山西龙源风力发电有限公司 山西省太原市 030006
摘要：随着我国科学技术与经济的不断发展与推进，我国在电力生产建设方面取得了举世瞩目的成就。随着人们生活水平与生活质量的不断提高，人们对电能需求量日益增加，能源紧缺问题越来越突出。风电厂承担着电能输送的重要职责，风电的融入已经改变了电网的分布，由于风能自身生产的特点与特殊性，会产生不同程度的电压不平衡问题，必须对电压不平衡与风电厂运行之间相互影响进行探究，使得生产效率不断提升。基于此，文章从这个角度与层面就电压不平衡与风电厂运行之间相互影响进行深入分析。
关键词：电压不平衡；风能；风电厂运行；相互影响
分析现阶段我国电气工程自动化技术的理论研究与技术研究逐渐成熟起来，随着电 厂生产规模的不断扩大，电网分布的自动化程度越来越高。风能作为一种可再生能源，被广泛应用到电力生产领域当中。电 网是整个生产设备系统的核心与关键，在 当前电厂发展过程中，电压不平衡问题直 接影响着电力能源的传输质量与速度，因 此电压不平衡与风电厂运行之间相互影响 是目前需要解决的重要问题。为了满足社 会发展需求，必须进行技术改革与创新，合理应用风力发电技术。基于此，文章就电压不平衡与风电厂运行之间相互影响进 行分析具有现实意义，希望对相关人员提供参考和帮助 [1-2]。
一、电网电压不平衡情况分析
电网电压故障严重影响着电力能源输送的质量与效率，如何快速准确地确定不平衡的因素以及原因是当前电缆维护工作 需要解决的重要问题。传统上我国常用的 电缆故障定位检测采用停电检测的方式，但是这种方式随着社会经济与科学技术的 进步已经无法满足当前时代发展的需求，不仅会造成严重的经济的损失，而且在事 故发生之后无法及时发现事故隐患。现阶段我国网络传输技术的理论研究与技术研究逐渐成熟起来。随着电力生产规模的不断扩大，各个领域的自动化技术越来越高，在当前自动化系统中，通信网络传输技术 被广泛应用在各个领域当中。在正常情况下，电力线路中的电流与电压会受到电磁信号的影响，从而形成正弦波形，当电缆 发生故障的时候，故障位置的电流电压就 会产生打了的行波分量，然后向线路两端分散。因此，利用电缆中电流电压波形发生的时间，通过计算行波从故障位置传输 到检测点的这段时间，也就是说信号发生 异常的时间点就是不平衡故障发生的时间 点，从而计算出故障点的位置。电网电压中允许长时间出现最大的不平衡度维 5%，电网的不平衡通常指的是负序电压和正序 电压的比值，电力系统平衡功率会受到电 压值的影响，但是与时间长短并没有直接关系。但是风源的不确定性以及电网机组 运行的特点直接影响着风电机组的输出功能，风电厂在系统中占据的比例不断增加，如果电压波动或者闪变都会影响电网传输质量，甚至会使整个电力系统失去稳定性[3]。
二、电压不平衡与风电厂运行之间 相互影响分析
1 综合仿真方法
风能发电是将风能转换为机械能，然 后再转换为电能，由于风能具有一定的波 动性与随机性，在风电厂运行必须与发电机同步，这就会产生电压不平衡的问题。发电机是电力生产中最重要的设备，从某 种程度上来说，发电机的运行状况直接影 响着电力生产的稳定性与安全性，如果发电机运行中出现各种故障或者其他问题，将直接影响着电力系统的运行状况。电压不平衡与风电厂运行之间的关系实质上 就是发电机机组和电网的关系，将风力发电机和电网进行恰当链接，建立综合仿真的模型。这种仿真模型的优势在于操作简单、可以同时对频率与信号进行综合分析 与计算，被广泛应用到电力检测当中。在分析电缆运行全过程能耗与材料研究基础之上，还需要借助中国电力电缆运行生过 程能耗的历史资料，通过调查结果和现有 资料分析、比较、处理以及归纳之上，再采用具有指导性研究方法，采取定量分析的方式把握电力电缆运行全过程信号与影响因素之间的关系，掌握电力电缆在发生 故障时电路电压故障行波分量的本质，进 一步揭示影响电力系统运行稳定性的关键 因素 [4-5]。
