风电并网对电力系统的影响及改善措施标准版本
风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响与保障

风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响与保障随着风电场的不断发展,风电场并网已成为电网发展的主要方向之一。
风电场并网性能测试是保证风电场与电力系统连接安全可靠的重要手段。
本文将从影响和保障两个方面探讨风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响和保障。
一、风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的影响1. 电网电压质量问题风电场并网后会对电网电压质量产生一定的影响。
由于风电场本身具有波动性,当风速发生变化时,风电场输出功率将发生变化。
这种功率变化会影响电网的电压质量,如果风电场并网性能测试不充分,将会对电网电压质量产生不良影响。
2. 电网频率稳定性问题由于风电场的输出功率受风速影响,因此风电场的并网会影响电网的频率稳定性。
如果风电场并网性能测试不充分,控制系统反应过迟,将会对电网频率稳定性产生不良影响。
3. 对电网设备的影响风电场的并网涉及到大量的电网设备,如变压器、开关、电缆等。
如果风电场并网性能测试不充分,将会对这些设备产生不良影响,严重时可能会导致设备损坏。
二、风电场并网性能测试对电力系统稳定运行的保障1. 确保风电场与电力系统连接安全可靠风电场并网性能测试的目的是保证风电场与电力系统连接安全可靠,防止发生故障事故。
通过对风电场的并网性能进行测试,可以及时发现、定位并解决问题,从而保证风电场与电力系统的连接安全可靠,为电力系统运行提供保障。
2. 提高电网稳定性风电场的并网性能测试可以及时发现并解决风电场与电力系统连接时出现的问题,从而提高电网稳定性。
通过充分测试,可以提高风电场响应速度,保证电网频率和电压的稳定性,保障电力系统的运行稳定性。
3. 优化电网运行方式风电场并网后,将直接影响电网运行方式。
并网性能测试可以通过收集大量数据,优化电网运行方式。
通过对数据分析,可以调整电网负荷分配,优化电网供电路径,从而提高电网运行效率。
结论风电场并网性能测试对电力系统稳定运行起着重要的作用。
通过风电场并网性能测试,可以提高电网运行效率,保障电力系统运行稳定性,保证风电场与电力系统的连接安全可靠,促进电力系统稳健发展。
风力发电并网对电力系统安全的影响及应对措施

苏 格 兰 的一 栋 别 墅 中 安 装 。 用 于房间照 明。1 8 8 8年 . 美 国 建
筑 师 查 理斯 主 持 设 计 和 建 设 一 个 风 机 转 子 达 1 7 米 的 大 型 风
用 电的高峰时刻 . 电 网经 常 超 负 荷 运 行 , 为 了 维 持 电 网 稳 定
需 要 投 入 正 常 运 行 以外 的备 用 发 电机 组 . 这 些 备 用 的发 电机
运 营 指 南
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风 力发 电并 网对 电力系统安全的影响及应对措施
李 建 军
风 力发 电研 究 的意义 和发 展情 况
— — — ・- 1风 能 的 发 电 原理
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风 能是 一 种 非 常 清 洁 的新 能 源 . 并 且 在 全 球 的蕴 藏 量 巨 大, 据 估 计 全 球 可 以利 用 的 风 能 约 为 2百 万 兆 瓦 . 大 约 是 全 球 每年 燃 烧 的煤 炭 能 量 的 3倍 多 。 德 国和 丹麦 的风 力 发 电量 分 别 占本 国 电力 需 求 的 4 %和 5 % ,我 国 8 0 %的发 电量 靠 煤 .
