風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的影響與對(duì)策研究

彭菁煒 黃娟娟

摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人民對(duì)能源的渴求日益增高，對(duì)此我國(guó)在能源發(fā)展方面十分重視，尤其對(duì)于開(kāi)發(fā)新能源。風(fēng)能作為新能源中新興崛起的“新勢(shì)力”，對(duì)我國(guó)的能源供應(yīng)與能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，和環(huán)境保護(hù)都有著十分重要的作用，是我國(guó)日后能源的發(fā)展趨勢(shì)。但在風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的過(guò)程中，仍存有一些問(wèn)題，等待著我們?nèi)ソ鉀Q。對(duì)此，本文將在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行中可能遇到的問(wèn)題進(jìn)行探討，并就如何解決問(wèn)題提高風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的質(zhì)量作出分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電;并網(wǎng)運(yùn)行;有效措施

引言：

隨著我國(guó)科技的進(jìn)步與能源環(huán)保意識(shí)的提高，以風(fēng)能為首的清潔能源越來(lái)越被我國(guó)廣泛的應(yīng)用。在我國(guó)社會(huì)生活生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用，但是，風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行卻也對(duì)我國(guó)的電網(wǎng)安全，帶來(lái)了一些影響與挑戰(zhàn)。為此我們必須提高風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)質(zhì)量，加強(qiáng)并網(wǎng)運(yùn)行的有效控制，從而保證我國(guó)整體電網(wǎng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

一、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的影響

（一）對(duì)系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定造成影響

由于我國(guó)大部分的風(fēng)電場(chǎng)都會(huì)裝配在，我國(guó)電力相對(duì)薄弱的縣區(qū)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的電網(wǎng)系統(tǒng)之中。而且處于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的末端，進(jìn)而導(dǎo)致了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)的功率流向發(fā)生改變，導(dǎo)致了當(dāng)?shù)氐碾娋W(wǎng)系統(tǒng)出現(xiàn)電壓不穩(wěn)的情況，同時(shí)隨著，風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行而帶來(lái)的巨大電能在不斷增加，但由于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)沒(méi)有設(shè)計(jì)出如此巨大功率的電網(wǎng)系統(tǒng)，導(dǎo)致當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電壓溢出安全范圍，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)斐呻妷罕罎⒌那闆r，大大的影響了系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定。同時(shí)，風(fēng)力發(fā)電需要汲取大的電網(wǎng)無(wú)功，但是風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功需要與電壓成正向比例，從而當(dāng)電壓不穩(wěn)的時(shí)候，就無(wú)法為風(fēng)力發(fā)電機(jī)械供電，造成惡性循環(huán)，影響系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定[1]。

（二）對(duì)系統(tǒng)的電能質(zhì)量造成影響

由于在風(fēng)電場(chǎng)地之中存放著諸多的異步電機(jī)，而異步發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的主要組成部分，只要發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相一致，就可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)的運(yùn)行，操作簡(jiǎn)單，可靠性高。與同步設(shè)備相比，節(jié)約了整步操作，對(duì)電機(jī)調(diào)速的要求也比較低。然而當(dāng)電廠的電壓開(kāi)始呈下降的走向時(shí)，異步電機(jī)的數(shù)值開(kāi)始上升的時(shí)候，就會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)的電壓失控，進(jìn)而影響風(fēng)電場(chǎng)的發(fā)電質(zhì)量。

（三）出現(xiàn)閃電式變壓

由于當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)系統(tǒng)會(huì)受到異常天氣氣候的影響，這些因素都會(huì)可能大導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，其電網(wǎng)系統(tǒng)中出現(xiàn)閃電式變壓的情況。如果這時(shí)將當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相連接的話，就會(huì)出現(xiàn)電壓發(fā)生閃變，從而對(duì)周?chē)貐^(qū)的電力也會(huì)有極大的影響。倘若電網(wǎng)系統(tǒng)與風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)二者相連接的部分，與風(fēng)電場(chǎng)里的配電變壓器比較近的話，那么風(fēng)能發(fā)電的開(kāi)啟與停止則會(huì)對(duì)電壓閃變的作用很小，反之則會(huì)出現(xiàn)很大的波動(dòng)情況，從而對(duì)整體的風(fēng)電場(chǎng)設(shè)備造成嚴(yán)重的損害。

（四）風(fēng)能與電力產(chǎn)能發(fā)展失衡

風(fēng)能與電力產(chǎn)能發(fā)展失衡，其實(shí)就是風(fēng)能發(fā)展速度過(guò)快，導(dǎo)致了目前的風(fēng)能發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了我國(guó)當(dāng)前的電網(wǎng)系統(tǒng)的建設(shè)，進(jìn)而導(dǎo)致了風(fēng)能與之前的計(jì)劃相比出現(xiàn)了產(chǎn)能過(guò)剩的情況。由這兩個(gè)問(wèn)題就引出了我國(guó)目前風(fēng)電發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的最大問(wèn)題，導(dǎo)致了風(fēng)力發(fā)電與目前電網(wǎng)系統(tǒng)所需的電能績(jī)效無(wú)法與之相匹配，因此，盡管電網(wǎng)部門(mén)嚴(yán)格按照當(dāng)前市場(chǎng)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)制定計(jì)劃，仍是不能保證二者的相匹配，從而對(duì)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行工作造成影響，阻礙了其發(fā)展速度。

