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摘要：风能是对太阳能的间接利用，其不需任何燃料，污染少，且不占用耕地，储量大，近几年来逐渐变成很多国家可持续发展战略的一部分。但是风能作为现今技术较成熟的新能源种类之一，对输电网的安全、经济运行也带来了一系列不良影响。鉴于此本文简要探讨风电新能源发展与并网技术。
关键词：风电新能源；特点；并网技术；问题；对策
引言：
现代社会人们的环保意识越来越强，且人们越来越重视清洁能源的开发、利用。而风力发电作为一种十分环保、节能的发电方式，其可以为现代人们的日常生产、生活带来良好的社会效益、环境效益。科学利用风力发电对于我国经济社会可持续发展有重要意义，下面本文从风电新能源的特点谈起。
一、风电新能源的特点
（1）风能能量密度较小，导致为了获得同等发电容量，风力发电机的风轮尺寸要大出水轮机几十倍。且风轮机的效率很低，从理论上看其最大效率为59.2%，但是实际应用中水平轴风轮机最大效率一般为（20～50）%左右，垂直轴风轮机最大效率约为（30～40）%。
（2）风能稳定性差。由于风能是一种过程性能源，风向、风速常常变化莫测，具有间歇性、随机性的特点，且风力发电机不易调控出力，故通过风电机组发出的电能有一定的波动性[1]。
（3）风电场分布在偏远地带。当前我国风资源丰富的地区通常离负荷中心远，电网网架结构薄弱，以至于当地电网的输电功能不利于风电输送。在未来开发风电的情况下，必须建设与之相匹配的风电输送工程，进一步强化电网建设。
（4）风能不便于大量储存，蓄电成本要高出发电成本一大截，整个电网系统基本不具备蓄电能力，通常是以输出电量为前提条件调节收纳电量。并且电网具有不可调度性，因为风能的不可控特点，以至于不能依照负荷大小合理调节风力风电，这对电网调度带来一定的压力，很多风电机组无人值守[2]。
二、风电并网技术存在的相关问题
（一）风力发电场规模问题
风电场的选址明显受到风力资源的制约，风力资源良好的地区通常人烟稀少，电网结构弱、负荷量小，且注入风电功率在一定程度上改变了局部电网的潮流分布，对于地区电网的电压稳定性及质量会造成较大影响，约束了风电场接入电力系统的规模与方式。加之风速的间歇性、不稳定性，导致风力发电机组输出的电能不稳定，在现阶段技术水平条件下，风电根本不能精确预报与调度[3]。此外，从电网角度分析，并网运行的风电场类似于一个随机性的扰动源，严重影响电网的平稳运行。
（二）潮流问题
一般情况下，风电场接入电力系统对其潮流分布、电压水平会产生一定的影响。因为风电场发电情况随时可能发生变化，导致节点电压与线路功率起伏不定，如果风场装机的容量大，则需要分析风电场导致的节点电压变化，校验其是否有越限情形，当确定方案以后，再计算含风电场的电力系统潮流。分析潮流时，注意研究风电场模型，不能将风电场节点简化处理成PV节点或者PQ节点。
（三）电能质量与稳定性问题
风电机组自身运行特点，及风力资源的不确定性导致风电机组的输出功率有一定的波动，进而对电网的电能质量产生不良影响。比如：电压波动与闪变、周期性的电压脉动及电压偏差等。其中电压的闪变对应于风力发电质量会产生较严重的负面影响。而影响风力发电发生波动的因素有多种，随着风速的变大，风电机组的电压闪变随之增大。同时，风电机组中的电力电子控制装置若设计不合理，则会向电网注入谐波电流，导致电压波形出现畸变，诱发安全隐患。此外，随着风电场规模的扩大，风电场在整个电力系统中所占比例会增加，随之而来的是风电输出波动性对于电网功率供给效应的加大，进而影响到电力系统稳定性。重则会导致整个电力系统丧失动态稳定性，以至于整个系统彻底瓦解。
三、解决并网技术问题的对策
（一）确定最大承受注入功率与潮流量
针对风力发电分布、风速的随机性特点，为了促使风能可以在人们的掌控之下，需要在设计风电场的过程中确定一个风电最大的承受注入功率，进一步提升风力发电的可靠性，提高发电效率。同时针对风力发电时潮流量导致的各种问题，必须拥有一个确定数值，继而需要在设计方案的过程中落实这一情况，在落实过程中对于不同地区、环境及因素需要采取合适的超流量。
