浅析风力发电并网技术及电能质量控制
李昆
（中广核风力发电有限公司，山西普中031100）
日益增大，在我国电力事业中的地位日益提高.此外，由于风力发电一般都选择人端稀少的地 摘要：风能作为一种可再生的清活能源，近年来获得了国家与社会各界的大力支持，规模区，其所承受的冲击较大，加之风能的特殊性，其潜在的谐波污染或其他质量方面的风险也相对较大.文中主要针对风力发电并网技术及电能的质量控制进行探讨，首先介绍了风力发电并网技术，其次对风力发电机并网运行进行了试验，进而在此基础之上分析了并网对风力发电电能 质量的影响，并提出了控制电能质量的策略与建议，旨在为风力发电电能质量控制提供一定的理论参考.
关键词：风力发电：并网技术；电能质量
中图分类号：TK83.TH132文献标志码：B文章编号：1009-3230（2016)11-0049-03
AnalysisofWindPowerGridConnectedTechnologyandPower QualityControl
(CGN Wind Power Co. Ltd. Jinzhong 031100 Shanxi Province China) II Kun
Abstract ; Wind energy as a renewable clean energy in recent years the state and the munity to get strong support the scale is increasing the status of the power industry in China is increasing Inaddition because of wind power is generally sparsely populated areas which is subject to a greaterimpact coupled with the special nature of wind energy the potential risk of harmonic pollution orcontrol of wind power are discussed first introduced the wind power generation techology follwed other quality aspets are als relatively lareThis paper focuses npower grid technology and qualityby a test on the operation of grid conneted wind power generator and then based on the analysis ofinfuence to the quality of grid coneted wind power generation and puts foward some strategies ndpower generation. suggestions for power quality control to to provide a theoretical reference for quality control of wind
Key words:Wind power eneration; Grid conected technology; Power quality
0引言
重的，不容忽视.风电机组并网运行的规模越大，闪变等负面影响.风电机组运行的特性和风力资 对于电能质量的影响也就越严重，如电压波动和源的不确定性决定了风电机组的输出功率是不够稳定的，这会对电能质量造成影响.现阶段，我国的风力发电机组通常采用软并网的方式，但仍会在启动时产生极大的冲击电流.如果风速超过切出风速，风机会自动停止运行.如果整个电网的
近年来，由于风力发电的清洁无污染、资源分注，获得了极大的发展.但随着风力发电厂容量 布广泛以及投资少等原因，受到了人们的广泛关增加的同时，其对于电网系统的影响也是较为严
风机同时运行，冲击电流必定会对整个电网造成所以，要想确保异步风力发电机组并网安全运行，极大的影响，进而影响到电网电能质量.同时，风就必须时刻监督，加强各种问题的预防.机的塔影效应和风速产生变化都会引发风机的波动，而且这种波动处于电压闪变产生的频率范围内，因此，风机运行也会导致电网电能质量的隐患.
1风力发电并网技术
1.1同步风力发电机组并网技术
从实质上来看，同步风力发电机组就是风力发电机与同步发电机的结合.在运行同步发电机的同时，不仅能够有效的输出有功功率，面且可以给发电机组提供无功功率，并确保周波的稳定性，极大程度上提升电能的质量，所以在我国的电力系统中，选择同步发电机的不在少数.怎样有机融合风力发电机与同步发电机，也受到了学界广大研究者的关注对象.通常情况下，风速的波动较为明显，会导致转子转矩表现出较大幅度的波动，无法达到发电机组并网调速的精度要求.如果将风力发电机与同步发电机融合之后未充分考 虑这些隐患，特别是载荷较大的情况下，很可能使整个电力系统出现失步现象或无功振荡.由于这些问题的存在，使得同步发电机的应用一直未能广泛开展.但随着近年来变频装置的广泛应用，能够有效解决上述问题，学界很多研究人员又重新开始重视同步发电机与风力发电机的并网技术.
1.2异步风力发电机组并网技术
异步风力发电机组就是风力发电机与异步风力发电机的有机融合，融合之后异步风力发电机没有过高的精度要求，只要发电机转速与同步转速相差不是太大就可以，而且异步风力发电机的控制装置较为简单，并网之后的整体运行也较为安全可靠.但异步风力发电机组并网也存在很多问题，如并网后可能产生较大的冲击电流，会导致 电力系统电压降低，出现运行隐患.而且，并网之后电力系统本身也存在无功补偿的问题，在这种情况下如果发生磁路饱和现象，会进一步增大无功激磁电流，在极大程度上降低电力系统的功率.
