風電新能源及其并網技術的發展現狀探究

　　摘要：近年來，隨著我國經濟的快速增長，風電規模不斷擴大，為我國社會的發展提供了重要幫助。但風電并網后，會對現有電力系統產生較大影響，降低電能質量，影響電網的穩定性，不利于電能的利用。因此，為了使風電更好地并網運行，我們應該對風電進行科學的評估，通過合理的手段為風電系統提供無功功率，從而促進社會的更好發展。

　　關鍵詞：風電新能源;并網技術;發展

　　引言

　　風力發電通過風吹葉片驅動輪轂，經過齒輪箱變速帶動發電機運行，將風能轉化為電能接入電網，是除水電以外技術最成熟、成本最低、開發潛力最大的可再生能源，已在全球范圍內實現大規模的開發應用。它的輸出功率由風場風速、地理位置決定，在新能源發展中占有重要地位。目前，如何促進分布式風電消納關鍵技術和減少棄風度是研究的關鍵，而由風力發電帶來的氣候變化也值得重視。

　　1風電新能源的特點

　　1.1風能具有不穩定性

　　風能是一種間斷性能源，風速和風向隨季節和氣候的變化而發生變化，致使風能具有隨機性和間歇性，這些不穩定的特點決定了風力發電機很難調控出力大小的均勻度，因此，風電機組發出的電能也是波動的、隨時變化的。

　　1.2風能的密度稀疏，風能發電不方便大量儲存

　　風力發電機的風輪尺寸只有做到足夠大，才可以取得與其他發電設備相同的發電容量。風力發電系統儲存電能的成本很高，遠大于其發電的成本，因此，整個風電系統中幾乎沒有蓄電的能力，一般是通過調節收納電量來完成輸電，所以風能發電輸出電量的大小是不均衡的，對并網的技術提出巨大挑戰。

　　2風電并網對整個電網的影響

　　雖然風電具有污染小，可再生的特點，但將其接入到電網后，將會對整個電網造成一定影響，具體來說，主要包括以下幾個方面：(1)降低電能質量。以往階段，風電裝機容量較低，且通過異步發電機的方式，將其接入到配電網內，雖然這樣接入較為方便，且成本較低，但由于設備性能較差，很容易受到外界沖擊，因而很容易產生一些不良現象，如諧波污染等，降低了電能的質量。(2)風電場運行時，會利用一定的無功功率，而將其接入到電網后，由于容量的增加，導致無功功率缺失，進而使電壓產生波動。(3)對于風電來說，存在不穩定的特點，受到這一特點的影響，導致其失去出力時，將會導致電網頻率降低，風電占比越高，這一現象更加顯著。(4)風電的接入，對以往電網產生了較大的變化，為了確保整個電網順利運行，電力單位應重新對其進行規劃。

　　3我國風電新能源發展現狀

　　3.1風能的穩定性不高

　　因為風能屬于一種過程性能源，風向、風力以及風速受多種因素的制約與影響，本身具有隨機性與不穩定性，很難掌控。因為對風資源很難進行掌控，所以導致風電機組所產生的電能波動范圍大，隨機變化程度較大。

　　3.2風能的存儲難度大

　　蓄電成本與發電成本存在很大差異，相比而言蓄電成本要高出很多，因此在風能發電機組中幾乎沒有蓄電能力，通常都是以輸出電量作為根本來對收納的電量進行合理調節。

　　3.3風電場的分布位置不均

　　依據我國地形地貌進行整體分析，我國風能資源較為豐富的地區與負荷中心二者之間的距離相差比較遠，電網基本設施架構也較為薄弱，這是影響當地電網輸電能力最直接、最明顯的因素，在開發大規模風電能源的時候，需要建設與之相配套風電運輸工程之后，才能進一步對電網的建設實施強化措施。

　　4對風電并網性能進行完善的措施

　　4.1完善電力項目工程管理

　　風力發電工程的建設要求很高，需要工作人員嚴格依照工程建設的要求進行施工建設，深入調查并分析發電工程項目建設的進程以及當地的實際情況，在建設施工過程中，對新產生的問題進行分析，找出問題發生的根源，討論合理的解決方案，保證風電能源工程在建設過程中安全、有效施工，保證工程建造的質量，保證投入生產使用后能夠為社會帶來更多經濟效益。

