（国水集团化德风电有限公司内蒙古乌兰察布市013350）
摘要：近年来，我国风力发电厂的建设数量不断增加，对我国原有的电力网络发挥了良好的辅助作用，在一定程度上提高了电力系统的供电效率和质量。但是，风力发电容易受到自然因素的影响，具有一定的随机性和波动性，并入电力网络后，容易产生风电穿透功率，增加风电网络的运行管理制度，进而影响整个电力系统的电能质量，例如电网运行中产生谐波污染、电压波动等，因此，相关电力企业在加强风力发电并网技术研究与应用的同时，要做好电能质量控制。基于此，本文对风力发电并网技术及电能质量控制进行分析。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量控制
风能资源是可再生的洁净无污染资源，是最具有开发性的资源之一，随着我国风力发电技术的提高，我国已经从小型风力发电技术发展到了大型风力发电机组并网技术，即就是我们常说的风力发电场并网运行。在发电过程中，采用大型风力发电机组并网运行能够更高的对风力资源的利用、提高发电效率、节约发电成本，最主要还能给电能质量带来比较良好的影响，取得了电能质量控制卓越的成果，缓解了我国用电紧张的情况，提高了电能质量，为人们的生活提供了保障。
1风力发电并网运用的优势
根据实践来看，传统的风力发电技术已经不能满足目前社会的需求，采用风力发电并网技术在目前的社会发展中有比较大的优势，它能够提高风力资源的利用率，提高了发电的效率，节约了发电的成本，再者由于“并网”技术，该技术是将发电机组输电线路和输电线网进行直接的相连，能够及时的将电力资源进行传输，以及时满足广大群众的用电需求，由于该技术在电力资源供应上有良好的效果，这对持续输电和对用电用户的用电需求奠定了良好的基础。
2风力发电并网技术
2.1同步风力发电并网技术
同步风力发电并网技术就是风力发电机与同步发电机的结合技术。在同步发电机运行的同时，该并网技术不仅能够有效地输出有功功率，而且可以给发电机组提供无功功率，确保风电发电的稳定性，极大程度上提升电能质量。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。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。因此，在同步风力发电并网技术中必须要综合考虑这些问题，可以采取在同步发电机和电网之间安装变频器等措施，避免电力系统无功振荡或失步问题，进而提升同步风力发电并网水平。
2.2异步风力发电机并网技术
异步风力发电并网技术就是异步发电机组与风力发电机组两者结合，再一同运转。异步风力发电并网技术在运用方面优于同步风力发电并网技术的是没有那么多的限制条件，并且不需要风力发电并网调速准确达到同步发电机的精度，只要在发电转子运转时，风力发电并网调速与异步发电机的转速保持一定程度上的协调即可。但是，异步风力发电机组并网具有一定的缺陷，因为异步发电机在并网操作中会产生冲击电流，如果冲击电流过大，将会降低电网的电压水平，不利于电网的安全运行。想要解决异步发电机组不易并网的问题，相关专业人员还需要进一步加强技术研究，目前能做到的就是加强对异步风力发电机组并网的运转监管，同时还应积极寻求技术创新和突破，以求从根源上杜绝安全隐患。
3风力发电电能质量控制措施
3.1谐波的治理
风力发电并网往往会引入一系列的谐波，一般包括以下几种可能：第一，风力电源本身形成谐波源；第二，风力发电并网中应用到的逆变器产生谐波，这些原因都可能造成较多的谐波引入，从而影响整个电网的电能质量。对电能质量进行控制，首先可通过抑制谐波来实现，在系统中添加静止无功补偿器、电抗器、可投切电容器等装置。静止无功补偿器的应用优势在于响应速度较快，能够实时跟踪并网后的无功功率变化情况，对风速不稳定所导致的电压起伏现象进行大幅度调节，从而有效消除谐波，使风力发电机组运行状况不影响电网电能质量，保障电网的稳定运行。
3.2电压波动和闪变的控制策略
3.2.1有源电力滤波器
对电压闪变加以抑制，需要在负荷电流出现急剧波动的时候，对负荷变化出现的无功电流加以实时补偿。目前，通常采用的是有源滤波器，其主要是电力晶体管与可关断晶闸管组成，一定程度上对负荷电流加以实时补偿，于此同时因滤波器采用可关断电子器件，能够凭借电子控制器代替系统电源，且向电压负荷输出畸变电流，从而保证系统只向负荷提供正弦基波电流。
有源电力滤波器具有响应速度快、电压波动大、闪变补偿率高以及补偿容量小的特点，而且谐振问题，运行稳定可靠；控制能力强，在一定程度上实现了控制电压波动和稳定电压的作用。
3.2.2动态电压恢复器
中低压配电网中，有功功率进行快速波动也会造成电压闪变的情况，这时就对补偿装置提出更高的要求，除了进行无功功率补偿之外，还要能够提供瞬时有功功率补偿。所以带储能单元的补偿装置取代了传统的无功补偿装置，有效地改善电能质量。动态电压恢复器自身就带有储能单元，能够在ms级内以正常电压和故障电压的差值，向系统注入电压，可以有效解决系统电压波动对客户的影响。所以，动态电压恢复器是实现电压波动、谐波等动态电压质量问题的最佳方法。
3.2.3统一电能质量控制器
如果既要对电压加以补偿，又要对电流加以补偿，则就选择应用综合类补偿装置，而统一电能质量控制器就是典型的综合类补偿装置。该装置可以将串联、并联有效的融合起来，以便用户能够解决综合补偿问题。由于统一电能质量控制器功能强大，既能够进行谐波补偿，又能够控制电能质量，因此得以广泛应用。
3.3改善电能质量
对于电能质量而言，理想状态为正弦波，但受一些因素的影响，波形会出现偏离，即产生电能质量问题。现阶段，诸多城市中电能质量都不高，影响人们的正常工作及生活，所以改善与控制电能质量势在必行。在电能质量改善中，首先，针对电功率因素进行改善，确保无功就地平衡，需要注意的是供电半径要确保合理；其次，供电线路导线截面的选择，对变电与配电设备合理配置，避免超负荷运行；最后，适当设置调压措施，如变压器加装有载调压装置、串联不畅、安装静电电容器或同期调试机组等，上述措施实际应用中，对电能质量都具有改善作用。此外，在电力系统运行过程中，还需要对人们的用电情况进行调查，寻找影响电能质量的原因，采取更有效、更具针对性的措施来改善电能质量。
结束语：
总而言之，近些年电力电子技术得到迅猛发展，企业通过电力电子技术有效控制风电机组，并使电能整体质量得到有效改善，对国内电能发展进步极具重要意义。但是，风力发电并网技术在实际应用过程中依旧存在诸多问题，造成风力发电不能在发电企业中广泛应用。而发电企业必须进一步增加研究风能力度，使风力设备工作效率得到不断提升，防止风力发电并网中谐波与冲击电流的形成，不断提升风力发电水平，从而为国内风力发电事业发展提供更多电力能源。
参考文献：
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