浅析风力发电并网技术及电能控制策略 邵威

探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略摘要：在电力事业快速发展中，重视风力发电并网技术的应用，可实现对风力资源的有效开发与运用，践行环境保护理念的同时提升电能质量。

另外，明确不同风力发电并网技术的优劣势，并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、实现电网智能化发展、机组设计改进等策略实现电能质量的控制，推进风力电网并网发展。

关键词：风力发电并网技术；应用；电能质量；控制策略引言当前，我国的风力发电技术已经有较为成熟的应用，并且已经为社会用电发挥了重要作用。

但是，风电并网会在一定程度上对电网产生影响，而且随着风电容量的不断增加，这种影响也越来越明显和严重，所以，要采取有效的方法控制这种不利影响，从而为社会提供更高质量的电能。

1风力发电技术的特点及发展状态风电主要就是将风的动能转变为电力，风能作为一种可再生的清洁能源，受到了全世界的关注。

风能本身就富有丰富的能量，比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。

我国的风能资源十分丰富，可开发并利用的风能高达10亿千瓦。

风本身就是一种无公害的能源，且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。

在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市，选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。

海上风电也是可再生能源发展的关键领域，同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量，在当前能源结构调整等诸多前提下，采用风电能够更好地促进调整的体系推进。

当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。

单机容量稳步提升。

从20世纪80年代开始，我国单机功率55kW为主要发电功率，从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率，从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。

在持续不断地单机容量发展中能够看出，我国风力发电技术也在不断扩大；变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。

失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响，整体额定风速持续变高，在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。

风力发电并网技术及电能质量控制措施李少华摘要：近年来随着人们环保意识的提高，清洁能源越来越被人们所重视，在所有的清洁能源中，风电以其可再生、不对环境造成破坏等优势得到了广泛的应用。

随着风力发电的不断发展，其技术也不断成熟，同时由于风电本身的特性，在接入电网时会对电网稳定性产生一定的影响。

为了加强对这种新能源的利用，对技术和并网稳定进行分析是非常必要的。

本文主要介绍了风力发电并网技术，并探究风力发电并网技术和电能质量控制的有效对策。

关键词：风力发电；并网技术；电能质量；控制措施风力发电技术日趋成熟，电厂容量在不断增加，虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源之间的供需矛盾，但是风电总量的增加还是对电网系统产生了一定影响。

一般风力发电厂多建设在地广人稀地区，远离供电网中心区域，所需承受的冲击力比较小，在并网时就很容易导致配电网出现谐波污染与闪变问题。

并且受风力发电特性影响，其不稳定性也会影响电网整体供电质量。

因此还需要加强对风力发电并网技术与电能控制策略的研究。

1 风力发电并网技术1.1 同步并网技术同步发电机机组与风力发电机组保持相同步调，是风力发电并网技术实现的最佳效果。

对于风力发电来讲，整个过程并不稳定，受风力、风速、风向等因素影响较大，因此发电转子也会产生较大幅度的摇摆，使得风电并网调速难以满足同步发电机的精度，有非常大的可能会出现失步状况。

怎样才能够实现和推广风力发电的同步并网一直都是技术研究要点，目前已经取得了初步效果，可以为风力发电与发电运营提供一定支持。

1.2 异步并网技术异步发电动力组和风力发电动力组两者先进行结合然后保持相同步调运转，则为异步并网技术，与同步并网技术相比，受限的可能性极大程度上地降低，无需风力发电并网调速精准做到与同步发电机精度一致，只需要发电转子运转时风力发电并网调速异步发电机的转动转速保持一定程度的协调一致即可。

风力电机组搭配使用的异步发电机方式，可避免整个系统设置复杂的控制装置，并且在并网后，也不必担心产生无振荡或者失步问题，整体运行状态相对稳定。

风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深，可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。

其中，风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。

如今，全球范围内的风电装机容量正在不断增长，风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。

因此，对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究，对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。

一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。

在国内外的风电场建设中，为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求，采取了多种并网运行控制策略。

1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时，再投入电网并网运行。

这种策略可以降低并网电流的冲击，使风力发电机组较轻松地完成并网过程。

2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值，通过控制电网侧的电压来实现控制目标。

这种策略适用于小型风电场。

但是在大型风电场中，因为电网的容量限制，恒功率控制策略的适用范围有限。

3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。

这种策略适用于风能资源稳定的情况下，但是在不稳定的风能资源条件下，其控制精度会受到较大的影响。

4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置，将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。

