魏书同
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摘要：大规模风电并网下对电力系统造成极大影响，特别是电能质量、电网调度等方面，都需要制定有效的应对措施。下面文章结合风力发电并网存在问题，探讨电力系统调度优化措施。
关键词：风电并网；电力系统；系统调度；电力调度
引言
随着社会经济迅猛发展，人们的生活水平不断提高，对能源的需求逐步增大，能源供应逐步呈现出了紧张的态势，环境问题越发突出，因此近年来社会关注焦点逐渐向可再生能源的开发利用领域转变。随着新能源发电技术的逐步成熟，风力资源的开发利用越发自如。但风电新能源的发展仍处于摸索阶段，有较大的发展空间，还需多措并举，逐步解决我国风电并网技术难题，以推动风力发电工程稳中求进。
1风力发电并网的必要性
传统发电，就是指通过运用燃烧燃气或者燃煤，将热能转化为动能，最后转化为电能，在以上过程中会产生对环境造成严重污染的碳氧化合物与氮氧化合物，同时在对传统发电造成的二次污染进行处理时需要投入非常高的费用。与水能发电、太阳能发电相同，风力发电也属于绿色自然能发电，不会排放任何污染物质，非常清洁，有效保证我国经济绿色可持续发展。此外，中国有非常丰富的风能资源，具有显著的风能发电优势，在最近几年中，我国风能发电量呈不断快速上升趋势，有效推动了我国社会的可持续发展。实际上，针对风力发电形式，它是自行成网，不会向电网系统中进行接入，通过有效结合水利发电与风力发电，有助于偏远地区供电需求的满足。不过，目前离网型风电形式的优势并未得到充分的发挥，所以风电并网是重要发展趋势。风力发电不但能够有效保护环境，而且风力发电并网技术施工工期较短、占地面积少，有助于智能化电网管理的实现。另外，通过运用风力发电并网技术，能够有效支撑与补偿风力发电厂的电网，进而能够更好地利用风能，有助于洁净能运用价值的提升。
2风电的大规模并网影响
2.1影响电力系统的稳定性
对于风力发电输出质量，其最大的质量问题在于电压存在波动和闪变，出现这种情况主要来自风力资源的不稳定。风力发电机组属于被动运行，在运行方式上存在明显的局限，其发电质量会完全随着风的变化而变化。即便在机组的运行状态正常，由于风速和风向都会改变风电机组的功率输出，而且这些外界条件都不会受到人为因素影响，因此，风电中的波动和闪变都是长期存在的。同时，风电机组启动后，会瞬间产生极高的电流，马上会对电网产生非常大的冲击，之后，由于局部冲击，就会造成电网的电压下跌。而如果风电机组发电有大幅度的波动或者闪变，也容易导致接入点位置的短路等问题。为了解决这些问题，一些电网专门采取了软着陆的方式解决风电系统的波动问题。而风电机组也会限制风机转动速度，如果风力过大，导致超过了风电机组能够承受的最大风速，风力发电机组就会停转或者限制转速。但如果所有发电机组都因为风速过大而停转，将会直接导致局部供电网络的稳定性受到极大的影响。
2.2对谐波产生影响
风电场并网对电网电能质量所造成的具体影响不仅包括了电网频率与电压波动、闪变等，还有可能会对谐波产生影响。在多数情况下，电网中的谐波是由铁磁饱和设备、电弧设备以及电子开关设备等不同的内容共同组合而成。如果仅仅以风电机组的角度进行分析，风电场并网对发电机自身所产生的谐波影响直接选择忽略不计，其原因是谐波电流的真正来源是风电机组中的电力电子元件。但是不仅要考虑到这种谐波电流，其所需要考虑到的内容较多，其中还包括了定速风电机组来说，对该机组而言，其整个的使用过程中，并不存在电力电子元件设备，那么则可以证明，在整个风电机组在运行的过程中，就不会产生谐波，在这一阶段想要直接提高电网运行中的稳定性，首先要考虑的内容就是要求，工作人员直接将并网装置安装在其中，最终的目的是方便在后期工作的过程中能产生谐波电流，确保电网使用的稳定性和安全性，符合我国对电力企业的相关要求。