正常情况下，电力电路故障信号的行波是阶级性信号，信号在经过小波变换之后其信号突变点和极限值都会发生变化，根据这个原理，我们通过分析小波变换之后的极限值与信号突变点的动态变化，找出故障波头的位置。由于小波变换 测试方法主要被应用在电力电缆触点性能 当中，通过对电缆的触点进行综合分析与测试，由于电网在运行过程中，线路行波 分量比较分散，通过小波变换的转换之后，其噪声值就会降低，利用行波分量提高信号的准确度，以此确保电网工作效率。
2 算例仿真方法
本文深入分析影响电力电缆运输过 程影响的主要因素，比如材质、运行效率 以及信号分散等多方面因素之间的差异，通过对线路两端采集到故障信号进行综合分析，得出影响电缆运输的影响因子。还 需要对电力电缆运行过程生命周期进行评价，在确定系统研究边界时将产品的生命 周期阶段分为两个子阶段，利用统计学方法中的描述性统计、差异比较以及因素分 析方法等综合性方法，确保电缆运行过程 信号数据的准确性与可靠性。在得到信号系数之后，求得 W1 与 W2 的极大值，然后在极大值中计算出最先达到该极限值对应的信号点，最后通过计算求得故障点的 位置。
3 电力电缆定位故障模型构建
针对电压不平衡与风电厂运行之间相 互影响因素以及风力发电机组对电网产生 的动态进行初步的分析与评价，通过在变 压器供电线路中设置故障模块，在故障模 型建立过程中，将电缆总长度设置为 11 千米，然后改变线路 1 和线路 2 的线路长度。模拟电缆的单向短路接地故障和欠压保护故障，包括触发电路的单向接地故障，然后用示波器在电缆两点记录整个系统的 波形变化，在线更新需要将网络数据库当 中有关的数据信息进行归类和分析，如果是离线更新，则需要进行统一的数据传输，做好系统规划，以保证后期各个程序的顺 利开展 [6]。在综合仿真模型基础之上，模拟构建中使用信息软件作为仿真工具，用示波器 显示电缆两端波形变化。通过两端波形数据可以发现，电网故障点的畸形变化是在 正常波形基础之上形成的突发值，通过故 障波形的第一次、第二次以及第三次突发 值可以反映出畸形波与反行波具有一定的 内在联系。此外，通过对电力电缆其他接 地故障和短路故障位置进行测量和分析，可以发现测量结果虽然有一定的差异，但是相对于复杂的电力电缆传输系统来说，这样的误差值已经减少了维修人员的工作 量与工作压力。一般来说，电力电缆的控 制值应该在 1500 伏到 1200 伏交流，结合自动化电气的特点，采用控制电路集成 接触信息电路的方式，大大促进了电力系 统整体运行效率的提升，促进了社会经济发展 [7]。在当前经济发展过程中，风力发电技术具有广阔的发展前景，在很大程度 上改善和提升了人们的生活方式与生产方 式。为了减少风电机组对接触器产生的不利影响，快速准确地确定输电线路的故障位置，利用小波变换对输电线路的在线故 障定位进行研究，建立数学模型，实现了 输电线路运输的稳定性与安全性，取得了 良好的效果。
三、结语
综上所述，电力行业与我国国民经济的发展息息相关，风力风电使得电力生产大幅下降，但是风电的融入使得电压不平衡情况频频发生，直接影响着电力传输的效率与质量。为了更好地保证电力电缆的 传输与运行，文章从多个角度对电压不平 衡与风电厂运行之间相互影响进行分析，不断提高风电厂的经济效益。
参考文献：
[1] 刘忠仁，刘觉民，邹贤求，等.电池 系统对风电并网引起的频率波动控制应用 [J]，电力系统及其自动化学报，2018（27）：53.
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[4] 关屹瀛，张卫星，张显军，等.在地 阻测试过程中影响因素的分析 [A].首届中 国防雷论坛论文摘编 [C]，2018（07）：82-83.