二、風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的有效措施

（一）引用電壓恢復(fù)器

有功功率的不規(guī)律快速波動(dòng)，是影響電網(wǎng)系統(tǒng)中電壓出現(xiàn)閃電式變壓的主要問(wèn)題之一，在目前我國(guó)的中低壓配電系統(tǒng)中，倘若出現(xiàn)了有功功率發(fā)生不穩(wěn)定的波動(dòng)時(shí)，我們需要及時(shí)的作出瞬時(shí)有功功率補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，對(duì)無(wú)功率也要做出補(bǔ)償。對(duì)此，我們之前傳統(tǒng)的無(wú)功率補(bǔ)償裝置，已經(jīng)無(wú)法在滿足風(fēng)電場(chǎng)的工作要求。所以。我們積極引用可以存儲(chǔ)電能單元的補(bǔ)償設(shè)備，從而加快推進(jìn)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行，穩(wěn)定電網(wǎng)的電壓。因此，動(dòng)態(tài)電壓恢復(fù)器應(yīng)運(yùn)而生，它可以滿足目前我們風(fēng)電場(chǎng)所有的電壓穩(wěn)定問(wèn)題，可以在點(diǎn)電壓傳輸過(guò)程中，準(zhǔn)確及時(shí)的完成傳輸任務(wù)。

（二）壓制諧波，提高電能質(zhì)量

針對(duì)電壓與電流補(bǔ)償不一致的問(wèn)題，我們需要通過(guò)使用綜合性電力補(bǔ)償設(shè)備來(lái)對(duì)二者進(jìn)行串聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)電壓與電流的補(bǔ)償一致。而統(tǒng)一電能質(zhì)量控制器就可以很好地滿足串聯(lián)并聯(lián)二者的要求，統(tǒng)一電能夠質(zhì)量控制器本身就帶有存儲(chǔ)電能單元的功能，倘若與適量的諧波相補(bǔ)償可以極大地提高電能質(zhì)量。

可投切電容器與諧波濾波裝置等電力設(shè)備，是組成靜止無(wú)功補(bǔ)償器的主要部分，靜止無(wú)功補(bǔ)償器可以調(diào)節(jié)電壓不穩(wěn)的現(xiàn)象，進(jìn)而過(guò)濾諧波，提高風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電質(zhì)量，保證風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定發(fā)展。

（三）使用電力濾波器

電力濾波器是對(duì)付電壓出現(xiàn)閃變的最為有效的電力設(shè)備，當(dāng)電壓出現(xiàn)負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，就會(huì)開(kāi)啟補(bǔ)償無(wú)功電流，影響電壓的負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)，穩(wěn)定電力波動(dòng)情況。而有源電力濾波器與傳統(tǒng)的電源相比，對(duì)電壓有著更有效的穩(wěn)定控制，還可以發(fā)出傳統(tǒng)電源不具備的畸形電流，保證電壓的穩(wěn)定，因此應(yīng)用有源電力濾波器可以更加有效地控制電壓，提升電網(wǎng)的發(fā)電質(zhì)量。保證風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定發(fā)展。

（四）優(yōu)化風(fēng)能與電能的發(fā)展結(jié)構(gòu)

伴隨著我國(guó)風(fēng)能發(fā)電事業(yè)與電網(wǎng)建設(shè)發(fā)展失衡的問(wèn)題，我們要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)地的工作進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整。第一，我國(guó)的電力能源單位要與各省、市等地方有關(guān)部門(mén)在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行工作的劃分上做出協(xié)調(diào)。要以長(zhǎng)久的地域發(fā)展為風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行工作為前提條件，從而進(jìn)行資金的合理化與專項(xiàng)投資，第二，當(dāng)?shù)氐碾娏ο嚓P(guān)企業(yè)和風(fēng)電場(chǎng)積極協(xié)助，并且要與當(dāng)?shù)氐臍庀竽繕?biāo)相配合，減少突發(fā)天氣對(duì)電網(wǎng)的影響。保證風(fēng)能與電能的合理優(yōu)化發(fā)展，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定發(fā)展[2]。

結(jié)論：綜上所述，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人民對(duì)于能源的需求日益增加的同時(shí)。風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行的工作在我國(guó)能源發(fā)展工作中的比重也越來(lái)越大。對(duì)此，為了加快風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行工作的發(fā)展速度。我們要強(qiáng)化在此方面的科研研究，積極努力的去解決電壓不穩(wěn)、電能質(zhì)量不高等問(wèn)題，從而保障我國(guó)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行工作的穩(wěn)定發(fā)展，為我國(guó)整體的電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)展起到促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]韓帥，劉立群，張文超.風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[J].太原科技大學(xué)學(xué)報(bào)，2021，42（02）：92-98.

[2]林濤.風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)與電能質(zhì)量控制要點(diǎn)探討[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2021，20（05）：33-34.