（二）优化保护装置
针对风电机组设备在运行过程中出现的各种问题，损耗了风力发电效率，可以对风电机组的相关设备采取必要的保护措施。即优化原来的保护装置，同时改进技术，进一步提高发电量。可以采用动态无功补偿，以改善系统暂态特点，提高风电场的安全容量，但注意动态无功补償装置的容量设计是以电网结构、SVC调节特点及风电场容量确定的。强化电网结构，提高负荷功率因数也会提升系统的暂态稳定性及风场安全容量[4]。此外，低电压自动切除风电机组，可有效调控系统发生故障后维护电网稳定，但此时要注意电网的调控能力，如果有必要也可采用直流接入电网方式。
（三）设计控制装置，确保电压与系统的稳定性
风电组对风力发电的质量起着关键性作用，故需要设计出更科学的电子控制装置，以解决风力发电特点的缺陷。同时，针对风电场规模扩大、异步发电机导致的电压崩溃问题，需要在风力发电设备装置中采取相应的稳定措施，确保风力发电可以顺利实施。电压与电力系统的稳定性得到提高，相应地风力发电的有效性也会随之提高。
四、结束语
风电能源的最明显缺点是不稳定，当风电场容量小时的情况下，风力发电的特点不会对整个电力系统造成明显的不良影响，但是随着风电场容量的增大，其对电力系统会产生明显的不良影响。但不可否认的是风电新能源的确为现代人们的日常生活带来了良好的经济效益、环保效益，只要不断发现、解决遇到的问题，相信风电并网技术在未来将得到更广泛的应用。
参考文献：
[1]刘乔.风电新能源发展与并网技术分析评价[J].中小企业管理与科技，2013，9（16）：175-178.
[2]张全成，张永明.风电新能源发展与并网技术分析评价[J].上海节能，2011，3（3）：71-73.
[3]王继东.光伏发电与风力发电的并网技术标准[J].电力自动化设备，2011，6（11）：142-145.
[4]王一婧，邵帅.浅谈智能电网在风力发电并网中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，8（19）：246-249.
关键词：风电新能源；特点；并网技术；问题；对策
引言：
现代社会人们的环保意识越来越强，且人们越来越重视清洁能源的开发、利用。而风力发电作为一种十分环保、节能的发电方式，其可以为现代人们的日常生产、生活带来良好的社会效益、环境效益。科学利用风力发电对于我国经济社会可持续发展有重要意义，下面本文从风电新能源的特点谈起。
一、风电新能源的特点
（1）风能能量密度较小，导致为了获得同等发电容量，风力发电机的风轮尺寸要大出水轮机几十倍。且风轮机的效率很低，从理论上看其最大效率为59.2%，但是实际应用中水平轴风轮机最大效率一般为（20～50）%左右，垂直轴风轮机最大效率约为（30～40）%。
（2）风能稳定性差。由于风能是一种过程性能源，风向、风速常常变化莫测，具有间歇性、随机性的特点，且风力发电机不易调控出力，故通过风电机组发出的电能有一定的波动性[1]。
（3）风电场分布在偏远地带。当前我国风资源丰富的地区通常离负荷中心远，电网网架结构薄弱，以至于当地电网的输电功能不利于风电输送。在未来开发风电的情况下，必须建设与之相匹配的风电输送工程，进一步强化电网建设。
（4）风能不便于大量储存，蓄电成本要高出发电成本一大截，整个电网系统基本不具备蓄电能力，通常是以输出电量为前提条件调节收纳电量。并且电网具有不可调度性，因为风能的不可控特点，以至于不能依照负荷大小合理调节风力风电，这对电网调度带来一定的压力，很多风电机组无人值守[2]。
二、风电并网技术存在的相关问题
（一）风力发电场规模问题
