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摘要：21世纪以来，经济的快速发展使得能源以及资源的需求量日益上升，全球面临着资源短缺的问题。因此，各个国家渐渐把发展目光转向新型、绿色能源上面，成为现阶段的重点发展产业。对于我国来说，有着广阔的国土面积，风力资源相对丰富，是比较适合发展风力发电产业。但是在进行风力发电的环节中，风速的不规律变化容易对电压造成影响，这样就会给风电并网带来一定的阻碍。因此，在本文中，通过对于影响电压稳定性的因素进行详细的分析和探究，最后结合无功补偿来提出提高电压稳定性的相应措施。
关键词：风电；并网；电压稳定；控制措施
引言
能源一直以来都是支撑人类社会向前发展的重要保障，但是传统型的能源一步步走向枯竭的道路，更严重的是传统型能源带来的大气污染、二氧化碳排放等问题引发了全球变暖。因此，绿色能源渐渐被人们关注，很多国家也开始制定相关的绿色能源发展战略。这不仅仅是有效缓解能源紧张的重要手段，而且还是实现人类社会可持续性发展的科学之路。
依靠技术以及经济实力的优势，风电发电行业率先在欧洲以及南美洲发展起来，随着近年来第三世界的崛起，风电行业的发展重心渐渐转移至亚洲的中国、日本以及印度等国家，其中中国的风电/伏电发展成果最为显著，其风电累计装机规模以及新增风电装机规模都是处于全球的领先位置。
1电力系统静态电压稳定性分析
对于电压的稳定性，其中IEEE/CICRE联合工作组曾经解释为：“电力系统在初始运行的状态下遭到扰动之后，系统中所有的母线能够保持电压稳定的能力。”因此，在电力系统中，电压的稳定是非常重要的内容。结合实际环节中的扰动大小，可以把电压的稳定性分为静态电压稳定以及暂态电压稳定。在本文中，主要针对静态电压稳定进行简要分析。
1.1静态电压失稳的原理
电压失稳，一般的结果就是造成系统瘫痪或者是地区大面积的停电。电压失稳的现象自上世纪70年代以来经常发生，给整个社会带来了严重的经济损失以及社会影响，成为了世界各国的重点关注对象。对于电压失稳的研究一直集中在较早的理论中，其中最为重要的就是PV曲线以及VQ曲线。结合单机单负荷提出判断电压稳定性的依据的是前苏联的科学家马尔科维奇，他的判别依据主要就是：。
对于电力系统中静态电压的水平，是由无功功率的平衡条件来决定的，就是依据这些条件来提出的。
图2-2无功电压静态特性曲线
在图2-2中，负荷以及发电机无功电压的特性曲线分别是QL和QG，其中A点和B点是系统无功功率的平衡点。如果系统在A点遭受扰动时，母线的电压会有所下降,，△QG>△QL<0,因此在A点时处于电压稳定的平衡点，如果在B点受到一定扰动时，此时>0,这个时候B点就成为了电压的不稳定性平衡点。
2风电/光伏发电接入电网的无功控制策略
在整个的电力系统中，电压是一个局部量，因此不能够使用频率控制的方法来进行集中控制，电压的大小是和整个系统中无功功率呈现出比较强的正相关，一般对于无功电压的控制，采取的主要原则就是“分层分区，就地平衡”。近年来，中国的风电和伏电的发展速度较快，并网的规模也在逐渐增大，电压的稳定性由于系统中电压的波动增加而相应地降低了。很多的风电场或者是伏电场一般是采用并联电阻器的形式来进行集中补偿的。
2.1无功电压调控设备简介
现阶段中经常使用的无功电压调控的设备主要有：电容器组、静止无功补偿器SVC、STATCOM以及有载调压变压器OLTC等。对于并联电阻器来说，其单位的容量投资费用是比较少的，维修也比较方便，主要的缺陷就是不能够进行平滑调节，经常发生补偿或者是欠补偿现象，响应比较之后，不能够进行频繁操作，没有办法呈现出良好的补偿状态。
对于静止型的动态无功补偿设备（SVC）和STATCOM，都是连续调节设备，能够按照无功的调节指令加以动态实时调节，有着良好的平滑性，广泛使用于风电场的无功电压调节中。
表3-1主要无功电压调节设备的特点
依照不同种类的无功调节设备的特征，对于无功电压的控制策略一般采用分层进行，第一层的调节对象主要选取动作时间比较长而且还不能够进行连续调节的电容器组和变压器，以此来作为控制的基础量，依据功率的相关数据来对中枢点的电压偏差最小的对象进行预先控制。第二层则是依照动态的无功调节设备以及风电/伏电作为主要的把控对象，其目标则是抑制中枢点的电压波动、提升电压的稳定欲度以及动态的无功调节设备的无功欲度，控制他们的无功出力。
与此同时，面对时刻发生变化的电压，为了能够对调控装置的频繁变动操作进行有效避免，这时候就应该对电压的波动范围进行界限设定，只有在电压超出设定的初始数值的时候才能够对电网的无功功率进行相应的调节操作。
2.2电网无功控制的主要步骤
（1）对于各个母线电压的设置，一般是选择稳定运行状态下的电压，同时还需要设置相应的电压死区。
（2）对各个母线的电压波动状况进行实时监控，判断电压的波动是否处于允许范围之内。如果发生超出电压死区的情况，立即依据无功/电压的灵敏度来对风电场所需要的无功补偿量加以计算并传送，以此来使电压的稳定性加以恢复。
（3）通常来说，风电场的排列都是有顺序的，其功率也就是所有风电机的功率总和。在实际环节中，为了有效实现风电机组的无功能力，可以在各个风电机之间进行相应的无功分配。
在这个环节中，采用的是对风电场的无功采取实时监控的措施，但是在实时电压值控制在死区的边界位置的时候，是很有可能引发电机处于恒功率因素和上述提及的控制方法之间进行不间断的切换控制模式。这样的结果不仅仅导致电压出现一定的波纹，同时还能够对电机的使用寿命造成严重的损害，因此需要在这个环节中进行时间的延时设定，在每一次的调控完成结束时，应该在满足设定的延缓时间的情况下才能够进行下一次的调控。
3结论
21世纪以来，风电/伏电的发电接入电网的规模越来越大，其中出力的随机性对于整个电力系统中电压的稳定性带来了不利的影响。本文结合引发电压不稳定的因素，在此基础上提出无功控制措施来进行有效把控，在不影响发电的基础上，进一步增强电力系统的稳定性，实现绿色电力行业的健康发展。
参考文献
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