秦荣云
国家电投集团广西电力有限公司运营服务分公司，广西桂林541100
摘要:在大型风力发电设备运行过程中，源源不断的风能通过吹动叶轮带动轮毂进行旋转运动，持续将风能转化成为机械能，通过风力发电机将机械能转换为交变的电能，再通过转换器转换成为电网能够接受的电能接入电网，最终实现风能转换为电能的输送。但是由于风能的不稳定性和不确定性，风电场的并网会对电网电能质量带来一定的影响，需要针对其影响内容进行分析，找到最终的影响因素并采取有效措施加以控制，保证电网电能质量的稳定。
关键词:风电场并网;电网;电网电能质量
参考我国对于风电场并网电能质量的影响分析，可以很容易的发现电网电能质量受到风力大小的影响非常显著，同时也包含有各种不同其他因素，比如说接入的电网系统接线形式、风电场所接入电网的容量、风电场所在的厂址、风能的分布等，但是风力的大小仍然是风电场并网对电网电能质量影响最重要因素之一，风能对电网电能质量的影响还有其他方面，具体对如下几个不同的方面进行分析。
1、风电场并网对电网电能质量所造成的具体影响
1.1对电网的冲击
从目前发展的实际状况进行分析，电网运行期间，使用频率最高的发电设备是异步电机，而异步电机在并网操作期间会产生很高的冲击电流，一般是额定电流的6～8倍，在6～8倍的冲击电流中，需经过几百毫秒或是几秒后才能够趋于稳定的状态，如果接入的电网容量较大，冲击电流对电网产生的影响不会很大，因为冲击电流并不会对电网整体的运行稳定带来过大的负面影响，但是如果该风电场并网于容量较小的电网系统中，则所形成的冲击电流会对电网电压带来较大的振荡，容易引起电网电压的骤降，甚至给其他设备的正常运行造成破坏。
1.2影响电网频率与电压波动、闪变
在整个风力发电机组运行的过程中，其受到了多个不同方面因素的影响，比如常见的有突然的大风、输出线路跳闸和集电线路跳闸等等，这些不确定因素都会导致电网电压的不稳定性，电网电压的降低还有可能导致风机的大面积脱网，在特定情况下还有可能会出现叶轮稳定性下降等问题，风力发电机组的输出功率大幅度波动等，而输出功率的波动幅度也会随着川流强度不断提升，进而展现出相对较为明显的加大现象，由此能得到两个不同的结论，分别是:一、当前风电场并网之所以会对电能电压产生质量影响，是由于大多数的风电场都存在着一个问题，就是接入的电网容量小，并且风电场常常布置在电网末端。二、由于在风电场运行的整个过程中，风力的大小及其风向的不确定因素都是无法确定和控制的，变化幅度无法在短时间内对其进行确定，甚至出现了电网电压下降风机脱网致使电压进一步下降的恶性循环，直接降低了电网电能的整体质量。
1.3谐波影响
在多数情况下，电网中的谐波是由铁磁饱和设备、电弧设备以及电子开关设备等不同设备运行叠加而成，如果仅仅从风力发电机的角度进行分析，风电场并网对发电机自身所产生的谐波影响可以选择忽略不计，其原因是谐波电流的真正来源是风电机组中的电力电子元件，但是不仅要考虑到这种谐波电流，还需从多方面进行综合分析判断，其中还包括了定速风电机组，对该机型而言，其整个发电过程中，并不存在电力电子元件设备，那么则可以证明，在整个风电机组运行的过程中，本身不会产生谐波，这一阶段想要直接提高电网运行中的稳定性，首先要考虑的内容就是工作人员直接将并网装置安装在风电机组中，最终目的是方便在后期工作过程中能消除谐波电流，确保电网使用的稳定性和安全性，符合我国对电力企业的相关要求。
2、降低风电场并网影响系数、改善电网电能质量的有效措施
2.1应用改善无功补偿技术
