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摘 要：能源问题是一个全球性问题，而提高能自然源利用率可有效缓解能源短缺问题。在我国大力发展绿色经济的政策下，风力发电以其清洁无污染、无限可再生等优点被广泛应用。但是风力发电过程必须加强电能的质量控制，本文浅议了风力发电并网技术及电能质量的控制措施。
关键词：风力发电；并网技术；电能质量
一、风力发电并网技术
（一）同步并网技术
同步发电机组的并网技术并没有被大规模的应用推广，主要是因为风力发电并网速度无法与同步发电机组的步调完全一致。同步发电机组是将风力发电动力组与同步发电动力组合理结合，其最理想的状态是同步发电机组与风力发电机组之间的步调完全一致。但是由于风速具有一定的不确定性，导致发电转子转矩出现一定幅度的波动，降低来了发电机组的并网调速精度。若将二者结合起来，需考虑风力作用下的同步发电机组与风力发电机组步调不一致所造成的各种隐患。现阶段的处理方法多为在电网和发电之间安装变频器，以减小失步的不稳定性和电力系统的无功震荡。
（二）异步并网技术
异步风力发电机组并网技术主要是借助转差率实现发电机运行负荷的调整，其具体的调整精度要求并不高，在设备的安装过程中也没有同步并网技术繁琐，并且可以省去整部操作步骤，只要保证两者的转子在运转过程中运转速速接近即可。同时，异步发电机组也有其不足，如两者在并网操作过程中很容易产生冲击电流，若冲击电流过大，则会导致电网电压水下降，对整个发电系统的安全运行造成威胁，甚至可能会造成整个风力发电系统的瘫痪。想要从根源上解决异步发电机组的并网问题难度很大，只有加强对异步风力发电机组并网的运转监管，才是目前最有效的方法。
二、风力发电并网技术对电能质量的影响因素
（一）谐波干扰
在风力发电机组的并网过程中，最容易受一系列谐波因素的影响，谐波的产生主要有以下两个方面：第一是在风力发电并网过程中涉及到的逆变器产生的谐波。第二是在电源接通后系统自身运行过程中会形成谐波源。而谐波的引入会对电网的电能质量造成不利影响。另外，目前大多数的风力发电并网技术采用软并网技术完成，而该技术的操作不仅容易产生大量的冲击电流，而且当切出风速低于外界风速时，风机会从额定出力状态自动退出运行，打破电网供电的稳定性。
（二）电压波动
在进行风力发电机组的并网连接中，若连接地址与配电变压器的位置过近，则此接入工作会对电网产生轻微的电压波变，而如果连接位置与配电变压器非常接近时，则会产生较大电流的变化，从而使馈线附近产生较大电压波动，对电子发电设备造成损害，进而影响电网运行状态，制约电网的正常供电。除此之外，电网电压的变化受风电系统有功和无功功率的影响。由于风力发电机组的接入会导致稳态电压值的上升，当用于发电的电机为异步电机时，发电机在进行旋转磁场的构建时会消耗大量的无功功率，从而严重影响整个电压情况，而且会使并网风电机组在持续运行中产生电压波动和闪变。
三、风力发电并网技术对电能质量控制的有效措施
（一）谐波按捺消除
要消减风力发电并网过程中造成的电能质量下降，首先需要从并网技术中的不利因素考虑，而按捺消除谐波是十分重要的手段之一。谐波的消除需要用到特殊的设备，如静止无功补偿器，该设备是由多台可投切电容器、电抗器和谐波滤波装置构成，因其反应速度快，反响强烈，并且能够针对无功变化功率进行实时跟踪的优点而被广泛应用。除此之外，该装置能够对风速不稳定引起的电压起伏进行调整，从而更好地消除谐波，整体提升电网的电能供应质量。
（二）控制电压波动
电压波动以及闪变严重影响电网的供电质量，针对电压闪变，可采用安装特殊设备来解决，如有源电力滤波器。当电网电压出现闪变现象时，负荷电流会产生强烈的波动，而此时补偿因负荷变化而产生的无功电流可实现补偿负荷电流的目的。有源电力滤波器中的可关断电子设备可替换该过程中的系统电源，将畸变电流输送给电压负荷，从而使系统的正弦基波电流只提供给负荷电流。有源电力滤波的敏捷呼应、抵偿容量小和超高稳定性对动摇电压的操控效果十分显著。另外，通过加设动态电压恢复设备、添加具有更好性能的补偿装置也可有效控制电压的波动范围，进一步提升电能质量。
