摘 要：风力发电是一种新的发电方式，在专业技术水平不断提高的背景下，其受到的重视越来越大。风力发电具有可持续发展特点，且为清洁型能源，必定有巨大的前景。为保证风力发电并网技术的应用效果，需要将风电并入到电网中，实现正常供电。文章对风力发电并网技术以及电能控制要点和策略进行了分析，供参考。
关键词：风力发电;并网技术;电能控制
风力发电技术日趋成熟，电厂容量在不断增加，虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源之间的供需矛盾，但是风电总量的增加还是对电网系统产生了一定影响。一般风力发电厂多建设在地广人稀地区，远离供电网中心区域，所需承受的冲击力比较小，在并网时就很容易导致配电网出现谐波污染与闪变问题。并且受风力发电特性影响，其不稳定性也会影响电网整体供电质量。因此还需要加强对风力发电并网技术与电能控制策略的研究。
1 风力发电并网技术
1.1 同步并网技术
同步发电机机组与风力发电机组保持相同步调，是风力发电并网技术实现的最佳效果。对于风力发电来讲，整个过程并不稳定，受风力、风速、风向等因素影响较大，因此发电转子也会产生较大幅度的摇摆，使得风电并网调速难以满足同步发电机的精度，有非常大的可能会出现失步状况 [1]。怎样才能够实现和推广风力发电的同步并网一直都是技术研究要点，目前已经取得了初步效果，可以为风力发电与发电运营提供一定支持。
1.2 异步并网技术
异步发电动力组和风力发电动力组两者先进行结合然后保持相同步调运转，则为异步并网技术，与同步并网技术相比，受限的可能性极大程度上地降低，无需风力发电并网调速精准做到与同步发电机精度一致，只需要发电转子运转时风力发电并网调速异步发电机的转动转速保持一定程度的协调一致即可 [2]。风力电机组搭配使用的异步发电机方式，可避免整个系统设置复杂的控制装置，并且在并网后，也不必担心产生无振荡或者失步问题，整体运行状态相对稳定。但是就实际应用效果来看，电力发电异步并网技术还存在一定缺陷，部分情况下在并网后，会因为冲击电流过大、电压降低等因素干扰，而导致风力发电系统异常，尤其是不稳定系统频率值降低过大，会导致异步发电机的电流急剧增大，造成系统运行过载，甚至整个瘫痪，生产安全风险增大，因此想要选择此种并网方式，还需要提前做好相关准备工作，采取一定措施来维持异步风力发电机组的稳定运行状态。
2 风电并网运转运行实验
2.1 动态无功抵偿设备公用特性测试实验
对风电并网运转方式进行实验，动态无功抵偿设备功用特性测试就是其中之一，主要目的就是确定电容抵偿投切的一系列步骤以及操作是否符合相关标准。整个实验操作非常简单，要求在运转机组进行并网的过程中，对发电机的输出功率进行调整，同时还需要改变机组的负载状态。并且，在实际操作中为了降低各项因素对实验结果可靠性的干扰，应尽量保证在尽量差工况以及风速不稳定的发电状态下来进行实验，可最大程度地保证实验结果的准确性。
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2.2 风电场电能质量测试实验
在进行风电场电能质量测试实验前，应确定风电场风机处于停运状态下，并对所有并网点进行一次全面检测，通过此项操作来验证确定各次谐波电压的安稳度以及电压总谐波是否正常。假如风电场处于正常的运转状态，则应对各功率区间、谐波电压来进行测试，由此便可来判断风电场谐波电流是否符合相关标准。
3 风电并网对电网质量的影响
3.1 谐波影响
风力发电并网过程中会产生一系列谐波，而对电网整体运行状态产生影响，主要可以从两个方面来进行分析。第一，并网时涉及到的逆变器形成的谐波。第二，接通风力电源以后，运行时也有可能会产生谐波。谐波被引入电网中，会直接影响整个结构的电能质量。另外，现在风力发电并网常用的为软并网技术，整个并网过程会产生较大冲击电流，如果切出风速小于外界风速，风机便会脱离额定处理状态，同样也会对整个电网电能质量产生影响。
3.2 电压波与闪变
风电为一种清洁型能源，但是因为近年来风电容量不断增加，并网时很容易会对整个电网电压造成影响，产生电压波动与闪变。如果风力发电并网时，所选连接位置相距配电变压器过小，风电接入电网后产生的电压闪变只会造成比较小的影响，但是此种接入方式会对电流产生较大影响，馈线附近的电压会出现大幅度的波动，进而会造成发电的用电设备受损，导致风力发电无法正常进行 [3]。另外，接入风力发电后电网电压还会增大，尤其是现在风力发电应用最多的是异步电机，发电机处于正常运行状态下，构建旋转磁场需要消耗大量的无功功率，而功率分布方式的变化直接影响着电网电压，并网后会消耗掉一部分无功功率，进而会使得电网线路上的压降增大。
4 风力发电电能控制要点
4.1 并网谐波控制
想要降低风电并网对电网运行状态的影响，需要选择合适有效的方法来进行电能质量控制，比较成熟的方法如抑制谐波。可向系统增设静止无功补偿设备，利用其所具有的判断无功功率状态是否变化的特点，来对可能产生变化的无功功率状态进行可靠跟踪，实际应用准确度高且反应迅速。并且，增设的静止无功补偿设备还能够调节电压的起伏程度，例如因为风速变化不稳定时，使得电压大小起伏变化，以此来有效消除谐波，保证风力发电机组的运行状态不会影响到电网的电能质量。
4.2 电压波动与闪变控制
1)增设有源电力滤波设备。风力发电并网技术的应用，为避免过程中出现电压闪变问题，需要在负荷电流产生较大波动前，对因负荷变化产生的无功电流进行补偿，做到补偿负荷电流的目的。在风力发电系统中，可关断电子设备作为其中的零件之一，将其应用到有源电力滤波设备中，能够通过电子控制设备来将此过程中的系统电源更换掉，实现畸变电流向电压负荷的输送，确定只向负荷电流提供系统正弦基波电流。2)增设优良补偿设装置。为有效抑制电压波动的产生，可选择向系统增设动态恢复设备以及增设优良补偿装置的方式应对。通过补偿装置自身具有的可存储能量单元，来确保无功功率被提供出去的同时可以再次进行补偿，避免电压变动造成的不良影响，达到控制电网电能质量的目的。
5 结束语
风力发电技术已经比较成熟，而可选择的并网技术虽然实际应用效果良好，但依然存在一定问题，为保证并网不会对电网电能质量产生影响，还需要做更为深入的研究。同时，总结经验确定风电并网电能质量控制的要点，不仅要增设各项设备，还应改善电功率因素，科学合理的选择确定供电线路导线截面等，争取通过多项措施来维持电网的高质量供电。——论文作者：刘卫阳
参考文献：
[1] 梁佳斌 . 风力发电并网技术及电能质量控制对策分析 [J]. 电工技术 ,2018(12):69-70.
[2] 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):241-242.
[3] 徐明 . 刍议风力发电并网技术及电能质量的提升 [J]. 绿色环保建材 ,2017(9):200+202.
