一，如果风力发电系统在运行过程中出现了风机叶片损坏的问题，必然会影响到风力发电机组运行的效率。所以，电力企业应该根据风力发电机组运行过程中故障发生的特点，制定完善的锋利发电机组监管和维护工作制度，通过定期巡检风力发电机组运行状态的方式，分类、判断和记录风力发电机组风机叶片发生的故障类型，为风力发电系统的高效稳定运行提供强有力的技术支持。
结束语
总之，风力发电并网技术作为未来我国电网系统建设和发展中的重要技术手段之一，相关部门必须在全面分析和研究风力发电并网技术的基础上，提高风力发电并网的技术水平，优化风力发电的机组，才能在及时发现和解决风力发电并网技术应用过程中出现的各种问题的基础上，促进我国风力发电电能质量的稳步提高。
参考文献
[1]林勇.风力发电并网技术及电能质量控制对策探析[J].装备维修技术,2020,02:182.
[2]张玉林.探究风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].工程建设与设计,2019,22:55-56+62.
[3]王雪.风力发电并网技术及电能质量控制措施[J].建材与装饰,2019,27:247-248.