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摘要：风力作为一种清洁和再生能源，这在发电行业具有重要的应用价值，风力发电并网成为了新能源发电重要的发展趋势之一。本文就针对我国风力发电并网技术与电能质量控制措施进行深入探讨。
关键词：风力发电；并网技术；电能；质量
风力发电是我国电能的主要来源之一。如今，风力发电场的容量不断增加，开始对电网系统整体造成一定影响。由于风力发电场往往处于人口数量较少的区域，并不位于供电网络的中心区域，故而不会承受大量的冲击力。因此，风力发电可能会使配电网出现谐波污染或是闪变等问题。且风力发电的随机性也会导致发电过程受到影响。因此，风力发电并网技术的应用便成为各企业关注的热点，如何控制电能质量也成为各企业关注的问题。
1、风力发电并网技术
风力发电并网技术要求发电机输出的电压在幅值、频率以及相位上和电网系统的电压要完全相同。随着风力发电机组容量的逐渐加大，风电在并网时对于电网的冲击也越来越大。当并网冲击十分严重的时候，不但会引起电力系统电压下降，还会对发电机和机械部件（塔架、桨叶、增速器等）造成一定的损坏。如果并网冲击时间持续过长，可能会出现系统瓦解或者威胁到其他挂网机组的正常运行，所以，必须要选择合理的并网技术。
1.1同步风力发电机组并网技术
同步发电机在运行过程中，在输出有功功率的同时，又可以提供无功功率，而且周波稳定，电能质量高，所以已经被电力系统广泛采用。怎么让这项技术和风力发电机并网技术实现完美融合就成为当今人们要研究的问题。在很多时候，由于风速不稳定，会导致在转子上的转矩极不稳定，并网时其调速性能将不能达到同步发电机所要求的精度，如果并网后不对其进行有效控制，特别是重载情况下，极可能会发生无功振荡与失步问题，所以，过去的许多年里国内外风力发电机组都很少会采用同步发电机。近些年来，伴随着电力电子技术的高速发展，已经可以通过技术在一定程度上避免这些问题，比如在同步发电机与电网之间采用变频装置就是有效的办法，人们又重新开始重视同步风力发电机组并网技术。
1.2异步风力发电机组并网技术
异步风力发电机组并网技术的基本原理是：根据转差率的基本原理，对发电机的运行负荷进行调整，当发电机的转速与同步转速相近时，就可以实现风力发电机组与配电网的并网。在并网过程中，异步风力发电机组并网并不需要安装同步设备，只需要采用异步发电机就能够实现同步转速并网，有效避免了失步、振荡等问题，电网并网后的运行质量也得到了提升。但是，异步风力发电机组并网具有一定的缺陷，因为异步发电机在并网操作中会产生冲击电流，如果冲击电流过大，将会降低电网的电压水平，不利于电网的安全运行。在异步风力发电机组并网技术应用的过程中，必须采取一定的无功补偿措施，进而避免磁路饱和、无功激磁电流增大等问题。
2、风力发电并网技术对电能质量的影响
2.1引入谐波
在利用风力发电并网技术的过程中通常会受到一系列谐波的影响，一般包括以下两个方面：①应用风力发电并网技术过程中涉及到的逆变器形成谐波；②风力电源在接通后进行工作的过程中本身会形成谐波源。这些方面都可能是引入较多谐波的因素，从而使电网整个结构的电能质量受到影响。除此之外，就目前的风力发电技术来说，大多数的风力发电机组利用软并网的技术方式完成并网，此过程易产生大量冲击电流，当切出风速低于外界风速时，风机就会处于额定处理状态之外，对并网技术下电网供电质量造成了严重的影响。
2.2电压波动和闪变
风力能源属于一种清洁的自然能源，利用风力发电并网技术进行发电会造成对电压的影响，易产生电压的波动和闪变。在对风力发电并网进行连接的过程中，若连接位置与配电变压器非常接近时，则此接入工作只会轻微地影响电网产生电压闪变，但是接连位置与配电变压器非常靠近时，则会对电流产生较大影响，会造成馈线附近电压的大幅度波动，致使用于发电的用电设备受到损害，进一步使其正常的运行状态受到影响。除此之外，由于接入了风力发电，导致电网电压升高，特别是当前用于风力发电的电机较多的为异步电机，此发电机在进行旋转磁场的构建时会消耗大量的无功功率，这些功率的分布严重影响着整个电压的情况，在利用并网技术对这些发电大规模进行入网处理之后，就会消耗掉其中的一大部分无功功率，这会在一定程度上提高线路上的压降。
3、风力发电并网电能质量控制策略
3.1有效抑制谐波
风力发电并网中可以利用静止无功补偿器对谐波危害进行抑制。常见的静止无功补偿器包括可投切电容器、电抗器、谐波滤波装置等。静止无功补偿器的应用优势在于响应速度较快，能够实时跟踪并网后的无功功率变化情况，对风速不稳造成的电压不稳现象进行大幅度调节，从而有效消除谐波，进而提高电网的电能质量，保障电网的稳定运行。
3.2电压闪变和波动的抑制
3.2.1应用有源电力滤波器
采用有源电力滤波器是抑制电压闪络的有效手段，在负荷发生变化时，实时补偿无功电流，从而有效稳定符合电流的波动情况。有源电力滤波器的主要构造包括电力晶体管和可关断晶闸管，大部分属于可关断的电力器件，可以利用电子控制器取代传统电源作用，通过发出畸变电流，从而保障系统为负荷发出稳定的正弦基波电流。有源电力滤波器不仅响应迅速，还能够快速进行电压闪变补偿，从而有效控制电能质量，降低电压波动，确保电网的稳定性和可靠性。
3.2.2应用动态电压恢复器
将风力发电系统并入到中低压配电网中，由于有功功率变化造成的电压闪变十分明显，因此，在加强无功补偿的同时还需要进行瞬时有功功率的补偿操作，这就需要对传统的无功补偿装置进行更新，利用具有储能单元的补偿装置，进而实现电能质量的有效改善。动态电压恢复器正是满足以上要求的重要装置，可以在非常精确的时间内完成系统电压的传输，从而有效解决电压波动的问题，为用户提供更加高质量的电能。
3.3改善电能质量
对于电能质量而言，理想状态为正弦波，但受一些因素的影响，波形会出现偏离，即产生电能质量问题。现阶段，诸多城市中电能质量都不高，影响人们的正常工作及生活，所以改善与控制电能质量势在必行。在电能质量改善中，首先，针对电功率因素进行改善，确保无功就地平衡，需要注意的是供电半径要确保合理；其次，供电线路导线截面的选择，对变电与配电设备合理配置，避免超负荷运行；最后，适当设置调压措施，如变压器加装有载调压装置、串联不畅、安装静电电容器或同期调试相机等，上述措施实际应用中，对电能质量都具有改善作用。此外，在电力系统运行过程中，还需要对人们的用电情况进行调查，寻找影响电能质量的原因，采取更有效、更具针对性的措施来改善电能质量。
4、结语
在电力电子技术发展成熟的今天，电能的整体质量可以通过利用电力电子技术控制风电机组达到改善效果，促进我国风力发电的发展。但我国风力发电并网技术仍存在着问题，使风力发电不能在各类发电企业中广泛应用，各个发电企业还需要大力研究风能，提升风能发电的效率，使我国风力发电水平得到提升，丰富我国的电力资源，促进整个电力行业的未来的发展。
参考文献
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