并网检测为新能源发展“保驾护航”

　　基于可持续发展的宏伟愿景，当前新能源发电正经历着从配角到主角的漫长转变过程。风能作为一种新能源，是近期最具有大规模开发利用前景的可再生能源，许多国家都制定了风力发电的发展规划和激励政策，以加快技术改进和市场开拓。

　　众所周知，目前并网风力发电是大规模利用风能最经济的方式，但随着风电机组单机容量和风电场规模的不断增大，风电也对电力系统的稳定运行带来一定的影响（风电机组对电网功率因数的影响和导致局部电网电压水平下降是制约风电场发展的因素），研究大型风力发电场接入电力系统的相互影响，开发相应的研究方法和分析工具，对发展风力发电具有重要的意义和实用价值。

　　致远电子作为国内有数的几家新能源发电检测厂商，对于风力并网发电有着长足的认知，在与该公司的工程师一番细聊后，笔者了解到这项技术目前仍然存在诸多不完善之处，想要深入了解风力发电的朋友，可以看看以下致远电子对于它的一些介绍。

　　风力发电机的主要分类与并网挑战

　　据悉，风力发电机根据运行特征和运行技术一般分为恒速风力发电机和变速风力发电机。恒速风力发电系统具有结构简单、成本低、过载能力强以及运行可靠性高等优点，是过去几年主要的风力发电设备。在恒速风力发电系统中，其发电设备主要是异步风力发电机，而异步风力发电机运行时，靠转差率来调整负荷，可直接并网，也可通过晶闸管调压装置与电网相连接。

　　但是异步风力发电机在并网瞬间会出现较大的冲击电流，而过大的冲击电流会使发电机与电网连接的主回路中的自动开关断开，同时造成电压大幅度下降，使得低压保护动作，导致无法并网。

　　变速风力发电系统的发展依赖于大容量电力电子技术的成熟，从结构和运行方面可分为双馈感应发电机系统和直接驱动的同步发电机系统。变速风力发电机组实现了发电机转速与电网频率的解耦，降低了风力发电与电网之间的相互影响，但是它缺点是结构复杂、成本高、技术难度大。

　　对于风力发电系统来说，早期风电的单机容量较小，大多采用结构简单，并网方便的异步发电机直接和配电网相连。而风电场所在地区往往人口稀少，处于供电网络的末端，再者配电网则呈树状，结构松、电压低、网损较大，承受冲击的能力很弱。因此，风电很有可能给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变问题。

　　风力发电的典型系统构造

　　据致远电子的工程师介绍，针对风电给电网带来的电能质量问题，一般可以通过使用新型的风力发电机组、动态无功补偿装置、超导储能装置来解决。而致远电子主要在电能质量监测装置上有一定的技术积累，可以为风电系统提供精密的电能质量监测设备，快速定位发生电能质量问题的位置，方便风电系统的整改。

　　国内产业现状与并网检测标准详解

　　此外，随着我国风力发电产业的迅速发展，风力发电机的装机容量连年翻倍，但是风电制造企业众多，技术水平良莠不齐，其中缺乏完善的风电并网技术监督与评价机制，仅凭价格竞争，风电市场恶性发展。另一方面，风电机组并网技术目前来说并不成熟，这也导致了风电场并网事故频繁发生。

　　因此，国家制定了一系列的并网检测内容，确保风力发电设备能够安全稳定的并入电力系统中。

　　风电机组并网检测内容主要包括风电机组电能质量、有功功率/无功功率调节能力、低电压穿越能力、电网适应性（包括频率/电压适应性和抗干扰能力）、电气模型验证。以下为各项内容的检测标准：

　　1. 风电机组电能质量测试依据标准：IEC 61400-21:2008风力发电机组电能质量测量和评估方法。

　　2. 风电机组有功功率/无功功率调节能力测试依据标准：IEC 61400-21:2008风力发电机组电能质量测量和评估方法。

　　3. 风电机组低电压穿越能力的测试暂行依据标准：国家电网公司企业标准Q/GDW 392-2009《风电场接入电网技术规定》和IEC 61400-21:2008风力发电机组电能质量测量和评估方法。

　　4. 风电机组电网适应性的测试暂行依据标准：国家电网公司企业标准Q/GDW 392-2009《风电场接入电网技术规定》。

　　总结：

　　不单单是风力发电，在这里我们只是引用众多新能源发电技术中较有代表性的类别。当延伸至整个新能源行业时，我们便可以做到“观于微而知其著”，清楚地懂得若要正确引导其向上发展，一方面除了制定符合国情的并网标准外，也需要同步开展并网检测技术的研究，为新能源发电的华丽“晋升”保驾护航。

　　——本文选自5月份《测试测量特刊》，更多测试方案及技术热文可关注电子发烧友最新《测试测量特刊》