2.3电网调度中存在的问题
风能相对于其他形式的发电能源，对其进行合理控制的难度较大，所以风电的运行趋势不能通过预测来完成。风电电网使用并网技术之后，其负载能力能够将闲置的电能充分利用，但是风的承载能力毕竟存在一定的局限性，这个局限性将会对风电场的操作产生一定的限制，在电网风电波动不能完全处于平衡的状态下，必须对风力发电在电网功率进行合理的控制。所以在风电发电计划的安排之中，必须要考虑风电在发电过程中的实际实施情况，必须对风电系统的调频、调峰等进行充分的分析，还应该对风电机输出波动影响负荷平衡的问题加以充分的考虑。
3大规模风电并网条件下的电力系统调度措施
3.1形成独特布局结构
为提高电网的稳定性，在电网建设中主要采取闭环结构与开环运行的方式。应用环形状的电网网络，在出现故障后会向辐射状转变，技术人员发现线路故障问题后，应及时通过开关选择其它线路供电，确保电路稳定运行。该种手段同样适用于风力发电中，促使风力发电入网建设高效展开。与此同时，需根据实际情况完善规划，逐步形成科学的独特的布局结构，以实现效益最大化。
3.2做好风电场发电预测工作
从当前对所有的风电场在运行时的状态进行分析时，能发现风电场运行的质量与风能的大小、风速、风力有着非常密切的关系，直接决定了风电厂自身输出电能的能力以及输出电能的功率、电网在运行时的质量。为此，在整个风电场进行经营管理的过程中，一定要考虑到采取多项管理措施与预测技术进行工作与学习，在风电场运行的过程中。要求其具有周期性，能够对后续一段时间内的风能大小进行准确的预测，才能够确保在后期开展风力发电机组调度工作时，其预测的质量得到提升，也能够根据问题制定出最有效地预防和解决措施。达成规避电网的冲击或者是由于第二波动而导致的风电场发电预测工作质量在逐步下降的目的。
3.3建立多能互补的方式
虽然风电新能源具有很多的优势，但是风电新能源也有一定的缺点，例如间歇性、不稳定性等，都会对电网的安全稳定造成一定的影响。所以为了解决这个问题，可以采用多能互补的方式，在条件较为成熟的地区可以采用风能、火能、电能等多种能源互补的方式，利用每一种发电方式的不同优点，互相补充，能够在很大程度上提高电网消纳风电、火电、水电的能力，从而提高发电厂的综合经济效益，使电网的整体运行稳定性和安全性进一步的提高。
3.4提升电能的质量
目前，常用的设备包括SVC有缘滤波器、动态电压恢复器等。为了能够对闪变进行有效的控制，就需要控制电压，所以，目前，方法是通过安装无功补偿装置，避免电网出现过于严重的波动，达到从源头上抑制闪变出现的目的。目前的APF设备使用了电子技术和信号处理技术，能够进行十分全面的谐波治理，设备自身就能够产生电网谐波和极性相反的电流，所产生的谐波可以达到低效谐波干扰的目的。还可以使用DVR技术，如果电网发生电压跌落的情况，就会迅速做出反应补偿电压，所以在风电产生波动或者闪变，也能马上做出补偿，保证电网的稳定。
结语
总的来讲，风力发电在当前的电能生产当中非常清洁无污染，可以大范围应用，风电场并网产出的电能也非常可观，整体发展前景较好。针对当前风电场存在问题，制定有效的管理措施提高电能质量是非常重要的，在日后还需要重视风电场并网运行管理工作。
参考文献
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[3]林静，蒋雷.风力发电并网技术及电能质量控制策略[J].通讯世界，2018,5