要 的影 响 。
我国2 0世 纪 8 O年 代 才 开 始 接 触 有 关 风 电方 面 的 技 术
由于风电的技术要求高 . 我 国并未大规 模发展风 电 . 当 时 很
( 2 ) 采 取 的措 施 。 在 全 国范 围 内增 加 用 于 调 峰 的 正 向 、 负
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风 力 发 电量 及 技 术 与 欧美 发达 国家 还 有 很 大 差 距 大力 发 展
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风电并网对电力系统的影响及改善措施

风电并网对电力系统的影响及改善措施[摘要]:由于风电场是一种依赖于自然能源的分散电源,同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统,其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。
着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,特别是对系统稳定性以及电能质量的影响,对大型风电场并网运行中的一些基础性的技术问题进行了研究。
[关键词]:风电场;并网;现状分析。
一、引言风力发电作为一种重要的可再生能源形式,越来越受到人们的广泛关注,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益,得到长足发展,随着风电设备制造技术的日益成熟和风电价格的逐步降低,近些年来,无论是发达国家还是发展中国家都在大力发展风力发电。
风力发电之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身所具有的独特优点:(1)风能资源丰富,属于清洁的可再生能源;(2)施工周期短,实际占地少,对土地要求低;(3)投资少,投资灵活,投资回收快;(4)风电场运行简单,风力发电具有经济性;(5)风力发电技术相对成熟。
自20世纪80年代以来,大、中型风电场并网容量发展最为迅猛,对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大,随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈加显著,成为制约风电场建设规模的严重障碍。
因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。
其局限性主要表现在:(1)风能的能量密度小且不稳定,不能大量储存;(2)风轮机的效率较低;(3)对生态环境有影响,产生机械和电磁噪声;(4)接入电网时,对电网有负面影响。
二、我国风力发电装机容量现状根据中国风能协会发布《2012年中国风电装机容量统计》报告中数据显示,2012年,中国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7872台,装机容量12960MW,同比下降26.5%;累计安装风电机组53764台,装机容量75324.2MW,同比增长20.8%。
2001-2012 年中国新增及累计风电装机容量区域装机情况图(引自《2012年中国风电装机容量统计》)2006-2012 年中国各区域累计风电装机容量图(引自《2012年中国。
大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施

大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施摘要:风能具有可再生、无污染等特点,在新能源领域具有巨大的发展潜力。
随着风电装机容量在电网中所占比重的不断提高,大规模风电并网对电网的影响越来越严重。
因此,根据风电场实际运行情况,分析大规模风电并网对电力系统的影响,并采取有效措施,这对电力系统的稳定安全运行具有重要的现实意义。
本文详细论述了大规模风电并网对电力系统的影响及解决措施。
关键词:大规模风电并网;电力系统;影响;解决措施风能作为一种清洁可再生能源,不仅是最具大规模开发利用的能源,也是最具竞争力的非常规能源。
我国集中开发的大型风电场大多远离负荷中心,当地电网结构薄弱,吸纳风电的能力差,必须远距离输电;而且风能具有一定的间歇性及随机性,风电场出力随风速的变化而变化,其有功无功潮流经常发生变化,易发生电压失稳事故,若上述因素不能有效解决,将直接影响电网的安全稳定运行。
一、风能发电的特点1、风能的稳定性差。
风能属于过程性能源,不可控,具有随机性、间歇性、不稳定性特点,风速和风向决定了风力发电机的发电状态及出力大小。
2、风能不能储存。
对于单机独立运行的风力发电机组,要保证不间断供电,必须配备相应的储能装置。
3、风电场的分布位置通常较偏远。
我国的风电场多数集中在风能资源较丰富的西北、华北和东北地区。
二、大规模风电并网给电力系统的影响1、调峰调频容量的影响。
在风力发电系统中,基本无调峰现象,接入电网时多采用软并网方式,系统启动运行中,会产生较大的冲击电流。
特别是当风速超过切出风速时,风机将从额定出力状态解列退出运行,大规模风电并网时,大量风电机组的解列将对电网造成巨大影响。