目前我国大部分风电场工作时，所选择的异步电机设备都是感性元件，但是感性元件在使用过程中存在其独有的制约性，也就是无法在没有无功功率的情况下运行。想让电网电能质量以及电网的运行稳定性得到充足的保障，首先要考虑就是我国当前电网发展的实际状况，比如说各地区不同的电网接线形式、各地区的电压等级等，可以适当的选择无功功率补偿量，并且考虑到电网电能的整体质量以及风电场并网等一系列的影响系数。在面对这些问题时需要具体考虑如何选择相应的措施对该问题进行解决。风电场可以建立超导磁储能系统，在建立该系统后，配备与其型号相当的动态无功补偿装置，使用该无功补偿装置可以随时了解到实时电网运行状况，能够随时随地的进行无功补偿装置的调节，同时制定最为合理、恰当的无功补偿量，其最终目的是实现对整个电网电压的有效控制，也能够确保风电场的出口处电压的稳定，完全满足风电场出口处的装置净输出使用效果，也能够展现出调节功率、降低输电损失功率。
2.2做好风电场发电预测工作
对现有风电场运行状态进行分析时，能发现风电场运行的质量受风速大小、空气密度、强对流气候等环境因素的影响，直接决定了风电场自身输出电能质量和接入电网运行质量。为此，在整个风电场进行经营管理的过程中，一定要考虑到采取多项管理措施与预测技术保证输送电量在电网可控范围，确保接入电网的电能质量合格。要求其具有周期性，能够对后续一段时间内的风能大小进行准确的预测，才能够确保在后期开展风力发电机组调度工作时，其预测的准确率得到提升，也能够根据问题制定出最有效地预防和解决措施，达成规避电网的冲击或者是由于扰动而导致的风电场发电预测工作质量的逐步下降。
2.3轻型直流输电连接电网的使用
多数情况下想要提高电网电能的整体质量，可以应用轻型直流输电连接技术。所谓轻型直流输电连接技术，主要是以PMW作为基础的电压源换流器，其技术手段极其普遍，具有较强的直流输电性能，在风电场并网运行的整体过程中，由于该技术的出现能够顺利地解决由于电源分散而出现的输电走廊问题，其本身具有非常高的自我调节控制能力，满足当前我国风电场并网后对电网电能质量带来的负面影响，同时连接电网的使用，帮助我国电网的工作人员在最短时间内得到最准确的风力发电性能数值，并且让电网更加灵活地容纳更多风电场。
2.4加大细节管理工作
风电场并网结构具有复杂性，没有办法运用统一的方式对其开展管理工作。因此要对风电场设备的各类特征全面了解和掌握，并开展具体管理工作，这样能将并网管理工作灵活性提高。正是由于并网本身结构复杂性，因此，一定要加大对其细节管理工作，对于每个环节开展有效管理，制定管理制度和标准，例如设备的购买以及验收和维修养护等环节，与此同时，还要将设备运行以及设备维护、设备管理这几个方面的协调工作做好，使其能够更好地相互配合，由此提升并网的运转效率。
结语
综上所述，在对当前风电场并网对于电网电能质量影响的分析过程中，一定要考虑到之所以选择利用风力发电，是由于风力发电所用的太阳能是环保的、无污染的自然能源，这是长效发展的能源电力。当然，风力发电也并不是只有决对的好，也有一定的弊端，在风电场并网运行的过程中也会出现一系列负面影响，需要对其影响进一步的分析，并且根据现阶段的技术提出相应的整改措施，有效防范因风电场的接入对电网电能质量的影响。
参考文献:
［1］邹京希，秦汉，刘东，曹敏，李维．考虑频率约束下提升风储联合发电系统可靠性的储能系统控制策略［J］．供用电，2020，37(02):73-78．
［2］潘翀．风电场并网对电网电能质量的影响分析［J］．中国设备工程，2018(19):186-187．