风电新能源及其并网技术的发展现状探究

风电新能源及其并网技术的发展现状探究

摘要：我国风能资源丰富，但是在实际利用上存在诸多限制，风电新能源作为一种具有显著生态、经济效益的资源开发形式，近年来受到了全社会的广泛关注。作为自然资源能源转换的重要形式，与传统热能生产电力方式相比较，其生态价值更为显著，完全符合绿色社会发展理念。尽管风能的好处是如此明显，但在电网连接过程中仍存在一些缺点，影响电网的稳定性。在此基础上，有必要结合风电发展趋势，加强新能源并网技术的研究和应用，使其更好地发挥生态、经济、能源作用。

关键词：风电新能源；并网技术；发展现状

引言

风能属于可再生清洁能源，在使用过程中基本无污染，已在各国获得了较广泛的应用。作为一种可再生资源，风能是无污染和无害的，但风向和风速是不确定和间歇性的，这使得很难有效地利用和储存风能资源，使得各国对风能资源的利用在技术上更加有限。凭借电网本身的连接技术的优势和功能不断优化，可以有效提高传统风力资源的利用，最大限度地实现电力系统的高质量发展。我国海岸线较长，和其他国家相比，在风力资源上有非常大的优势。随着我国风力发电技术的发展和社会电力需求的增加，其单机容量、并网规模等方面一直处于扩张中，风电发展势头越来越强，对并网技术也提出了越来越高的要求。

1风电新能源的特点

风电新能源是指借助相关设备进行风能向电能的转化，并将这部分电能供于社会生产、生活使用，减少消耗煤炭、天然气等不可再生资源。作为源于大自然的可再生资源，风能

在利用过程中不会产生环境污染和破坏，是良好的清洁能源。不过，风电新能源也存在着一些不利于使用和发展的特点，主要如下。（1）稳定性差。作为过程性能源，风电新能源受风力、风向、风速等因素影响较大，有着极大的随机性，无法被人为控制，很可能在短短几分钟内发生巨大变化，也很难受风力发电机的调节和管理，导致风电机组发电量不稳定。（2）风能储存困难。虽然我国有着非常丰富的风力资源，但总的来说，风能储存量并不大，这主要与风能欠稳定、难以储存及储存成本大有关。调查发现，风能蓄电成本远高于火电，需要在输出电量的基础上调控收纳电量。（3）风轮机工作效率低。风轮机的理想工作效率是65%，但在实际运行中，垂直风轮机的工作效率一般在40%以下，水平风轮机则不超过50%，直接影响了风电新能源的长远发展。（4）风电场位置偏僻且分布不均。我国幅员辽阔，风电新能源丰富，但从整体地形来看，资源丰富区和负荷中心区的距离较大，风电场位置多分布在距负荷中心较远处，电网结构较脆弱，需要强大的风电输送工程支持。若进行大规模风电新能源的开发，需要配套建设一整套风电输送工程，再加上风轮机利用效率低，对风电新能源的发展造成了阻碍。

2风电新能源发展现状

风能利用技术主要是利用大型风力涡轮机转换低密度风力发电，但现有风力涡轮机的风力利用率很低，而且由于各种因素，风力涡轮机的效率在20%至50%之间。风向和风速不确定，断断续续，电力波动很大，所产生的电力的差异和波动性很大，考虑到风力发电机本身的特点。我们拥有丰富的风力资源，但其使用相对有限。由于风力资源丰富而且难以储存，风能的使用比发电成本高得多，因此在蓄电方面受限，对于电力的运用不充分。此外，由于电网的不可预测性和风能的不可预测性，无法有效规划风能，同时某些地区缺乏先进的机组设备限制了电力的使用，使规划工作复杂化总的来说，偏远地区的风能十分丰富，但远离负荷中心和缺乏电网结构妨碍了风力发电的有效传输，因此，改进电网结构设计和风能输送能力有助于提高风力发电的利用率和利用率目前，由于技术限制，所有地

