韩照源
大唐集团辽宁分公司新能源事业部 辽宁省 沈阳市 110000
摘要：随着经济和各行各业的快速发展，风力发电作为多微网的主要组成单元，与多个分布式电源、储能装置、相关负荷和监控、保护装置汇集而成的多微网协调发电系统，是一个能够按照目标，实现自我控制、保护和管理的自治供电系统。风力发电系统作为新型电力系统的组成部分，电网结构复杂，为保障供电的可靠性，需针对风力发电系统进行并网运行风险因素评估和逆变器控制的研究。加强多微网系统风险因素评估，从源头做好预警机制，利用机器学习对风力发电系统稳定运行的风险因素进行合理分析，分析影响系统稳定运行的重要因素，并结合数据获得有价值的量化数据，进而实现对系统运行状态的预判和决策。
关键词：风力发电;并网技术;电能质量;控制要点
引言
目前，风能是一种极为重要的可再生能源，具有资源分布广泛、清洁无污染等特点，能够有效保护环境。在我国电力系统发展中，越来越广泛地运用风力发电技术，能够有效节约能耗、提高电能质量，获取更多的经济效益与社会效益。因此，此文中对风电机组并网的技术功效和电能的质量控制的重点进行深入探究，具有重要且深远的意义。
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风力发电并网运行面临的风险
事件发生的概率和产生的后果这两个基本要素用来衡量风险的大小。系统中电力负荷的不确定性、设备的随机故障导致对系统运行准确预测难以实现。通过对辨识系统失效事件发生的可能性进行电力系统的风险评估，用来分析不同工况下系统各种指标越限的严重程度。多微网中的风力发电并网可以提高大电网的弹性，改变网络结构以及潮流分布，提高能量的利用率。但是也必须综合考虑其对整个电力系统产生的负面影响。风力发电并网运行将使电力系统的结构和运行状态发生很大的改变。微电网中风力发电属于间歇型发电，其输出功率具有随机性，当电力系统中的负荷发生波动时，这将会给电力系统的稳定运行带来一定的风险。
3风力发电并网技术分析
3.1同步风力发电机组并网技术
风力发电并网可以为风力发电并网实施后的电能稳定供应提供有效保证。同步风力发电机组主要是结合风力发电机与同步发电机，在同步发电机的实际运行过程中，可以为输出功率的有效性提供良好保障，在发电机组的正常运行过程中，还可以为其提供必要的无功功率，同时显著提升周波的稳定性，促进电能的稳定传输。当前发电机组并网技术在电力发电中得到了有效应用，通常情况下该技术存在比较明显的风速波动，容易导致转子存在较大的转矩波动，从而使发电机组并网调速受到一定影响，其调速准确性很难得到有效保证。因此就需要深入分析两种发电机结合后的相关隐患，将变频器合理安装在电网和发电机组之间，进而使电力系统的振荡得到有效避免，进一步增强并网的整体质量。
3.2分布式混合能源系统
采用几种风力发电方式组成分布式风力混合能源系统是未来风力并网发电系统发展的主要趋势。分布式混合能源系统实现了分布式能源和储能技术的有效结合，通过发挥各种新型微型能源的优势特点，将能源与储能装置进行混合配置，从而解决单一能源供电不稳定的问题，有助于提升电力系统运行的效率和质量。同时，通过对负荷均衡化的有效控制，利用电力电子装置提高电网在独立运行和并网运行状态下的稳定性和可靠性，保证供电的质量。但在此过程中，还需要对拓扑结构和关键部件的选择以及控制策略等问题进行解决。
首先，在选择风力并网发电系统的结构与关键部件的过程中，需要通过对并网变换器拓扑建模与量化的对比分析，选择最佳的并网变换器结构，就近选择微电网使用直流总线，有利于提高电能的利用率。在确定系统内储能环节的结构和容量的过程中需要依据对各类储能装置技术的对比分析结果来进行。在研究风力并网发电关键部件问题的过程中，首先需要对系统主电路的设计参数和各部件模型进行分析，因此，通过对微电源的协调与控制有利于提高电网运行的稳定性，发挥风力的优势保证电能的质量。
4风电电能质量控制要点分析
4.1对电能消纳水平进行提高
电能消纳水平深受电网供电可靠性高低影响。当前全国电网智能联网尚未实现，如果地方用电量低于发电量，会出现窝电现象，风力发电并网技术会遭受窝电的阻碍影响，由于本地区通过利用燃气发电、燃煤发电就能够满足人们对电能的需求，就不会选用风力发电方法，闲置风力发电设备，造成资源浪费。在地区经济建设过程中，通过提高电能利用率，从而提高电能消纳水平。不过由于电能消费是有偿的，消费能力在价格影响作用下会受到一定的抑制作用，这种情况下，需要对本地经济发展实际进行深入考虑，并以此为依据，对价格进行有效调整，所以在电力市场中引入灵活的市场消费机制，能更好地刺激地区电能消耗，提高清洁能源发电使用率，并有助于地区环境的改善。
4.2中枢调压
其实想要对对整个电力系统的电能和电压进行优化，最主要的还是要采取整体调压，利用好各种调压方法，来确保用户在使用过程中的电能质量能达到国家标准甚至超过国家标准。但从整个电网系统来看，其整体还是比较繁杂的。如果想要对用户的每一个用电设备都进行一一的监控和调整，不仅工作效率极低、工作量过大，而且基本实现不了。每一个区域的电力系统都有属于自己的电力中枢点，可以对中枢点进行监控和调压，这样能监控该区域的平均电力情况，还能及时做出调整，对用户的用电也能有一个更好的服务。
4.3合理控制电能质量
风力并网对电网也有着一定的影响，需根据对电能影响的内容来不断完善电网的设备，从而充分优化电源系统的布局和设计。如果电源系统有闪烁和波动的趋势，必须及时安装电源滤波器，从而确保在连接到网络后能够正常稳定的运行，以使电压波动在合理范围内，然后调整电压。还可以安装静态功率因数补偿器以减少谐波干扰。
4.4电能计量装置与运行中存在故障的处理措施
电力企业的工作人员在安装和调试电能计量装置时，需要检测施工现场的电力用户方的接线是否正确。防止电力用户方出现私拉乱接线路的情况，保证电力用户用电的规范性。同时，要了解用户日常的用电情况，并将调查的结果与其实际用电相对比，进一步判断电能计量装置是否正常工作。与此同时，电力企业的工作人员还需要对电能计量装置的外观进行检查，核对电能计量装置的铅封和原始记录的一致性。若是在核实过程中，发现电力用户存在偷电、窃电的行为一定要及时进行处理，保证电力公司和电力用户们的权益。此外，电力工作者还需要检查电能计量装置进出线的排列情况，检查接线是否存在松动的现象。之后，还要检查电能计量装置的螺栓螺帽是否脱落，接线端子是存在松动现象等。若是发现电能计量装置在安装和运行过程存在问题，工作人员需要及时向相关部门申报，先进行停电处理，再科学的进行故障排查。
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。但在未来发展阶段，相关部门需要提高对风力发电技术研究的重视程度，并将研究的重点放在风力并网发电关键技术的应用上，结合时代发展的趋势和要求，有效提高风力并网发电系统运行的效率和质量，从而推动风力并网发电技术的运用，促进我国电力事业的可持续发展。只有做好电能计量装置故障检测与排查工作，保证电能计量的准确性，才能促进电力企业健康可持续发展。
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