风电场的选址明显受到风力资源的制约，风力资源良好的地区通常人烟稀少，电网结构弱、负荷量小，且注入风电功率在一定程度上改变了局部电网的潮流分布，对于地区电网的电压稳定性及质量会造成较大影响，约束了风电场接入电力系统的规模与方式。加之风速的间歇性、不稳定性，导致风力发电机组输出的电能不稳定，在现阶段技术水平条件下，风电根本不能精确预报与调度[3]。此外，从电网角度分析，并网运行的风电场类似于一个随机性的扰动源，严重影响电网的平稳运行。
（二）潮流问题
一般情况下，风电场接入电力系统对其潮流分布、电压水平会产生一定的影响。因为风电场发电情况随时可能发生变化，导致节点电压与线路功率起伏不定，如果风场装机的容量大，则需要分析风电场导致的节点电压变化，校验其是否有越限情形，当确定方案以后，再计算含风电场的电力系统潮流。分析潮流时，注意研究风电场模型，不能将风电场节点简化处理成PV节点或者PQ节点。
（三）电能质量与稳定性问题
风电机组自身运行特点，及风力资源的不确定性导致风电机组的输出功率有一定的波动，进而对电网的电能质量产生不良影响。比如：电压波动与闪变、周期性的电压脉动及电压偏差等。其中电压的闪变对应于风力发电质量会产生较严重的负面影响。而影响风力发电发生波动的因素有多种，随着风速的变大，风电机组的电压闪变随之增大。同时，风电机组中的电力电子控制装置若设计不合理，则会向电网注入谐波电流，导致电压波形出现畸变，诱发安全隐患。此外，随着风电场规模的扩大，风电场在整个电力系统中所占比例会增加，随之而来的是风电输出波动性对于电网功率供给效应的加大，进而影响到电力系统稳定性。重则会导致整个电力系统丧失动态稳定性，以至于整个系统彻底瓦解。
三、解决并网技术问题的对策
（一）确定最大承受注入功率与潮流量
针对风力发电分布、风速的随机性特点，为了促使风能可以在人们的掌控之下，需要在设计风电场的过程中确定一个风电最大的承受注入功率，进一步提升风力发电的可靠性，提高发电效率。同时针对风力发电时潮流量导致的各种问题，必须拥有一个确定数值，继而需要在设计方案的过程中落实这一情况，在落实过程中对于不同地区、环境及因素需要采取合适的超流量。
（二）优化保护装置
针对风电机组设备在运行过程中出现的各种问题，损耗了风力发电效率，可以对风电机组的相关设备采取必要的保护措施。即优化原来的保护装置，同时改进技术，进一步提高发电量。可以采用动态无功补偿，以改善系统暂态特点，提高风电场的安全容量，但注意动态无功补償装置的容量设计是以电网结构、SVC调节特点及风电场容量确定的。强化电网结构，提高负荷功率因数也会提升系统的暂态稳定性及风场安全容量[4]。此外，低电压自动切除风电机组，可有效调控系统发生故障后维护电网稳定，但此时要注意电网的调控能力，如果有必要也可采用直流接入电网方式。
（三）设计控制装置，确保电压与系统的稳定性
风电组对风力发电的质量起着关键性作用，故需要设计出更科学的电子控制装置，以解决风力发电特点的缺陷。同时，针对风电场规模扩大、异步发电机导致的电压崩溃问题，需要在风力发电设备装置中采取相应的稳定措施，确保风力发电可以顺利实施。电压与电力系统的稳定性得到提高，相应地风力发电的有效性也会随之提高。
四、结束语
风电能源的最明显缺点是不稳定，当风电场容量小时的情况下，风力发电的特点不会对整个电力系统造成明显的不良影响，但是随着风电场容量的增大，其对电力系统会产生明显的不良影响。但不可否认的是风电新能源的确为现代人们的日常生活带来了良好的经济效益、环保效益，只要不断发现、解决遇到的问题，相信风电并网技术在未来将得到更广泛的应用。
参考文献：
[1]刘乔.风电新能源发展与并网技术分析评价[J].中小企业管理与科技，2013，9（16）：175-178.
[2]张全成，张永明.风电新能源发展与并网技术分析评价[J].上海节能，2011，3（3）：71-73.
[3]王继东.光伏发电与风力发电的并网技术标准[J].电力自动化设备，2011，6（11）：142-145.
[4]王一婧，邵帅.浅谈智能电网在风力发电并网中的应用[J].城市建设理论研究（电子版），2013，8（19）：246-249.