另外,风速变化和塔影效应会引起风电机组出力波动,导致电网电压闪变。
虽然单台风电机组对电网电压影响较小,但单机对电网电压的影响也需持续一段时间才能基本消失,而大规模风电并网造成的电压冲击往往会造成电网电压的骤降。
当风速增大时,系统输入有功功率增大,风电场母线电压先降后升,此种现象在风电场与电力系统间等效阻抗较大时产生的电压波动更为明显。
风力发电对电网运行的影响及对策

风力发电对电网运行的影响及对策近年来,随着全球化石油能源的日益匮乏,加上日本地震带来的核电警示,加快包括风电在内的安全性清洁能源产业的发展已成为大势所趋。
大规模的风力发电需实现并网运行,国外风电大国虽然对风力发电和电网运行积累了一些经验,但由于我国电网结构的特殊性,风力发电和电网运行如何协调发展已成为风电场规划设计和运行中不可回避的最重要课题。
一、我国风力发电对电网运行的影响我国风力资源的富集地区,电网均比较薄弱,风力发电对电网运行的影响主要体现在电网调度、电能质量和电网安全稳定性等方面。
1.1对电网调度的影响风能资源丰富的地区人口稀少、负荷量小、电网结构薄弱等特点,风电功率的输入必然要改变电网的潮流分布,对局部电网的节点电压也将产生较大的影响。
风能本身是不可控的能源,它是否处于发电状态和所发电量基本取决于风速状况,而风速的不稳定性和间歇性决定了风电机组发电量具有较大的波动性和间歇性,并网后的风电场相当于电网的随机扰动源,具有反调节特性,需要电网侧预留出更多的备用电源和调峰容量,由于风力发电的不稳定性,增加了风力发电调度的难度。
1.2对电能质量的影响风电机组输出功率的波动性,使风电机组在运行过程中受湍流效应、尾流效应和塔影效应的影响,造成电压偏差、波动、闪变、谐波和周期性电压脉动等现象,尤其是电压波动和闪变对电网电能质量影响严重。
风力发电机中的异步电动机没有独立的励磁装置,并网前本身无电压,在并网时要伴随高于额定电流5~6倍的冲击电流,导致电网电压大幅度下跌。
在变速风电机组中大量使用的电力电子变频设备会产生谐波和间谐波,谐波和间谐波的出现,会导致电压波形发生畸变。
1.3对电网安全稳定性的影响电网在最初设计和规划时,没考虑到风电机组接入电网末端会改变配电网功率单向流动从而使潮流流向和分布发生改变的特点,造成风电场附近的电网电压超出安全范围,甚至导致电压崩溃。
大规模的风力发电电量注入电网,必将影响电网暂态稳定性和频率稳定性。
风电并网对电力系统的影响

风电对电力系统的影响由于风速变化是随机性的,因此风电场的出力也是随机的。
风电本身这种特点使其容量可信度低,给电网有功、无功平衡调度带来困难。
在风电容量比较高的电力网中,可能会产生质量问题。
例如电压波动和闪变、频率偏差、谐波等问题。
即可分为:对电能质量的影响,对稳定性的影响,对保护装置的影响。
1.对电能质量的影响风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,可能影响电网的电能质量 ,,如电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及周期性电压脉动等。
电压波动和闪变是风力发电对电网电能质量的主要负面影响之一。
电压波动的危害表现在照明灯光闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均匀和影响电子仪器、计算机自动控制设备的正常工况等。
影响风力发电产生波动和闪变的因素有很多:随着风速的增大,风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。
并网风电机组在启动、停止和发电机切换过程中也产生电压波动和闪变。
风电机组公共连接点短路比越大,风电机组引起的电压波动和闪变越小。
另外,风电机组中的电力电子控制装置如果设计不当,将会向电网注入谐波电流,引起电压波形发生不可接受的畸变,并可能引发由谐振带来的潜在问题。
异步电机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此并网时必然伴随一个过渡过程,流过 5~6 倍额定电流的冲击电流,一般经过几百毫秒后转入稳态。
风力发电机组与大电网并联时,合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。
但对小容量的电网而言,风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌,从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全。
2.对稳定性的影响风力发电通常接入到电网的末端,改变了配电网功率单向流动的特点,使潮流流向和分布发生改变,这在原有电网的规划和设计时是没有预先考虑的。
因此,随着风电注入功率的增加,风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围,严重时会导致电压崩溃[11,13]。
大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略引言近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,风电发电已成为最可行的选择之一。