　　4.2優化風電工程建設布局結構

　　為了進一步有效推進我國風能發電網建設與發展，根據我國不同地區的實際情況，在風電并網技術推行以及風電網建設過程中推行“閉環結構開環運行”的方式，通過此種運行方式可以有效保證電網運行的穩定性。其根本原因在于電網網絡建設過程中，電網網絡主要表現為一種環形的狀態，一旦發生線路方面的故障，就會轉變為一種輻射形態。因此，如果是線路出現故障，需要及時聯系有關工作人員合理運用開關，將電能運輸通過其他線路進行傳輸，保證電力系統的正常運行，保證電力用戶不受影響，最大限度地避免電能損耗，保證電力設備與發電機組的安全、穩定和高效運行。

　　4.3降低功率耗損以及電網壓力

　　電網功率通常劃分為兩種：有功率消耗;無功率消耗。隨著風電發電網在功率損耗方面的研究不斷深入，通過功率計算的方式，能夠及時有效發現電力線路中隱藏的故障以及潛在的安全隱患，在進一步降低風電網功率損耗的同時，還能夠降低用電負荷，保證電力設備的使用壽命。

　　所以，要想更好地對風電網的有效功率進行計算，需要選擇合理的導線路徑，在傳輸量最大的基礎上降低電阻的壓力值，最大范圍內降低以及減少有效功率的損耗，保證有效功率傳輸的高效性。對產生的無效功率，要依據風力發電場的實際情況，有選擇地選用專業變壓器來負責電場的供電以及發電，針對性地進行無功補償。

　　在我國當前風電新能源的發展現狀及其并網技術的發展現狀來講，整合風力電網資源，開展無功補償，采用并聯電容器、同步調相機以及靜止無功電力補償器三種電力損耗無功補償的方式。充分結合電網的基本特點以及電網建設的基本需求，針對性選擇可以最大限度降到風力電網運行負荷的建設方案，有效降低功率損耗，創造更多的經濟價值與社會效益。

　　4.4風電功率評估

　　對風電進行轉化時，需要采用很對并網技術，其中，最主要的是對風力發電量進行評估。隨著我國風電事業的不斷發展，社會各界逐漸對風電進行了大量研究，通過這些研究可以發現，可以利用天氣預報的信息，構建出不同的分析模型，將這些模型組合到一起之后，計算出相對較為精確的結論。

　　首先，在該技術當中，主要應用了天氣遇到的分析信息，由于我國天氣預報技術較為完善，使得其采集到的天氣信息較為準確，為風力發電以及并網提供了良好支持。其次，通過對風電設備周邊信息的采集，準確掌握風電場所的具體情況，并以此為基礎，確定出輪轂的風向，以及風力的流動速度。最后，利用上述得到的結果，可繪制出相應的功率曲線，從而推導出風機的實際功率。通過這一技術的應用，能夠為風機的選擇提供重要幫助，從根本上改善了預測不準確的問題，極大程度上提升了預測的精確度。

　　能源論文投稿刊物：《企業技術開發》(TechnologicalDevelopmentofEnterprise)雜志創刊于1982年，由湖南省科技廳主管，湖南省科技信息研究所主辦、湖南省總工程師協會、湖南省民營科技實業家協會的工業企業技術理論雜志，是我國改革開放后創刊最早的技術信息類刊物之一。國際標準刊號：ISSN：1006-8937，國內統一刊號：CN：43-1172/TB，郵發代號：42-60。

　　結束語

　　為進一步響應國家可持續發展的號召，提倡低碳生活，大力發展風電資源是我國可持續發展道路上的重點之一，眾所周知，煤炭資源屬于不可再生資源，生成周期非常長，甚至需要上千年的生成周期。因此，風電新能源的開發與利用成為我國資源可持續發展的重要選擇之一。

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　　作者：王國斌

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