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风力发电并网技术与电能质量控制措施

刘轩

国电联合动力技术有限公司北京技术开发分公司,北京市,100039

摘要: 风力发电时,有可能会面临谐波污染的质量风险,这时相关工作人员就需要进一步优化风力发电并网技术以及电能质量控制技术,只有这样才能够确保风力发电效率的有效提升。因此,本文将对风力发电并网技术进行简要分析,然后提出风力发电并网技术下的电能质量控制对策,希望能够提供给相关工作人员一定的参考意见,以提升风力发电的效率。
关键词: 风力发电并网技术;电能质量;控制措施
DOI:10.12721/ccn.2022.157130
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为了降低风力发电对周围环境造成的不良干扰,都会选择人烟稀少的偏远地区来建立风力发电厂,这样不仅能够有效降低风力发电对居民生活的干扰,同时还可以使风能获取量得到有效保障,让更多的风能转化为电能。但同时也带来了风力发电管理难度增加的问题,稳定性上会受到许多自然因素的干扰。因此,为了解决这一问题,风力发电厂必须对风力发电并网技术的应用进行不断完善,以此来提升风力发电的质量,确保风力发电的稳定性可以得到有效保障。

一、风力发电并网技术

风力发电并网技术主要包括两种,一种是同步风力发电机组并网技术,另一种是异步风力发电机组并网技术,两种技术的简单介绍如下:

(一)同步风力发电机组并网技术

同步风力发电机组并网技术是指风力发电机和同步发电机功能融合在同步运行的状态下,不仅可以同时输出有功功率,也可以为发电机组提供无功功率,这样可以使整个系统保持良好的稳定状态,在一定程度上优化电能质量。在我国电力系统中,许多电力系统多选择使用了同步发电机组。

(二)异步风力发电机组并网技术

异步风力发电机组是指风力发电机与异步风力发电机进行功能上的结合。该机组体系不会对异步风力发电机有过高的精密度要求,只需要保障发电机转速与同步转速尽可能保持一致即可,而且异步风力发电机相关的管理装置也较为简便,实现并网后,整个体系运行状态比较可靠。但是异步风力发电机组并网存在着一定的技术缺陷,例如并网之后会面临较大的冲击,电流影响竟然导致电力运行可能存在安全隐患。

二、风力发电并网技术下的电能质量控制措施

(一)设置控制器

风力发电中的风能属于可再生的绿色资源,因此,风力发电已经成为了我国目前重点扶持项目之一,为落实可持续发展的理念,风力发电厂的建设规模得到了进一步拓展,电力事业迎来了全新的发展格局,这时为了能够稳定风能的特殊性,发电厂需要对风力发电进行质量控制,坚持一切从实际出发的角度,采取有效的质量保障措施,既要使风力发电的稳定性可以得到有效保障,同时也要让风力发电的高效性能得到不断提升。在控制风力发电的质量时,一定要使用相应的控制器,针对电能质量进行控制与管理,同时还需要对电压进行适当的补偿,电流要根据实际情况制定出补偿方案。为了能够满足以上需求,风力发电厂在进行场地施工建设的过程当中,需要设计出综合性的补偿机制以及综合类型的运行管理设备。行业内最为典型的补偿性装置便是统一电能质量方面的设备,这一类装置能够对不同的串联或并联效果进行融合配置,因此便可以实现良好的补偿目的,满足用户不同的供电需求。另一方面,具有统一电能功能的控制器往往技术更为先进,能力更为突出,所以在使用的过程中,我们可以采取谐波补偿的方式,能够进一步提高风力发电的质量。

(二)做好谐波控制

为了能够做好风电电能质量的控制工作,最主要的是做好谐波控制。谐波得到有效控制,不仅能够有效提高风力发电的电能稳定性,同时还可以促使电能质量得到有效保障。具体措施是通过使用静止无功补偿器来对整个风力发电运行进行控制管理。静止无功补偿器的主要组成部分包括电抗器、谐波过滤器等等,它不仅具有迅速的反应能力,而且还可以对风力发电的具体情况进行实时监测,对整个电网系统中档无功功率进行监测管理。静止无功补偿器在风力电网系统的应用过程中,也能够对电网中的电压变化进行智能化的调整,该工作行为会根据静止无功补偿器所获得的实时监测结果来进行,所以对于消除谐波效率而言,会有更为突出的优势,降低了人力工作的压力,可以为风力发电站的电能质量提升做出更大的努力。

(三)抑制电压波动与闪变

在风力发电过程当中控制电能质量的时候,需要对电网系统中电压闪变所造成的负面影响引起高度重视,通过对复合电流波动情况的详细观察来制定预防方案。相关工作人员还要根据电流的急剧变化情况,采用无功电流补偿方法,使电压闪变所造成的负面影响得到最大程度的降低,除此之外,还可以使用有源电力滤波器来干预电流急剧波动变化。使用有源电力滤波器最明显的功能价值在于反应迅速、能力突出,能够适应各种类型的风力发电系统,并且在风力发电运行的过程当中,有源电力滤波器还可以在维持整个电网系统的稳定性上发挥巨大的价值,使电网系统保持更好的控制效果,电压闪变问题可以得到有效控制和解决。

如果风力发电系统中出现有功功率之中极速波动情况,也会增加电压闪电问题的发生频率。为了有效解决这一问题,可以针对补偿装置进行无功功率补偿,能够发挥出良好的质量控制效果,必要的情况之下,相关工作人员也可以针对有功功率进行适当的补偿。使用动态电压恢复器中的储能单元功能,在更短的时间内向整个电网系统内输入电压,这样能够使电压波动问题得到有效缓解,进而提高风力发电的效率。目前,风力发电行业特别注重动态电压恢复器的应用,并得到了广泛普及,动态电压恢复器也是目前风力发电电能质量控制过程中最为有效的手段和途径之一。但是不管电压闪变状况如何千变万化,都需要及时进行无功综合控制试验以及快速响应试验,以提高工作效率为目标,来制定无功补偿控制方案,这样能够更加直接、准确的解决问题,实现最大功能价值的发挥。在进行实验的过程当中,相关工作人员还需要针对SVG装置进行检测,确保SVG装置处于良好状态,能够有效发挥出维持风力发电工作安全稳定运行的功能价值。

结束语

目前,我们的物质生活水平越来越高,其中电能发挥了巨大的作用,导致了我们对电能的依赖性也越来越强,对电量的需求也会随之增加。为了能够满足我国可持续发展战略的要求,电力行业应该进一步扩大风力发电的规模,但是在风力发电运行的过程当中,会经常因为风力发电并网技术存在各种各样的问题,从而导致风力发电规模无法得到进一步扩大,这就需要业内人士给予高度重视,对风力发电并网技术下的电能质量控制措施进行深入研究,可以采用设置控制器进行谐波控制以及抑制电压波动与闪变等措施,使风力发电的质量可以得到有效保障,为国家电力行业发展作出努力。

参考文献

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