然而,大规模风电并网对电力系统的稳定性产生了一系列的挑战。
如何应对这些挑战,保持电力系统的稳定运行,成为不容忽视的问题。
本论文将以大规模风电并网对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略为主题进行探讨。
一、大规模风电并网对电力系统稳定性的影响1. 发电波动带来的频率稳定问题大规模风电并网引入了更多的不确定性和变动性因素,由于风速的不稳定性,风电场的发电量会出现波动。
这种发电波动会对电力系统的频率稳定性产生一定的影响。
频率稳定性是电力系统正常运行的基础,发电波动产生的频率变化可能导致系统频率偏离额定值,进而影响系统的稳定运行。
因此,需要制定相应的应对措施以确保电力系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题大规模风电并网会导致电力系统中的短路电流增加,进而影响系统的电压稳定性。
由于风电的不确定性和变动性,其发电功率对网侧电压的影响较大。
风电场的接入可能导致系统电压的波动,甚至引发电压不稳定的现象。
电压不稳定性对电力系统的设备安全运行和用户供电质量都会产生重要影响。
因此,必须采取相应的措施来解决电压稳定问题。
3. 功率控制问题大规模风电并网会引起系统功率波动,可能会产生电网负荷与风电出力的不匹配情况。
由于风电的输出功率较难控制,这给电力系统的运行带来了一定的困难。
功率控制问题的解决,对于保持电力系统的平衡运行至关重要。
二、应对策略1. 频率稳定问题的应对策略为了解决大规模风电并网带来的频率稳定问题,可以考虑以下措施:设置合理的调度策略,通过调整其他发电源的出力来平衡风电波动的影响;引入先进的频率响应控制技术,由风电场主动参与系统频率调控,提高系统的稳定性;制定风电场接入的频率稳定性评估标准和约束条件,以保证系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题的应对策略针对大规模风电并网引发的电压稳定问题,可以采取以下措施:增加发电侧的无功支撑能力,通过合理的无功控制手段来调整风电场的输出功率;优化风电场与电网之间的电压控制策略,确保系统的电压在合理范围内稳定;采用电压稳定恢复装置和控制器等技术手段,提高电力系统的电压稳定性。
分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略

分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略摘要:风能是可再生能源的重要组成部分,在当前的能源危机和环境污染的背景下得到了迅猛发展。
风力发电本身具有一定的波动性和间歇性,容易受到环境、气象等因素的影响。
分布式风力发电并网对电力系统的安全性、可靠性和稳定性有着较大影响,因此,分布式风力发电并网存在较大的安全隐患,需要采取有效措施提高电能质量、优化电力系统结构、合理调度电力系统,确保电力系统稳定运行。
下面,文章就分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略展开论述,关键词:分布式;风力发电;并网;电力系统影响1风力发电的原理和系统结构风力发电是指利用风力带动风车叶片转动,并基于增速机提升叶片旋转速度,叶片旋转所产生的动力可以驱动发电机发电。
风力发电技术的具体过程如下:(1)利用风力的动能推动螺旋叶片旋转,将风力动能向机械能转化;(2)叶轮转轴与发电机转轴相互连接,故叶轮转动会带动发电机转动,机械能被转化为电能。
随着节能环保理念的不断发展,加之国家政策的大力推动,近年来我国风力发电技术得到飞速发展,风力发电系统的复杂性亦在不断提升。
风力发电系统的组成包含齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统、控制系统等。
在系统运行阶段,齿轮箱可以基于齿轮之间的配合提升发电机转速,在提升发电功率的同时保障发电稳定性;偏航系统负责根据风向变化灵活调整风轮扫掠面,确保扫掠面时刻与风向保持垂直关系,最大化利用风力资源;在风机停机过程中,液压系统与刹车系统处于配合运行状态;控制系统是系统的核心,负责控制各系统模块,确保风力发电机时刻在稳定的电压、频率下运行,并实现风力发电系统的自动并网、自动脱网,在发生故障期间可以及时发出报警信息,以便检修部门及时停机进行故障检修[1]。
2风力发电并网技术的运用特征从风力发电并网技术的使用特征上看,该类发电形态多采用风力资源,其在应用时带有极强的环保性。
相关部门在应用风力发电并网技术期间,应恰当观察技术应用时的操作环境,利用对相关环境的科学控制,有效处理并网技术中的各项麻烦,适时增强并网技术的操作规范,并透过对应的规范性内容,适当加强并网技术运用的环保性,满足该项技术使用过程的各项需求,因而相关部门应恰当规范风力发电和光伏发电并网技术的运用内容,增强该发电技术使用的针对性。
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[摘要]:由于风电场是一种依赖于自然能源的分散电源,同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统,其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。