这种策略具有较好地控制性能和经济性。

以上是常见的并网运行控制策略，这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。

为了提高并网运行的效果，需要进行策略的优化研究。

二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面：1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化，采取不同的控制策略来实现并网运行，通过根据实时表观功率和风速数据，对风机的控制策略进行实时调整，可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。

电力科技 浅谈风力发电并网技术及电能控制蔡锐锋（广东能源集团湛江风力发电有限公司，广东 湛江 524043）摘要：随着社会经济的发展，对于能源资源的需求量获得快速增长。

电力资源是社会发展的物质基础，发电路径成为现代电力企业研究的重点内容。

风力资源作为洁净且可再生资源，发电时具有很强的灵活性，所以在进行监管的时候面临着很大的难度。

本文主要探究在当前能源资源供给量下降的背景下，如何提升风力发电并网技术的应用以及控制电能质量。

通过分析风力发电并网技术的基本含义，明确技术发展要点，归纳风力发电并网技术的发展趋势，概述控制发电质量的措施，实现风力发电并网技术的发展与电能控制水平提升。

关键词：风力发电；并网技术；电能控制；措施风能作为一种可再生能源资源，是十分清洁的，当前我国风力发电技术是所有新能源开发技术中最为成熟的一种，并且已经初具规模，成为现代电力资源开发与存储的重要保障。

电力电子技术的快速发展以及成本降低，使得改善风力发电性能时可以组合运用电网接入和电能控制。

风力发电并网技术是未来发展的主流趋势，强化对风力发电并网技术的研究能够为后期的风力发电发展奠定坚实的技术基础。

1 风力发电并网技术分析1.1 同步风力发电机组并网技术从同步风力发电机组并网技术的本质分析，是有机组合同步发电机与风力发电机而成的。

当同步发电机在运行的时候，不仅可以高效率的将有功功率输出，还可以为发电机组提供充足的无功功率，实现周波稳定性增强，从而为显著优化与提升电能质量奠定基础。

通过上述分析可以了解，我国在风力发电以及电力系统建设中，选择与应用同步发电机是常态。

但是如何将同步发电机与风力发电机相结合，是当前学术界和电力企业以及科研人员研究的重点。

在大多数情况下，风速所形成的波动是尤为显著的，风速波动能够导致转子转矩产生波动且幅度大，难以满足发电机组并网调速对于精准度所提出的要求。

若是没有充分考虑融合同步发电机与风力发电机之后的问题，当发生荷载增大问题的时候，将会造成电力系统出现无功振荡和失步现象。

基于虚拟同步发电机控制策略的风光并网技术邵海;李平;付薇冰;杨国华【摘要】以风电、光伏为代表的分布式能源需要依靠并网逆变器接入电网.随着分布式新能源在电网中的渗透率不断攀升,逆变器低惯量和欠阻尼等缺陷愈发明显,稳定性问题愈发严重.虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术借鉴了同步发电机运行机制,将其融合到电力电子逆变器控制策略中,提高了电力系统的稳定性.借助虚拟同步机技术,介绍了风力虚拟同步机(Wind Power VSG,WP-VSG)和光伏虚拟同步机(Photovoltaic VSG,PV-VSG)结构及其动态性能.在MATLAB/Simulink仿真软件中的仿真试验验证了PV-VSG结构及相应控制策略,证明了在光伏出力波动时能为微电网提供频率支撑.【期刊名称】《电气自动化》【年(卷),期】2018(040)005【总页数】3页(P16-18)【关键词】虚拟同步发电机(VSG);逆变器控制;分布式发电;风光并网;频率稳定【作者】邵海;李平;付薇冰;杨国华【作者单位】国网新疆电力公司经济技术研究院,新疆乌鲁木齐 830011;国网新疆电力公司经济技术研究院,新疆乌鲁木齐 830011;国网新疆电力公司经济技术研究院,新疆乌鲁木齐 830011;国网新疆电力公司经济技术研究院,新疆乌鲁木齐830011【正文语种】中文【中图分类】TM7430 引言风光等可再生能源的出力通常会受环境、天气等综合因素的影响，具有一定的有限性和随机性，因此其特性区别于常规能源，会导致交流母线上频率变化过快，降低了供电质量与可靠性。