（三）加强并网管理
影响风力发电电能质量的因素十分复杂，在实际的工作过程中应加强对并网工作的监督管理。针对风电并网工作，应创立完善的风电信息监督管理平台，建立集风电规划、前期、建设、并网、运行等一系列的信息数据库，保证风电服务信息的及时、准确、公开、透明。为保证风电并网送出质量，应加强风电接入系统工程的管理。对大型风电项目，应提高对风电并网管理的重视程度，加快研究设计和制定并网检测等配套设备，并加强对各种风电生产设备的入网认证和并网检测的力度。合理增加并網测试工程和测试设备，引进高水平测试人才，逐渐适应大规模并网检测需求。尤其是针对千万千瓦级的风电项目大规模送出需进行充分的检测论证。
（四）优化机组设计
对于发电厂而言，除了要关注设备本身问题以外，如大规模风电场并网引起的次同步震荡问题，还需从整体的角度去进行优化。从风力发电厂中的风力发电机组、输电线路以及SVG、变电设备等各个环节进行系统分析，对于电能质量的提升意义重大。无论是从单个设备的可靠性还是从系统的可靠性考虑，都需要从技术和管理两个层面入手，才能够整体提高发电效率和质量。在技术方面，可根据机组并网容量的不断提升，进一步优化机组设计，革新并网思路。风电出力的随机波动导致线路无功的流向和规模频繁变化，只依靠电网的无功调节是无法满足风电波动对电压的影响的。而对风电的波动性进行合理的电源调峰，最大程度地满足负荷平衡十分重要。
四、结语
风力发电将是未来新能源发展的必然趋势，风力发电并网技术对电网的电能质量影响深远。由于目前的风力发电过程中存在谐波及电压闪变等因素的影响，导致风力发电的电能质量还不是十分理想。在日后的风力发电领域中，优化并网技术的安全性和稳定性，提升电能质量将是研究重点。
参考文献
[1]米凌志.风力发电并网及电能质量控制的相关探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017，08：149-150.
[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，2018，05：241-242.
[3]郭子龙，李伟.风力发电并网技术及电能质量的提升[J].时代农机，2016，4304：22-23.
关键词：风力发电；并网技术；电能质量
一、风力发电并网技术
（一）同步并网技术
同步发电机组的并网技术并没有被大规模的应用推广，主要是因为风力发电并网速度无法与同步发电机组的步调完全一致。同步发电机组是将风力发电动力组与同步发电动力组合理结合，其最理想的状态是同步发电机组与风力发电机组之间的步调完全一致。但是由于风速具有一定的不确定性，导致发电转子转矩出现一定幅度的波动，降低来了发电机组的并网调速精度。若将二者结合起来，需考虑风力作用下的同步发电机组与风力发电机组步调不一致所造成的各种隐患。现阶段的处理方法多为在电网和发电之间安装变频器，以减小失步的不稳定性和电力系统的无功震荡。
（二）异步并网技术
异步风力发电机组并网技术主要是借助转差率实现发电机运行负荷的调整，其具体的调整精度要求并不高，在设备的安装过程中也没有同步并网技术繁琐，并且可以省去整部操作步骤，只要保证两者的转子在运转过程中运转速速接近即可。同时，异步发电机组也有其不足，如两者在并网操作过程中很容易产生冲击电流，若冲击电流过大，则会导致电网电压水下降，对整个发电系统的安全运行造成威胁，甚至可能会造成整个风力发电系统的瘫痪。想要从根源上解决异步发电机组的并网问题难度很大，只有加强对异步风力发电机组并网的运转监管，才是目前最有效的方法。
二、风力发电并网技术对电能质量的影响因素
（一）谐波干扰
在风力发电机组的并网过程中，最容易受一系列谐波因素的影响，谐波的产生主要有以下两个方面：第一是在风力发电并网过程中涉及到的逆变器产生的谐波。第二是在电源接通后系统自身运行过程中会形成谐波源。而谐波的引入会对电网的电能质量造成不利影响。另外，目前大多数的风力发电并网技术采用软并网技术完成，而该技术的操作不仅容易产生大量的冲击电流，而且当切出风速低于外界风速时，风机会从额定出力状态自动退出运行，打破电网供电的稳定性。