着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,特别是对系统稳定性以及电能质量的影响,对大型风电场并网运行中的一些基础性的技术问题进行了研究。
[关键词]:风电场;并网;现状分析。
一、引言风力发电作为一种重要的可再生能源形式,越来越受到人们的广泛关注,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益,得到长足发展,随着风电设备制造技术的日益成熟和风电价格的逐步降低,近些年来,无论是发达国家还是发展中国家都在大力发展风力发电。
风力发电之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身所具有的独特优点:(1)风能资源丰富,属于清洁的可再生能源;(2)施工周期短,实际占地少,对土地要求低;(3)投资少,投资灵活,投资回收快;(4)风电场运行简单,风力发电具有经济性;(5)风力发电技术相对成熟。
自20世纪80年代以来,大、中型风电场并网容量发展最为迅猛,对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大,随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈加显著,成为制约风电场建设规模的严重障碍。
因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。
其局限性主要表现在:(1)风能的能量密度小且不稳定,不能大量储存;(2)风轮机的效率较低;(3)对生态环境有影响,产生机械和电磁噪声;(4)接入电网时,对电网有负面影响。
二、我国风力发电装机容量现状根据中国风能协会发布《20xx年中国风电装机容量统计》报告中数据显示,20xx年,中国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7872台,装机容量12960MW,同比下降26.5%;累计安装风电机组53764台,装机容量75324.2MW,同比增长20.8%。
2001-2012 年中国新增及累计风电装机容量区域装机情况图(引自《20xx年中国风电装机容量统计》)2006-2012 年中国各区域累计风电装机容量图(引自《20xx年中国风电装机容量统计》)三、风电并网对电力系统的影响风力发电是一种特殊的电力,它以自然风为原动力,风资源的随机性和间歇性决定了风电机组的输出特性也是波动和间歇的。
作为发电机构的异步发电机在发出有功功率的同时,需要从系统吸收无功功率,且无功需求随有功输出的变化而变化。
当风电场的容量较小时,这些特性对电力系统的影响并不显著,但随着风电场容量在系统中所占比例的增加,风电场对电力系统的影响会越来越显著。
本文主要从以下几个方面讨论并网风电场对电力系统的影响,包括并网过程对电网的冲击、对电网频率、电网电压、电网稳定性、电能质量以及继电保护的影响。
1、并网过程对电网的冲击异步电机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此并网时必然伴随一个过渡过程。
直接并网时,流过5~8倍额定电流的冲击电流,一般经过几百毫秒后转入稳态。
异步发电机并网时冲击电流的大小,与并网时网络电压的大小、发电机的暂态电抗以及并网时的滑差有关。
滑差越大,则交流暂态衰减时间越长,并网时冲击电流有效值也就越大。
风力发电机组与大电网并联时,合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。
但对小容量电网而言,风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌,从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全。
目前可以通过加装软起动装置和风机非同期并网来削弱冲击电流,但会给电网带来一定的谐波污染。
2、对电网频率的影响风电场对系统频率的影响取决于风电场容量占系统总容量的比例。
当风电容量在系统中所占的比例较大时,其输出功率的随机波动性对电网频率的影响显著,影响电网的电能质量和一些对频率敏感负荷的正常工作。
这就要求电网中其他常规机组有较高的频率响应能力,能进行跟踪调节,抑制频率的波动。
考虑到风电的不稳定性,当风电由于停风或大失速而失去出力后,会使电网频率降低,特别是当风电比重较大时,会影响到系统的频率稳定性。
消除该影响的主要措施是提高系统的备用容量和采取优化的调度运行方式。
当然,当电力系统较大、联系紧密时,频率问题不显著。
3、对电网电压的影响风力发电出力随风速大小等因素而变化,同时由于风力资源分布的限制,风电场大多建设在电网的末端,网络结构比较薄弱(短路容量较小),因此在风电场并网运行时必然会影响电网的电压质量和电压稳定性。
另外,风力发电机多采用感应发电机,感应发电机的运行需要无功支持,因此并网运行的风力发电机对电网来说是一个无功负荷。
为满足风力发电场的无功需求,每台风力发电机都配有无功补偿装置。
目前常用的是分组投切电容器,其最大无功补偿量是根据异步发电机在额定功率时的功率因数设计的。
