浅谈风力发电的现状及发展趋势

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1、浅谈风力发电的现状及发展趋势　　摘要：如今人们的环保意识不断加强，环境保护的理念已经深入人心。风力发电作为新型的清洁能源，已经成为国家关注和发展的重点，发展极为迅速，国家以及众多企业投入大量资金进行风力发电相关技术的研究，大量的风电场也在投入建设。该文对近年来风力发电的现状进行了介绍，对风电运行存在的问题进行了分析，并对风电未来发展的趋势进行了展望。　　关键词：风力发电现状发展趋势　　中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674-098X（2017）03（b）-0014-02　　近年来能源供应日益紧张，环境污染问题日益突出，因此国家对新能源的重视

2、程度与日俱增，风能作为一种清洁高效的能源已经成为利用的重点。我国有绵长的海岸线，大片的草原戈壁，风力资源十分丰富。随着我国对风力发电投入力度的不断加大，风力发电近年来发展十分迅速，已经成为一种重要的能源供应，风电技术也得到了迅速发展[1]。截至2013年底，我国风力发电新增装机容量达到1.6万MW，累计装机容量达到9.1万MW，新增装机容量和累计装机容量都达到世界前列。　　由于风力资源季节性波动性的影响，大容量的风电场的并网会对电网的电能质量、系统稳定性、谐波情况、线路损耗以及继电保护造成影响。进行风电功率的合理预测，提高风电穿透功率，研究动态无功补偿等技

3、术对风电存在的问题进行有效解决是风电研究的重点。由于风力发电所占电网装机总量的比重过大会影响系统运行的可靠性，合理分配风电场和传统能源的比例，降低风电场对电网的冲击，是发展风电能源的重点[2]。该文对风力发电现有技术进行了阐述，对风电技术发展面临的问题进行了研究，并对风力发电的发展趋势进行了展望。　　1常用的风力发电系统　　目前风力发电系统常用的风力发电机主要有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机三种。由于变速恒频系统可以适应较宽的风速范围，已经成为风力发电的主流机型，而直驱永磁同步发电机和全功率变流器组合在未来有着广阔的发展前

4、景。　　1.1恒速恒频发电机系统　　恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成。风轮机应用定浆失速控制可以确保发电机输出的电能电压和频率保持恒定。由于异步发电机在输出有功功率的同时会有无功产生，因此，可以通过并联电容器提高电网的功率因数[3]。由于风能波动性和不稳定性的特点，恒速恒频发电机系统的风能利用率较低，能量输出波动性也比较大。　　1.2变速恒频双馈异步发电机系统　　双馈异步发电机是如今风力发电的主流设备，占装机总量的绝大部分。变浆距角技术的应用，提高了风能的利用率，而且在机组紧急停止时，通过调整可以减少风能的收集，降低了机

5、组的机械冲击，机组的使用寿命加长了[4]。定子侧和电网连接，转子通过双PWM变换器控制励磁，确保定子电能频率的稳定。　　1.3变速恒频直驱永磁同步?l电机系统　　风力发电机和永磁同步发电机直接连接，避免了减速箱对系统运行的影响。同步发电机发出的电能通过交直交变频技术形成稳定的交流电进入电网[5]。励磁采用永磁体节省了励磁的维护投入，但发电机的体积和制造成本以及难度加大了。　　2风电场并网对电网的影响　　随着风电技术的迅速发展，大容量风电场的并入，电力系统的潮流方向和继电保护配置都会发生改变。风电场在并网过程中还有很多问题需要解决。　　2.1功率流动模式在风

6、电场并网后发生改变　　常规电网电能从电源发出，经由输电线路输送到负荷端，电能的传输方向是单向传输。而风电场在电网的末端，通常建立在偏远的野外，远离用户端，风电场并网后，配电网的功率流动呈双向传输，对系统的继电保护整定造成影响，应多电源网络模式配置保护设备，整定值不应在并网冲击电流范围内。　　2.2影响电网调度分配　　风能的不确定性和不可控性，造成其难以进行可靠的调节和预测，风电的并入，使电力系统的备用容量增加。由于火电机组需要几个小时的时间才能可靠投入，一旦系统的备用容量不足，则会对风电场的并网造成影响。风电的并网常常会显得不太合时宜，即在用电高峰时风电供

7、应较少，而在用电低谷时电能的产生量却很大，增加了电网的调度难度。　　2.3影响电网的供电质量　　风电场的并入增加了电网的电源，但由于风能的不稳定性和随机性，风电场的输出功率是波动的，从而造成电网电压的稳定性不高。目前风电系统主要为以步发电机，需要吸收大量无功，若无功不足则会造成电网压降和闪变的问题。风力发电并网的电力电子设备也会产生谐波，对电网的供电质量造成影响。　　3风力发电中的重点技术问题　　风力发电作为重要的新兴能源，受重视程度越来越高，如何提高风能的使用效率，改善风力发电的电能质量是风力发电工作研究的重点。　　3.1风力发电功率的预测　　风能的不稳

8、定性和随机性，经常造成大容量电场并网严重影响电力系统的可靠性，制约