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摘要：风能发电技术是现代社会生产，生活中不可或缺的能源形式之一；风电供电质量的优劣直接影响风电用户能否进行正常生活；安全可靠优质的风电供应既是制约风电大规模高速发展的主要原因之一，也是风能发电盛行背景下现代社会有序高速发展的保障。
从技术属性来看，优质风电是指优质的供电质量，即为用户能提供保障其设备安全可靠运行的风电电力。优质供电要从供电可靠性和电能质量两个层面下功夫，关键在风能发电并网技术提高，最终目的是保证用户设备不受电能质量扰动影响。电能质量控制的实质是电压和频率的控制。
关键词：风能发电；并网技术；电能质量调节控制
0 引言
电力不论对个人生存生活、还是对国家战略发展都有着密不可分、举足轻重的作用。风能发电近些年来越来越得到政府与全社会的大力支持，规模体量日渐扩大，在国家电力事业中的地位日渐提高；主要由于风能作为主要可再生清洁能源之一，然而，风能也因其固有属性，其潜在谐波污染和电能质量方面存在的风险相对较大，故而，风能要得到更充分利用，风能发电技术要得到更大规模突破性发展，需要更加优化风能发电并网技术和提高风电电能的质量。简言之，增强风能发电的稳定性和风电能源质量有效提升，加强先进风电并网技术应用已成为可再生能源体系建设中的重要一环，也是进一步推动我国能源结构优化和完善的关键一招。
1 风能发电机组并网技术
风能发供电并网技术力求确保发电机输出的电能在电压、频率、幅值及相位等要素与电网系统保持一致，以能够保证风能发电并网实施后，整体电能供应的稳定性。近年来，随着风能装机容量和风力发电机组单机容量的不断加大，风电在并网过程中，对电网存在越来越大冲击。严重并网冲击不但会导致电网系统电压骤降、电网震荡，还会对风能发电机组电气及机械部件（变流系统、发电机、齿轮箱、叶片等）造成不同程度损坏。若并网冲击时间持续过长，可能会出现系统崩溃瓦解或者危及到其他挂网机组的正常运行，所以，必须要选择最佳并网技术。根据风能发电并网技术基础，可将风能发电技术划分为同步风能发电并网技术和异步风能发电并网技术两大板块。
1.1 同步风能发电机组并网技术
同步风力发电机组，其发电机与电网隔离，从而对电网故障的适应性完全由变流器来实现。在电网故障期间，永磁同步风力发电机不从电网吸收无功电流，因而在不进行无功功率补充的情况下，也不会加剧电网的崩溃。在电网电压跌落时，电网侧变流器可工作于静止同步补偿器状态，输出动态无功功率。由于同步发电机组配备的变流器容量等同机组容量，所以发出的无功功率的容量比双馈发电机组更大，更有利于电网电压的恢复。
此外，如何使同步发电机与风能发电机有效协调步调同步，是关键与核心，具体解决措施是在风能发电厂和电网间安装频率转换器。
1.2 异步发电机组并网技术
异步风能发电机组负荷调整主要靠转差率实现，因此，相对同步风能发电机组，异步风能发电机组对调速精度无严格的要求，且其本身没有励磁环节，要从电网吸收无功功率以建立磁场，因此，异步风力发电机组的无功补偿状况对风电场的输出特性有很大影响。异步发电机组直接进行并网，可能会产生大冲击电流，导致电压骤降，系统的安全运行存在隐患；当电网电压过高时，会引起磁路过饱和，增大无功激磁电流，定子电流过载，最终导致功率因数快速降低；此外，系统频率不稳定性也增加，若同步转速上升，异步发电机产生电动状态，若频率降低，又易导致异步发电机电流骤增而引起过载。但异步发电机的控制装置简单，并网后可避免失步或震荡发生，能够实现可靠运行。因此，加强运行参数调控，并通过采取有针对性的应对措施，能使风能发电机组更加安全可靠运行。
2 风能发电并网技术和电能质量提高的有效对策
提高电能质量的措施种类繁多，简述以下三种措施：
2.1 提高设备可靠性，优化机组设计
提高风电设备的可靠性是提高电能质量的首选措施。风能发电技术有别于传统的发电技术，对设备的要求更高，普遍来看，风能发电机组使用设备较多，其中风能发电机组、风机变、集电线路（输电线路）、主变压器、SVG 等一次重要设备以及继保、测控、通信网络等二次关键设备，其自身可靠性和使用期限很大程度上直接与风能发电的电能质量息息相关。一次设备核心参数、硬件配置在选型时要符合规范标准，从源头上保证发供电安全可靠；二次设备可靠性、保护等级、精密度要求要符合本地区调度规程规定，以实现针对一次设备的监视调控，保证对信息的高效精准采集和利用，可达到对各种不同类型信息预警等功用，就目前实际运行看，一次设备稳定可靠与继保自动化建设，对提高电能质量至关重要。
2.2 做好谐波抑制措施
其次是抑制谐波措施，电能的质量是影响风能发电并网技术质量重要要素之一。采取通过并联动态无功补偿装置（SVG）以最高效提高电能利用率，抑制影响谐波因素，是当前风能发电场首选成效显著的主要方法之一。由于国家电力系统及电能设备发展趋向多元化、丰富化，现阶段，市场上抑制器鱼龙混杂，组合型谐波抑制器是由通过可投切电容器、谐波滤波装置及电抗器等构成，功率转化速度加快是其显著优点，能实现对风能情况追踪采集，快速发现不稳定因素，对症解决，并提高抑制谐波的效率以确保风能发电的电能质量。
2.3完备风电信息采集分析，优化并网管理
第三则为加强信息采集管理及提高整个电力系统并网技术体系。为提高风能发电并网效率，应着力于风能发电整个过程观看，完善信息平台建立，实现对风能发电数据及信息的高效采集、整理。信息管理是一项系统性工程，尤其在智能化大踏步前进的5G时代，其涉及各行各业、深入不同领域，且在风电前期可研分析、后期投运以及运维期间数据采集录入中，始终要保证数据完整性、体系化，这对并网后期管理和设备日常运维都是意义重大的。并网管理属于体系化工作，为提高并网管理质量，风电场应建立专门的信息管理队伍并配备必要硬件设施，实现并网全过程系统化监管、检测，建立健全风能发电信息化管理体系。对于大型的风电项目，还应做好年度规划，对日常生产信息严格记录，科学管控。有关数据显示，风能发电管理体系的制定及完善能从根本上提高用电质量，保证高效工作。
3 结束语
依靠可靠先进电力设备与电子信息技术，实现风能发电机组控制，提高电能质量对于电力系统长足发展意义深远。电网运行中，为保证风能发电机组、变压器、集电线路等各类设备稳定、可靠运行，要意识到继保技术、谐波抑制措施及完备风电信息采集分析所发挥的重要作用。要依靠继保技术在实际运行中的可靠落实、谐波抑制效率提高、风能发电信息体系化管理，助力电网系统安全、稳定、可靠运行，保证风电电能质量提高，推动能源结构的优化和完善。
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