异步风力发电机对对调速精度没有过高，既不需要同步设备，也不需要整步操作，转速与同步转速基本上保持一致或者是不要相差过大即可.风力发电机与异步风力发电机有机融合之后，整体的控制装置并不复杂，并网之后基本上不会再出现无功振荡或者是失步问题，整体运行非常安全可靠.不过，异步发电机机组并网并不容易，需要解决很多问题.比如如果风力发电机与异步风力发电机直接并网，很有可能发生大冲击电流，此时电压会降低，这就导致电力系统容易出现运行隐患.与此同时，电力系统自身还存在无激磁电流会进一步的增加，功率因素会因此明显 功补偿问题，而如果又发生磁路饱和现象，则无功降低.因此要想保证异步风力发电机组并网之后，安全可靠运行，有关部门务必要注重监督，采取预防策略.
2风力发电机并网及运行试验
2.1软井网功能试验
先提升异步发电机组主轴转速，当转速达到同步转速的92%以上时，启动并网接触器，发电机会通过一组双向品闸管与整个电网连接起来，对晶闸管的触发单元加以控制，增大双向品闸管的导通角，从0°~180°，进而调整期打开的速率，使异步发电机组并网时产生的冲击电流低于规定值.在结束暂态过程时，闭合旁路开关，短接晶闸管.
2.2动态无功补偿装置功能特性测试试验
并网运行发电机组时，对发电机的输出功率进行调整，观察载荷不同情况下电容补偿投切动作的状态.对于动态无功补偿装置性能的测试应该选择工况最为恶劣的情况，如风电小发与大发两种恶劣工况.
风电小发工况下，风力发电厂送电线路的充电功率较高，从面使母线电压达到较高的负荷.所以，风电小发工况下进行感性无功补偿试验更为适合.风电大发工况下，风力发电厂的送电线
达到这种要求，由带储能单元的补偿装置所替代.动态电压恢复器自带储能单元，可以在ms级内生向系统注人电压，能够实时补偿负荷电压，有效解决电力系统中电压波动的问题.就目前来看，动态电压恢复器是解决电压波动，改善动态电压质量的最主流方法.
路载荷较大，无功损耗严重，使母线电压水平较低.所以，风电大发工况下进行容性无功补偿试验更为适合.在这两种恶劣的工况下，都需要进行暂态过程中装置的响应试验以及稳态下无功综合控制试验，从而了解SVG装置的稳定性.
2.3风电场电能质量测试试验
（3）统一电能质量控制器.要想实现电流和电压问题的统一补偿，就需要通过综合类补偿装置进行补偿，统一电能质量控制器就是一种能够结合串、并联的补偿装置，实现统一补偿.该补偿装置自带储能单元的串并联组合，能够解决电力系统中的综合补偿问题，如可以应用于配电系统中的谐波补偿，还可以有效改善电能质量.
在风电场保护期间，计量屏取三相电压和电流，进面对并网点的电压偏差、谐波和闪变等指标进行检测，明确电能质量.在风电场停止运行时，对并网点的各次谐波电压和总谐波畸变率以及时间闪变等指标进行检测.当风电场在常规运行过程中，对每个功率区间并网点的谐波电流、电压、长时间闪变进行检测，对风电场产生谐波电流的95%值进行测定.
4结束语
3控制风电电能质量的策略
通过先进的电力设备与电子技术进行风力发电机组控制，改善电能质量对于电力事业面言有着极为重要的意义，但在风力发电并网中仍存在并网技术，进而提出改善电能质量的策略，希望能 很多技术上的普遍间题.文中通过介绍风力发电够对风力发电技术的普及和电力事业发展提供一定的理论参考.此外，很多问题如更加高效的利用风能、提高发电效率、提高功率因数及减小并网时的冲击电流与谐波等问题，仍需要我们进一步探讨.
3.1抑制谐波
SCV，即静止无功补偿器有着极快的反应速度，成，能够有效实时跟踪变化的无功功率，并调节电压 是由多台电抗器、可投切电容器和谐波滤波装置组变化，实现滤除谐波的目的，从面提升电能质量.
3.2抑制电压波动与闪变
（1）有源电力滤波器.要想对电压闪变形成有效抑制，就必须在负荷电流发生波动时，及时补偿无功电流，从面在很大程度上补偿负荷电流：而且，有源电力滤波器中的电子器件是可以关断的，这样就可以通过电子控制器来实时替换系统电源，向负荷电压输出畸变电流，确保电力系统向负荷提供的电流为正弦基波电流.此外，该设备具有电压波动大、相应速度快、闪变补偿率高及容量小等特点，其控制能力较强，运行过程安全可靠，能够有效控制电压波动.
参考文献
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（2）动态电压恢复器.在电压偏低的配电网中，有功功率的快速波动也会导致电压闪变问题， 在这种情况下，就要求补偿装置不仅要进行无功功率补偿，同时要提供瞬时有功功率补偿.这是由于如果补偿装置带储能单元，就能够及时有效的提升电能质量，因此以往的无功补偿装置无法