即在额定功率时无功补偿量必须保证功率因数达到设计的额定功率因数,一般大于0.98。
由于分组投切电容器不能实现快速连续的电压调节,对快速的电压变化无能为力。
风力发电对电网电压的影响主要有慢的(稳态)的电压波动、快的电压波动(1~lJ闪变)、波形畸变(1llJ谐波)、电压不平衡(即负序电压)、瞬态电压波动(1~lJ电压跌落和凹陷)等。
4、对电网稳定性的影响风电接入系统引起的稳定问题主要是电压稳定问题。
这是由于:(1)普通的无功补偿方式为电容器补偿,补偿量与接入点电压的平方成正比,当系统电压水平降低时,无功补偿量下降很多,而风电场对电网的无功需求反而上升,进一步恶化电压水平,严重时会造成电压崩溃,风机被迫停机;(2)在故障和操作后未发生功角失稳的情况下,部分风电机组由于自身的低电压保护而停机,风电场有功输出减少,相应地系统失去部分无功负荷,从而导致电压水平偏高,甚至使风电场母线电压越限;(3)故障切除不及时,会发生暂态电压失稳;(4)风电场出力过高有可能降低电网的电压安全裕度,容易导致电压崩溃。
总而言之,并网型风电场对于电网稳定性的主要威胁,一方面是风速的波动性和随机性引起风电场出力随时问变化且难以准确预测,导致风力发电接入系统时潜在安全隐患;另一方面是弱电网中风电注入功率过高引起的电压稳定性降低。
5、对电能质量的影响风电对于电力系统是一个干扰源。
风电对电能质量的影响主要有以下三方面(前述对电压的影响是最重要的方面):(1)风速变化、湍流以及风力机尾流效应造成的紊流,会引起风电功率的波动和风电机组的频繁启停,风机的杆塔遮蔽效应使风电机组输出功率存在周期性的脉动;(2)软起动并网时,由软起动装置引起的各次谐波;(3)风电经AC/DC/AC并网时,由于脉宽调制变换器产生的谐波。
谐波的次数和大小与采用的变换装置和滤波系统有关。
6、对继电保护装置的影响与常规配电网保护不同,通过风电场与电力系统联络线的潮流有时是双向的。
风力发电机组在有风期间都和电网相连,当风速在起动风速附近变化时,为防止风电机组频繁投切对接触器的损害,允许风电机组短时电动机运行,此时会改变联络线的潮流方向,继电保护装置应充分考虑到这种运行方式。
其次,并网运行的异步发电机没有独立的励磁机构,在电网发生短路故障时,由于机端电压显著降低,异步发电机仅能提供短暂的冲击短路电流。
此外,由于目前一般风机出口电压大都是690V,折算到35kV(威更高电压等级)侧时其阻抗需乘以=(u35/Uo 6 ),因此从35kV侧的等值电路来看,风力发电机及相应的低压电缆相当于一个很大的限流电抗,短路电流无法送出,因此风电接入点的保护配置要考虑到风电场的这一特点。
总之,风电场故障电流主要由公用电网电源提供,风电场保护的技术困难是如何根据有限的故障电流来识别故障的发生,从而使保护装置快速而准确地动作。
7、大容量风电并网电网故障对潮流的影响在电网发生事故时,系统电压瞬时发生变化,风机在自身保护特性的作用下,降低了出力,系统潮流重新分布,重要联络线潮流变化明显。
通过电网实际故障经模拟计算故障情况下风电机组出力变化对系统潮流的影响,因此在各种工况计算时,应充分考虑风电机组出力对计算结果的影响。
积累风电运行经验,对故障期间风电受低电压能机组的实际动作、出力变化情况提供基础数据,以提高仿真计算的精确度,更好地掌握在风电机组并网时的系统运行经验。
8、电网电压不平衡对风力发电机组的影响潮流计算是获取电网运行情况和分析电网稳定状态的基础工具, 一些风力发电的相关研究已经使用了潮流计算。
这些研究近似认为系统三相平衡, 潮流可以采用单相代表三相来处理, 然而为了研究电网的三相不平衡运行, 三相必须分别计算。
由于风力发电机并网点电压取决于系统电压, 而风力发电机组吸收的无功功率及机端电容补偿的无功功率与并网点电压有关。
因此风力发电机组母线电压、无功均为未知量。
风力异步发电机并入电网, 发出有功功率, 吸收无功功率。
同时电网通过发电机终端电压影响风力发电机组的运行。
风力发电机组与电网的关系实际上是功率和电压之间的关系, 通过适当连接电网和风力发电机组的模型可以进行综合仿真. 仿真步骤如下:(1) 设t=t0(t0 是仿真周期的起始时间) , 给出各母线电压各相初始值;(2) 应用t 时刻风速和风力发电机组终端电压当前值, 进行风力发电机组动态仿真, 计算出风力发电机组有功、无功功率;(3) 进行电网三相潮流计算, 得到修正后电压;(4) 应用t 时刻风速和风力发电机组终端电压当前值, 进行风力发电机组动态仿真, 计算出风力发电机组有功、无功功率;(5) 如果有功和无功功率的初始值与修正后的修正值非常接近(误差tend(tend 仿真周期的截止时间),如果此式成立, 进入第8步,否则返回第2 步。
四、改善风电场对电网影响的措施风力发电的并网对电网的电能质量和安全稳定运行带来的负面影响,可以通过一些有效措施得到改善,进一步降低风电对电网的影响。
1、无功补偿技术改善风电系统运行性能的无功补偿技术包括风电场出口安装动态的无功调节装置(svc)、具有有功无功综合调节能力的超导~g(SMES)装置等措施。
静止无功补偿器(svc)可以快速平滑地调节无功补偿功率的大小,提供动态的电压支撑,改善系统的运行性能。
将SVC安装在风电场的出口,根据风电场接入点的电压偏差量来控制svc~l,偿的无功功率,能够稳定风电场节点电压,降低风电功率波动对电网电压的影响。