冯吉胜
中国能源建设集团天津电力建设有限公司 天津市 300171
摘要：风力发电是将风的势能转化为电能的发电形式，较燃煤发电更为绿色环保，应得到大力推广。但是，我国目前风力发电技术相较于德国等风力发电强国还有很大的差距，在风电并网方面会因为谐波而降低系统容量，并使设备加速老化，甚至影响发电安全。另外，还会产生并网闪变问题，导致终端用电设备发生异常甚至损坏电器。目前，只有解决谐波和闪变并网问题，同时，加强电网调峰能力、和智能电网建设并提高电能消纳水平，才能确保风力发电得到充分利用，发挥绿色能源的作用。鉴于此，文章对首先对风力发电并网技术进行了阐述，然后研究了电能质量控制工作要点，以供参考。
关键词：风力发电；并网技术；电能控制
1风电并网的必要性分析
传统的发电是利用燃煤或燃气燃烧使热能转化为动能，然后转化为电能，会形成大量的氮氧化合物和碳氧化合物，对环境造成不利影响，而且处理发电带来的二次污染费用十分高昂。而风力发电和太阳能、水能发电一样，都属于绿色自然能发电范畴，清洁无污染，对我国的绿色可持续发展具有促进作用。另外，我国风能资源丰富，具有风能发电的基础优势，而且近些年来风能发电量迅猛增加，为我国工业发展做出了积极贡献。风力发电的一种形式是离网型，即自行成网，不接入电网系统，和水利发电相结合能解决偏远地区的供电需求。但是，离网型风电形式没有充分发挥出风电的巨大优势，故此风电并网成为一种趋势。因为除了环保优势，风力发电占地少，建设工期短，而且最主要的是可以进一步实现智能化电网管理。再者，并网之后，风力发电厂可以获得电网补偿和支撑，从而进一步提高风能利用水平，以提高洁净能的利用价值。
2风力发电并网技术概述
为确保风力发电至电能供应的完成、有效输出电能，风力发电并网是一个不可取代的过程。针对被接入电网系统的电压与风力发电机组的输出电力能源的电压，为保证二者在多个方面的的一致性，如频率、相位、幅值等，风力发电并网技术发挥着极为重要的作用，通过运用风力发电并网技术，能够稳定供应电能。现在我国主流的风力发电并网技术大致分为分同步并网和异步并网两种技术类型。
2.1同步风电机组并网技术
同步风电机组，即是同步电机与风电机组结合产生的，在机组运行时既可保证有功功率输出还能提供无功功率，并且还能有效地确保电能质量，因此在我国风电系统中应用越来越广泛。目前，我国很多专家正在深入研究同步发电机与风力发电机的有机融合方法。一般来说，风速波动较大会导致转子转矩发生波动，无法满足机组并网调速精度。在融合同步发电机、风力发电机以后，如果未对以上问题进行充分考虑，尤其是在较大荷载条件下，电力系统极易发生无功振荡现象或者失步现象。以上问题导致同步风电机组广泛运用受到影响，随着变频器装置广泛的运用，该问题得到了有效解决。
2.2异步风电机组并网技术
异步风电机组，即是异步发电机与风电机组结合产生的。异步风电机组的转速只要与同步发电机组的转速差不多即可，它对精度的要求并不高。另外，异步风力发电机的控制装置并不复杂，且能可靠、安全地运行。不过，异步风电机组并网技术同样也会产生许多问题，如在并网之后极易出现比较大的冲击电流，造成风电机组电气安全隐患。还有磁路饱和现象，会导致励磁电流增加使系统功率降低。故应对异步风电机组加强运行监督，做好有效预防才能更好地保证异步风电机组并网运行的安全性。针对调速精度，异步风电机组对其并未提出较高的要求，只要风力发电机组转速与同步风电机组转速差不多即可，不需要进行整步操作与同步设备。但异步风电机组并网较为复杂，需要解决较多问题。如果异步风电机组直接进行并网，则极易产生极大的冲击电流，降低电压，严重影响电力系统的正常运行。
故电场运行部门要做好监督工作，制定有效预防措施，以确保风电机组并网运行的可靠性与安全性。
3风力发电并网技术与电能质量控制策略
3.1加强对谐波的抑制
在风力发电并网的实际实施过程中，要想使电能的质量控制效果得到整体提升，就可以对静止无功补偿器进行合理应用，有效抑制谐波危害等问题。静止无功补偿器主要是由多种装置构成，其存在非常快的反应速度，可以实时跟踪不断变化的无功功率，同时可以有效调节由于风速不稳定，而导致的电压变化等问题，最终充分实现谐波滤除的作用，使电网的整体电能供应质量显著提高。
3.2注重对风电信息分析工作的完善
在开展风电并网工作时，要建立相应的风电信息统计与分析平台，进而提供更加高效的信息服务。在其平台建立完成后，就可以形成全过程的信息库，使相关政府部门可以及时获得更加准确的风电服务信息，进一步增强风电接入系统的工程管理力度，使风电并网送输过程得到有效保证。针对一些大型的风电基础项目，就要做好前期准备工作，强化地方核准风电项目的计划管理工作，逐渐制定科学的并网检测规定，将并网检测制度充分落实。针对风电运行，还要强化管理过程，对风电调度实现科学的计划管理，进一步提升并网管理质量。
3.3对机组设计进行改进
针对风力发电，不但要高度重视风力发电机设备自身问题，而且需要有效连接不同环节，包括变电设备、SVG、输电线路、风力发电机组等。从设备生产商角度来说，风机是一个完整、独立的系统，而从人们大众角度来说，风电机组是整体系统中的一部分，不管是系统的可靠性还是设备的可靠性，均需要考虑管理层面与技术层面，应从整体角度来考虑采取何种措施方可保证可靠性。为确保风电场预期收益目的的实现，在当前风电场投资经济模型中选用的风电机组一定要便于运输、自重轻、体积小、效率高、安全吊装。在无需增加额外的风电场投资条件下，便能够对用电成本进行有效降低，对发电量进行有效提高。与此同时，随着技术路线变得越来越多样化，对风电机组技术起到有效推动作用。综上，针对我国风电行业未来发展，需要高度重视:一是提高风能转化率;二是提高风电机组单机容量;三是提高机组环境适应力;四是提高叶轮捕风能力。作为风电公司，对机组设计进行改进，提高设备的可靠性。
3.4增强对故障的诊断力度
企业要在风电并网工作过程中，定期组织相关工作人员参与技术培训活动，使风电服务的整体质量可以明显提升。在企业开展技术培训活动时，要加强对风力叶片结构的讲解，重点关注风机故障诊断和维修等环节，还要要求相关工作人员注重风机的日常运行维护工作，对风机的叶片故障原因进行深入分析与研究，选择科学合理的故障诊断技术，及时采取有效的措施，对风机叶片故障进行有效解决。企业还要为相关工作人员提供较多的技术交流机会，进一步实现技术的优化与创新，为电力生产与运行维护提供较大的力量作为支撑。
结语
综上所述，在未来的电力生产中，风力发电并网技术会成为一种主要技术模式，同时我国具备非常丰富的风力资源，因此就需要我国对风机发电并网技术进行全面的分析与研究，逐渐提升并网技术水平，对发电机组进行合理优化，使现有的风力发电并网技术问题得到充分解决，对风力发电过程进行严格管理，从而为风力发电的电能整体质量提供保障。
参考文献:
［1］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．
［2］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