风电、光伏等发电系统相比于传统发电机组呈现出低惯性和少阻尼的特点，没有能力对维持电网动态稳定性作出应有贡献。

随着系统电力电子化程度越来越高,电力电子变流器低惯量和欠阻尼的天然缺陷日益暴露,电网的安全稳定运行受到了挑战。

如何通过对关键控制策略的革新，保证高比例、大规模风光友好接入已成为学界讨论的热点。

风力发电并网技术与电能质量控制分析发布时间：2022-08-14T06:31:48.965Z 来源：《中国电业与能源》2022年7期作者：包仰锋[导读] 随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，我国具有丰富的风能资源，包仰锋新疆龙源风力发电有限公司新疆乌鲁木齐 830000摘要：随着我国经济实力的快速提升，我国迎来了高速发展的全新时代，我国具有丰富的风能资源，将风动力转化为电力能够有效缓解国内的用电压力。

风能作为一种可再生资源，无污染、无危害，但是风的方向和速度具有不确定性和间歇性，造成风能资源难以得到有效利用和存储，使得各国对于风能资源的利用技术上比较受限。

借助于风电新能源并网技术本身的优势和作用，能够有效规避传统风能资源的技术问题，最大程度上实现电力系统快速发展。

关键词：风力发电；并网技术；电能质量控制引言风力发电对于缓解当前的能源紧张局势，为传统的发电方式寻找替代能源提供了一种有效途径.直驱式风力发电系统因其维护成本低、噪声小、具有较好的低电压穿越能力而成为风力发电领域的主流系统之一。

1新能源风力发电技术的特点经济性价值明显。

目前，人们对风能新能源的应用已是从古至今，近几年以来，人们越来越注重风能新能源，风能技术在现代社会中不断突飞猛进，同时其在发电领域当中取得了巨大进步，以及得到了广泛的应用与关注。

就目前情况而言，我国风能密度相对较大地区的发电成本，已经远远高于传统以往的火力发电成本，因此这就意味着经济性已经得到了明显的提升，在其经济不断提高的同时，风力发电能力也随之提升，但其建设与运行成本在全面下降与降低。

建设周期短，独立性好。

与以往发电技术应用相比，风力发电系统除了建设周期较短以外，其还可以在短时间之内及时应用与有效实现区域供电。

因此，在风力发电技术发展的今天，其组建已经变得更加标准化与规范化，在这种情况下，绝大多数发电站只能够在短时间建设完成，但并不能在短时间内投入并应用。

风电场并网及电能质量控制的相关探索
张鹏
【期刊名称】《自动化应用》
【年(卷),期】2021()12
【摘要】为分析风力发电发升压站并网点处电流电压反映的电能质量问题,采用并网监测系统对并网点处的电压和电流进行高频采样,通过数据分析,可实现对风电场电能质量进行评估,设计一套风电场供用电品质补偿系统,系统由磁阀式可控电抗器(MCR)和C型高通滤波器组成。

利用MCR发出感性无功功率,同时配合无源C型高通滤波器,稳定网压的同时改善功率因数。

系统选用C型滤波器拓扑结构配合磁阀式电抗器,充分利用了C型滤波器基波无损耗的特点,同时又配合磁阀式电抗器降低了滤波器补偿电容带来的功率因数降低的问题。

【总页数】4页(P123-125)
【关键词】电能质量;C型滤波器;MCR;风力发电
【作者】张鹏
【作者单位】蒙东协合新能源有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】TM614
【相关文献】
1.风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
2.风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
3.风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
4.风力发电并网及电能质量控制的相关探究
5.风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
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风力发电并网技术与电能质量控制要点探讨发布时间：2021-07-26T02:12:08.914Z 来源：《中国电业》（发电）》2021年第7期作者：曹光耀刘鑫[导读] 当前我国发电技术不断进步，可以对天然能量进行有效应用，将其转化为电能，最终实现资源可再生，其发电包括了火力、水力和风力等多种发电技术，而风力发电属于我国应用最多的一种发电技术，风具有很强的可利用性。

内蒙古龙源新能源发展有限公司内蒙古 010000摘要：近几年来，随着社会经济的不断发展，电力的应用也越来越广泛，人们在日常生活中越来越离不开电力。

我国的发电方法非常多，主要包括火力发电，水力发电以及风力发电。

因为风的可利用性非常强，而且我国风力资源非常丰富，因此我国主要应用的发电技术还是风力发电。

为了更充分的利用风力能源，我国在风力发电技术方面发展的非常迅速。

关键词：风力发电；并网技术；电能质量；控制要点引言当前我国发电技术不断进步，可以对天然能量进行有效应用，将其转化为电能，最终实现资源可再生，其发电包括了火力、水力和风力等多种发电技术，而风力发电属于我国应用最多的一种发电技术，风具有很强的可利用性。

