风电新能源发展与并网技术研究

风电新能源发展与并网技术研究

崔国辉

国家电投集团河北电力有限公司 , 河北 秦皇岛

摘要：社会生活生产能源需求的不断增加促使我国在能源供需方面形成了紧张局面。近些年来，为实现我国能源供需平衡发展，政府相关部门立足于可持续发展理念，重点针对可再生能源的开发利用问题进行了统筹部署，以期可以在满足能源供需平衡的同时，缓解能源需求不断增长与生存环境发展之间所存在的矛盾问题。针对于此，本文主要以风电新能源为研究对象，重点针对风电新能源发展情况以及风电并网技术内容进行研究分析，以供参考。

关键词：风电新能源；发展现状；风电并网技术；研究

引言：随着新冠肺炎疫情的常态化发展,我国电力行业严格按照党中央及国务院决策部署要求,重点针对复工复产工作进行统筹部署与合理落实。其中,为强化我国电力保障水平,满足能源供需平衡要求,电力行业内部针对风电新能源以及风电并网技术内容的开发与利用问题进行深度研究与分析。与传统能源形式不同，风电新能源作为可再生资源的领域范畴，通过合理开发与利用可以为社会生产生活提供良好的电力保障。再加上十四五规划的贯彻落实，促使实现风电新能源的开发与利用，已然成为我国能源电力结构转型发展的重要趋势。结合当前发展情况来看，我国风电新能源开发利用以及风电并网技术应用水平始终处于持续提升状态，有效为我国电能供应以及开发利用提供了良好保障。

1 风电新能源发展现状及趋势分析

随着可持续发展战略的贯彻落实，国家政府部门针对可再生能源发展政策文件进行了统筹部署以及陆续出台，有效解决了可再生能源费用分摊以及经济激励等方面的问题。可以说，在政府部门以及行业主体的驱动作用下，我国可再生能源逐步进入规模化发展阶段当中。以风电新能源为例，2013年~2015年基本上可以视为我国风电新能源高质量发展的重要时期。在该阶段中国内风电电源建设投资规模明显扩增，并且呈现出逐年增长的态势^[1]。

2015年~2018年作为我国风电新能源并网发展的攻坚阶段，在政府相关政策的引导支持下，风力发电成本明显下降。而到2019年~2020年阶段，随着我国风电新能源行业的成熟化发展，风电电源投资额明显增长，并且在风电新增吊装容量方面也稳步增长。如2020年风电新增吊装容量高达57.8GW。目前十四五时期，国家政府部门针对风电并网发展模式进行了进一步升级与强化，像机组大型化以及长叶片等新兴技术将会应用于风电并网发展体系当中。另外，海上风电并网始终是我国风电新能源发展的主流方向。因此在未来的发展过程中，行业内部应该针对海上风电并网发展问题进行侧重强调。

2 风电并网技术发展及应用实践分析

风电并网技术作为近些年来新兴的新能源发展技术手段，可通过获取较大的电网补偿以及支撑更好地为开发与利用风力能源电力保障。区别于传统运行模式，风电并网运行模式所涉及到的成本费用相对较低，并且在环境效益方面表现良好，具有重要的可行性价值。一般来说，风电并网技术在应用模式方面主要可以从以下3种形式进行研究分析。

2.1 异步发电机组并网

异步发电机组并网作为风电并网技术领域的重要表现形式，通过科学合理应用可以实现对风电新能源的高效利用。从作用形式上来看，直接并网、降压并网以及基于晶闸管软并网基本上可以视为异步发电机组并网技术形式的领域范畴。在应用直接并网技术的过程中，需要保障发电机相序与电网相序保持同步状态。当基于风力驱动的异步发电机转速与同步转速保持同步状态时，风电能源可自动并入到电网当中实现高效开发与利用^[2]。

但是需要注意的是，在使用异步发电机组并网技术的过程中可能会涉及到电流冲击问题。如果不加以提前规避或者应对处理，容易导致电网电压下降。降压并网更加适用于容量相对较大的机组设备当中，但是这种并网方式所呈现出的经济效益比较差。而基于晶闸管的软并网方式在控制回路方面操作简单，但是需要满足的特定条件较多，适用性并不是很强。

2.2 同步发电机组并网

同步发电机组并网技术需要依托于风力机驱动作用，促使同步发电机变频装置与电网并联方式融合应用，最终实现发电机组并网运行过程。区别于其他并网方式，同步发电机组并网方式主要利用频率变换装置完成对电能输出过程的有效控制。在此过程中，基本上不会受到电流冲击问题的影响，因此运行安全性程度表现较高。最重要的是，同步发电机组并网方式在运行应用过程中可以规避失步问题。究其原因，主要是通过采取一直一交转换方式可以达到预期运行效果。除此之外，同步发电机组并网方式在一定程度上可通过利用阻抗匹配等功能方式，输出更多的电能资源。

2.3 双馈发电机组并网

通过高效应用双馈发电机组并网技术基本上可以保障电网侧脉冲整流器始终处于高效稳定的运行状态，并为系统设备提供良好的电能。在具体应用过程中，双馈发电机组并网模式在抗干扰能力方面表现较强，不会受到外界环境因素的干扰影响而出现电能资源供应效果不佳的问题。但是需要注意的是，我国在风电并网技术应用研究方面尚未达到成熟高度。

因此所运用的并网技术以及相关模式均存在明显的优缺点。建议在具体应用过程中，相关工作人员应该主动结合电力需求，选择合适的并网方式进行实践处理。除此之外，伴随着我国风力发电机组容量的不断扩增，并网与电网冲击之间所呈现出的矛盾问题也会越来越明显。针对于此，在并网技术及相关模式的选择上，最好可以结合实际情况进行调整^[3]。

结论：总而言之，通过合理开发与高效利用风电等新能源，不仅可以有效缓解我国能源紧张的局面现象，同时也可以对电力供应不足问题进行有效补充。最主要的是，通过合理采风电并网技术模式可以进一步实现电力供应平衡目标，为我国社会生产生活提供良好的电源保障。鉴于风电新能源开发利用以及风电并网技术模式的应用可行性，建议在今后的发展过程中，行业内部应该立足于风电并网技术的发展现状以及主流趋势，对当前技术模式所存在的短板问题进行及时补齐，以切实可以为我国社会生产生活提供源源不断的电力能源。

参考文献：

[1]马春兰. 风电新能源及其并网技术的发展现状探究[J]. 湖南水利水电,2020(02):65-66+69.

[2]吉孝明. 风电新能源并网技术研究[J]. 电子世界,2021(02):27-28.

[3]刘国辉. 风电新能源发展与并网技术研究[J]. 内蒙古煤炭经济,2021(10):183-184.