区风能利用率低，电网分配困难，妨碍了电力系统的发展。在这方面，首先必须考虑风能对电能质量的影响，通常使用异步发电机来避免独立风力发电的影响，并直接连接配电网。丰富的风力资源远离主电区，电力远距离输送可能造成谐波污染，增加电压闪变的危险因素；第二，电网规划可以优化利用现有风能资源，但如果电网由于某些风速限制而无法有效控制电力，则风能的利用很容易受到阻碍。因此，有必要有效地规划风能系统并建立适当的网络能力，以便在促进区域经济发展的同时实现网络的迅速发展。

3加强风电新能源并网的措施

3.1深度探索并网技术及风能捕获技术

风电场深受诸多因素所影响，发展不平衡问题显著。其中风力对风机控制系统的影响最为明显，综合诸多角度分析，便可清楚，若是出现电力不均衡问题，将直接影响到电网安全。综合相关研究分析，为了能够保障电网安全，并且大力推进风电新能源的发展，需有效提高风电系统的稳定性，提升系统故障处理能力，并以此为基础，针对风电场联网以及对电网的有效支持即可采取辅助措施，深化二者联系，构建起系统性的应对框架。风电场不稳定性因素，同当前大自然神秘因素息息相关，虽然诸多能源可以投入应用，但是如何提升应用效果是其中最为严峻的问题。风能是可再生能源的一种，更是绿色低碳能源的代表，在环境保护方面具有极其重要的意义。然而，如何高效捕获自然界风能是当前首要研究重点。此外，也需综合考虑到风电新能源的具体应用价值，实际应用目的，并综合电网运行的可行性、稳定性、经济性等原则特征，实现技术研发。总而言之，未来风电新能源创新研发的首要任务在于风能捕获技术的创新研发，虽然当前风电新能源技术发展仍然存在诸多问题，但是综合考虑到风电能源属于可再生能源，将显著缓解全球能源紧张，便需要对此深入研究，从而保障诸多方面均满足于能源需求。

3.2应用技术手段降低电网压力

从风力发电到输电，再到使用，必然有一定程度的消耗，这种消耗类型以有功功率消耗和无功功率消耗的形式体现。风电并网的过程中也可能出现这种问题，随着损失电量比率上升，这将影响风力发电的经济效益。这需要有效的技术手段和方法，以查明和消除并网电路中隐藏的某些问题，这不仅可以降低损失电量比率，而且可以延长电气设备的使用寿命。主要从几个方面来看，(1)科学选择最大限度地降低阻力的压力值，从而减少功率损耗，提高传输效率。(2)结合风力发电场的实际转换情况，选择更兼容的变压器，保证电场的供电和发电，进行有针对性的无功补偿，更好地整合风力发电网资源，包括并联电容器的使用、同步调相机以及静止无功电力补偿器三种实际补偿方式降低电网运行负荷，有效减少能源损失，创造经济价值。

3.3风电并网仿真

为了保证整个电力系统的正常运行，需要建立一个完整的仿真系统。鉴于目前风力发电模式的数量和多样性，很难建立一个通用模拟模型。与此同时，随着电力系统的大规模发展，现有的模拟模型无法满足当前的需要，给目前的风力发电网络互联带来了许多困难和困难。具体而言，这些问题包括:第一，目前的电磁状态模型不能有效地应用于大型电力系统中的某一组模拟；第二，目前并网的机电暂态模型精度不符合现有要求，缺乏测试和数据模型；第三，目前的风力发电机设计师主要使用黑匣子模型，这种模型不易有效维护。为了解决这些问题，需要对整个系统的电气参数进行通用建模、实时检测和识别，以便对电气系统进行准确的模拟。

结束语

总之，风电新能源是近年来炙手可热的清洁可再生能源，随着风电装机容量的增长，风电行业在我国得到了巨大发展。同时，风电存在不稳定性、难存性、位置分布不均衡性，相关技术仍未达到先进水平，使得风电应用对电网系统产生了种种不利影响。为解决这些问题、提高并网性能，风电行业应加强对风电工程的管理、引入先进技术预测风力发电功率，尽可能减少对电力系统的不利影响、降低功率损耗、提高风电电压质量，为人们提供更多清洁电能，以推动社会生产力的发展。

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