ESKAP-浅析新能源风力发电与电能质量的问题
新能源又称新型非常规能源，是一种开发使用少，形式多样的非传统型能源，如太阳能、风能、核能、潮汐能、生物质能等等。新能源一般具有绿色环保、环境污染小、资源储备大、可再生等优势，相较于传统能源的短缺，新能源可谓是取之不尽、用之不竭，可以有效缓解煤炭资源的开发紧张问题，降低二氧化碳排放量，对减少大气污染和降低全球性的温室效应具有重要意义。就目前我国应用最普遍的新能源是太阳能和风能，在此本文主要讲述了风力发电的原理、设备、存在问题及解决措施。
一、风力作为新能源发电的基本原理及发电机结构
1.1风电工作原理。
风能是来自大自然的一种绿色能源，具有环保无污染、资源储备大的优点。
同时在发电工作过程中，风能的工作原理也比较简单，所以风力发电的方式应用最广泛。其工作原理主要是借助风能推动发电机涡轮叶片的转动，并配备增速机进一步加快叶片的转动速度来实现高效率地发电。由电力局发布的数据来看，风力发电的速度应该不小于3m/s，即天气晴朗的微风下也可以发电，所以风力发电是一种简单易行的发电方式。
1.2风力发电机结构。
风力发电的核心设备即发电机，发电机的好坏决定了风力发电的效率和质量。目前我国工业技术发展迅速，风力发电机的种类也越来越多，分类也越来越细致。根据主轴方向可分为水平轴和垂直轴发电机；按照桨叶数量可分为单叶片、双叶片、多叶片型发电机；根据风电机的输出容量可以分为小、中、大型电机；根据工作转速可以分为定速风机和变速风机。风力电动机的主要组成部件为机舱、转子叶片、轴心、低速轴、齿轮箱、发电机、电子控制器、液压系统等。举例来说，变速风力发电机在发电过程中通过风力带动叶轮转动，利用变速箱达到发电的工作速度并传送到机舱，这样既可以降低了对风度的要求，也提升了发电机的工作运行效率。
二、风力作为新能源发电的电能质量问题
2.1谐波问题
造成风力发电机在运作过程中产生谐波问题的原因有两个：一是电机自身所配置的电力动力系统，恒速风力发电机与电网直接相连，会导致电波不稳容易产生谐波；二是发电机并联补偿电容器与线路之间可能会产生电抗，产生的谐波电流会严重影响风力发电的质量，谐波电流随着环境和时间的变化而变化，如果在电网线路间产生谐波电流共振，会引起电路故障，严重时甚至会引发电力事故。
2.2闪变问题
当下大多数风力发电厂采用的都是软并电网发电机组，运行发电时机组容易产生冲击电流，发电系统会出现闪变问题，严重是可能会影响风力发电系统的正常运作。
同时当风速大于发电机组所承受的额定风速时，风力发电机组则会顺势自行进入工作状态，所以在这种情况下不排除有全部发电机同时运作的情况，这样大规模的运行会对供电系统产生巨大的冲击。此外，电机系统受天气的影响发电时会导致输出功率发生顺势的波动而产生闪变问题。
三、风力作为新能源发电提高电能质量的保障对策
3.1改善新能源装置性能。
风力发电机作为核心设备应该定期进行维护和升级，随着科技的发展，机构的性能也在不断的提高，在选择新能源发电设置时，建议使用性价比较高的设备，一方面可以增强设备自身功率、减少谐波和闪变问题，另一方面是降低运营资金的投入。此外还要对电机系统安装相关的电能质量管理装置和电力储备装置，以提升设备的使用性能和运行周期，进而提高发电效率。
3.2提高系统接纳能力。
对发电机涡轮叶片对风力的接纳能力进行升级改造，采用先进的稳定交流输电系统，积极建设适应性强、运行稳固的电网。此外，国家对新能源发电设备的使用和投入制定了新的标准，企业的相关人员应明确了解国家的要求，大力投入和开发具备该质量的电力生产设备。
3.3抑制谐波的产生
一方面要在电力产生系统做好抑制谐波电流产生的有效措施，另一方面是在电力转换机组中注入的电能要满足国家电网的使用要求。风力发电厂向国家电网输送谐波电流时，要满足输电设备与供电设备的容量配比，稳定电流防止出现谐波，建议采用不同类型发电机合理配置混合使用，保证风力发电系统的安全运行。
3.4控制闪变问题的产生
风力发电厂出现的闪变问题也会对电网造成严重的危害，发电厂要保证公共连接点处接入的闪变干扰值满足电能质量、电压稳定性和闪变国家标准（GBI2326-2000）的要求。同时发电厂可能会产生不同时间长度的闪变波动，为了有效地解决闪变问题，还要对风力发电机与供电公共连接点的总容量做好相应的分配。
四、结束语
风能作为应用储备大、无污染、可再生的新能源，世界各国都加大了对风力发电的研发投入，中国也不例外，如今我国风机发电厂累计光伏发电量已经高达190亿千瓦时。在风力发电的开发过程中，应该不断完善和更新电力设备，控制好谐波和闪变问题，提高风力发电质量和发电效率，只有为用户提供高质量的电能，电力行业才能够长远发展。同时风力新能源在广泛应用过程中不仅为我国创造了巨大的经济效益，提升了环境质量，降低了大气、河流、土壤污染，也为我国社会的发展提供了动力。