因此为了使风力能源得到充分利用，我国风力发电技术得到了快速的发展，对我国风力发电厂建设起到了极大的促进作用，同时积极影响了我国的整体电网技术系统。

风力发电容易受到外界多种自然因素的影响，风力发电的随机性属于发电的主要影响阻力，所以就需要加强对风力发电技术相关问题的分析与研究，选择合理的方式解决其技术问题，进一步提升风力发电的电能质量。

1风力发电并网的必要性传统发电，就是指通过运用燃烧燃气或者燃煤，将热能转化为动能，最后转化为电能，在以上过程中会产生对环境造成严重污染的碳氧化合物与氮氧化合物，同时在对传统发电造成的二次污染进行处理时需要投入非常高的费用。

与水能发电、太阳能发电相同，风力发电也属于绿色自然能发电，不会排放任何污染物质，非常清洁，有效保证我国经济绿色可持续发展。

风力发电并网控制系统分析摘要：风电工程在我国逐渐兴起，以其清洁、可持续等特性颇受人们青睐。

但风力发电易受环境影响而产生波动，由此带来的风电并网问题也必需得到重视。

本文介绍了一种普适性的发电并网控制系统，提供了一种以微网技术为基础的并网控制策略和方式，从环保性与经济性的角度分析了该风电系统的应用范围，并揭示了风电并网控制领域未来的研究方向。

0 引言以风电为主的新能源发电系统在我国已投入使用，且近年来风电场的数量在不断增加。

中国新能源装机比重逐年上升，截至2013年底，全国风电并网容量为77.16GW，2013年全国风电和光伏发电量达140TW·h，相当于一个中等发达省份的用电量。

根据国家可再生能源发展规划，到2020年全国风电装机容量将达到200GW，届时中国的能源结构将发生重大改变，因此必须提前开展相关研究以支撑新能源的大规模发展。

风电等新能源发电受所处环境影响较大，故其所发电力幅值、频率及相位等特征的变化较传统发电系统更大。

当新能源并网的发电量较小时，这种不稳定性对整个电网带来的影响较小，并网时产生的波动可看作负荷预测误差；但当新能源并网的发电量达到一定程度时，其将对整个电网产生影响，如：增大电网调峰、调频的压力；增加电网运行方式安排以及备用容量配置的难度；影响电网的供电质量；影响系统安全稳定性。

此时，基于传统发电的确定性调度管理方式已不再适用，且目前新能源发电调度受政策影响较大，故需针对新能源运行特点及政策要求，运用的调度技术支持手段，建立新的并网控制系统，使电网运行能充分适应大规模新能源发电的特性，提高电力系统新能源利用率。

[1]1 新能源发电并网控制系统框图分析图1 新能源发电并网控制系统框图如上图所示，新能源发电并网系统的控制分为电网和新能源场站两个部分。

电网部分将新能源场站作为一个整体进行管理；而场站部分以整体形式参与电网调度，对场内风电机组及其他设备进行局部管理，通过两方面协调配合以支撑新能源调度。

风力发电并网技术及电能质量控制策略作者：孙玫来源：《城市建设理论研究》2013年第31期摘要：随着我国科学技术的发展，社会的进步，加上矿物资源越来越贫乏，能源的紧张程度越来越严重，人们越来越关注对自然资源的利用，所以现在对自然资源的利用成为了社会发展的主题。

目前人们的生活水平在不断的提高，对于电能的消耗也在增加，电能作为人们生活和工作不可或缺的一部分，它的重要性不言而喻，但目前很多的城市存在电能不足的现象，所以如何利用自然资源来进行发电成为了人们广泛关注的重点。

本文主要分析了我国的风力发电技术的发展和对风力发电的电能质量控制，用以让人们更快了解我国风力发电的发展现状。

关键词：自然资源；风力发电；电能质量控制；发展Abstract: with the development of science and technology in China, the progress of the society, and the mineral resources become increasingly scarce, lack of energy is becoming more serious, more and more people pay attention to the use of natural resources, so now the utilization of natural resources has become the theme of social development. At present, people's living standard continues to improve, the power consumption is also increasing, a part of the electric power becomes an indispensable part of people's life and work, its importance is self-evident, but at present many of the city electricity shortage, so how to make use of natural resources to power became the focus of people's attention. This paper mainly analyses the development of wind power technology in China and wind power on the power quality control, to allow people to quickly understand the status of wind power development in china .Keywords: natural resources; wind power generation; power quality control; development .中图分类号：TM6 文献标识码：A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。