（二）电压波动
在进行风力发电机组的并网连接中，若连接地址与配电变压器的位置过近，则此接入工作会对电网产生轻微的电压波变，而如果连接位置与配电变压器非常接近时，则会产生较大电流的变化，从而使馈线附近产生较大电压波动，对电子发电设备造成损害，进而影响电网运行状态，制约电网的正常供电。除此之外，电网电压的变化受风电系统有功和无功功率的影响。由于风力发电机组的接入会导致稳态电压值的上升，当用于发电的电机为异步电机时，发电机在进行旋转磁场的构建时会消耗大量的无功功率，从而严重影响整个电压情况，而且会使并网风电机组在持续运行中产生电压波动和闪变。
三、风力发电并网技术对电能质量控制的有效措施
（一）谐波按捺消除
要消减风力发电并网过程中造成的电能质量下降，首先需要从并网技术中的不利因素考虑，而按捺消除谐波是十分重要的手段之一。谐波的消除需要用到特殊的设备，如静止无功补偿器，该设备是由多台可投切电容器、电抗器和谐波滤波装置构成，因其反应速度快，反响强烈，并且能够针对无功变化功率进行实时跟踪的优点而被广泛应用。除此之外，该装置能够对风速不稳定引起的电压起伏进行调整，从而更好地消除谐波，整体提升电网的电能供应质量。
（二）控制电压波动
电压波动以及闪变严重影响电网的供电质量，针对电压闪变，可采用安装特殊设备来解决，如有源电力滤波器。当电网电压出现闪变现象时，负荷电流会产生强烈的波动，而此时补偿因负荷变化而产生的无功电流可实现补偿负荷电流的目的。有源电力滤波器中的可关断电子设备可替换该过程中的系统电源，将畸变电流输送给电压负荷，从而使系统的正弦基波电流只提供给负荷电流。有源电力滤波的敏捷呼应、抵偿容量小和超高稳定性对动摇电压的操控效果十分显著。另外，通过加设动态电压恢复设备、添加具有更好性能的补偿装置也可有效控制电压的波动范围，进一步提升电能质量。
（三）加强并网管理
影响风力发电电能质量的因素十分复杂，在实际的工作过程中应加强对并网工作的监督管理。针对风电并网工作，应创立完善的风电信息监督管理平台，建立集风电规划、前期、建设、并网、运行等一系列的信息数据库，保证风电服务信息的及时、准确、公开、透明。为保证风电并网送出质量，应加强风电接入系统工程的管理。对大型风电项目，应提高对风电并网管理的重视程度，加快研究设计和制定并网检测等配套设备，并加强对各种风电生产设备的入网认证和并网检测的力度。合理增加并網测试工程和测试设备，引进高水平测试人才，逐渐适应大规模并网检测需求。尤其是针对千万千瓦级的风电项目大规模送出需进行充分的检测论证。
（四）优化机组设计
对于发电厂而言，除了要关注设备本身问题以外，如大规模风电场并网引起的次同步震荡问题，还需从整体的角度去进行优化。从风力发电厂中的风力发电机组、输电线路以及SVG、变电设备等各个环节进行系统分析，对于电能质量的提升意义重大。无论是从单个设备的可靠性还是从系统的可靠性考虑，都需要从技术和管理两个层面入手，才能够整体提高发电效率和质量。在技术方面，可根据机组并网容量的不断提升，进一步优化机组设计，革新并网思路。风电出力的随机波动导致线路无功的流向和规模频繁变化，只依靠电网的无功调节是无法满足风电波动对电压的影响的。而对风电的波动性进行合理的电源调峰，最大程度地满足负荷平衡十分重要。
四、结语
风力发电将是未来新能源发展的必然趋势，风力发电并网技术对电网的电能质量影响深远。由于目前的风力发电过程中存在谐波及电压闪变等因素的影响，导致风力发电的电能质量还不是十分理想。在日后的风力发电领域中，优化并网技术的安全性和稳定性，提升电能质量将是研究重点。
参考文献
[1]米凌志.风力发电并网及电能质量控制的相关探讨[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2017，08：149-150.
[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，2018，05：241-242.
[3]郭子龙，李伟.风力发电并网技术及电能质量的提升[J].时代农机，2016，4304：22-23.