风电接入对电力系统的影响及控制措施
风电接入技术对电力系统的影响(文集)
1 风电发展现状及特点
风电发展速度 2008 年底我国风电装机容量为 12 210 MW[1]， 居 世 界 第 4 位 。 2008 年 我 国 新 增 风 电 装 机 6 246 MW，仅次于美国，位居世界第 2 位。近 10 年，世界风电装机年均增长 31.8%，我国风电装机 年均增长 70%， 增速约为世界风电年均增速的 2 倍。 近 3 年我国风电装机保持翻番增长，3 年年均增速 约为世界平均增速的 4 倍。 1.2 风电机组技术水平 随着风电机组制造水平的快速提升，单机容量 越来越大。 目前， 兆瓦级机组已成为市场主流机型， 世界最大风电机组的容量已达 6 MW。受风资源、 运输条件等因素限制，陆上风电场单机容量一般在 3 MW 以下，海上风电场及近海陆地风电场单机容 量 可 达 5~6 MW 。 目 前 我 国 风 电 单 机 平 均 容 量 1.1
大规模风电接入的电力系统优化调度新方法_ 18 大规模风电接入火电系统的最优旋转备用容量研究_ 风电接入电力系统经济调度研究综述_ 31 风电接入对电力系统的影响_36 风电接入对电力系统的影响及应对策略_ 41 风电接入后的电力系统可靠性研究综述及展望_ 42 具有低电压穿越能力的风电接入电力系统继电保护的配合_ 考虑大规模风电接入的系统静态电压稳定性分析_ 55 大规模风电接入电网多目标随机优化调度_ 61 49 25
风电接入技术的研究
风电接入对电力系统的影响及控制措施， 风电接入对电力系 统的影响，风电接入对电力系统的影响，大规模风电接入电网的 相关问题及措施，风电接入对地区电网运行影响的研究。
中国学术期刊文辑（2关问题及措施_ 1 风电接入对电力系统的影响及控制措施_ 10 大规模风电接入的电力系统低碳经济调度_ 11
Problems and Measures of Power Grid Accommodating Large Scale Wind Power
风电大规模并网对电网的影响
由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击。
本文针对这一问题,阐述了大规模风电并网后对电力系统稳定性、电能质量、发电计划与调度、系统备用容量等方面的影响。
并对风电的经济性进行了分析。
风电并网对电网影响主要表现为以下几方面：1.电压闪变风力发电机组大多采用软并网方式，但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流。
当风速超过切出风速时，风机会从额定出力状态自动退出运行。
如果整个风电场所有风机几乎同时动作，这种冲击对配电网的影响十分明显。
不但如此，风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动，而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内(低于25Hz)，因此，风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题，影响电能质量。
已有的研究成果表明，闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比(也有说是阻抗角)十分敏感。
2.谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种：一种是风力发电机本身配备的电力电子装置，可能带来谐波问题。
对于直接和电网相连的恒速风力发电机，软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连，因此会产生一定的谐波，不过因为过程很短，发生的次数也不多，通常可以忽略。
但是对于变速风力发电机则不然，因为变速风力发电机通过整流和逆变装置接入系统，如果电力电子装置的切换频率恰好在产生谐波的范围内，则会产生很严重的谐波问题，不过随着电力电子器件的不断改进，这一问题也在逐步得到解决。
另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振，在实际运行中，曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。
与电压闪变问题相比，风电并网带来的谐波问题不是很严重。
3.电压稳定性大型风电场及其周围地区，常常会有电压波动大的情况。
主要是因为以下三种情况。
风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。
单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小，但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失，多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。
风力发电对电力系统运行的影响
风力发电对电力系统运行的影响摘要：作为对电力系统运行有着重要影响的因素之一，风力发电的关键性不言而喻。
该项课题的研究，将会更好地提升风力发电对电力系统运行影响的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。
关键词：风力发电；电力系统；运行；影响一、风力发电对电力系统运行的影响分析1.1对电力系统稳定性的影响风力发电是对风能的利用，其本身就是具有较大的随意性与不可控制性。
发电状态和所发电量基本取决于风速状况，而风速自身是非常不稳定的，由于风速度的间接性会对发电机组的稳定性带来影响，所以在一定程度上也给调控电力系统带来了难度。
对于那些电网结构薄弱的地方而言，通过风能发电就很难保证用电的平衡，加上这些地区往往不具备良好的电源结构，最后导致了电网无法吸收消化这些风电资源。
风电流入也会给电网的节点电压带来十分严重的影响。
1.2对电力系统电能质量的影响风电机组的功率输出不稳定，主要是因为风资源的不稳定性以及风电机组的不稳定性造成的。
这种不稳定性会影响到电网的质量，比如出现电压的波动、谐波以及周期性的电压脉动等等。
风力发电对电网带来的负面影响就是电压的波动，而导致风力发电出现电压波动的原因有很多：当风速增大的同时，风电机组出现的电压闪变和电压波动也会随之增大。
另外，风电机组在停止，开始或者切换的时候也容易导致电压波动。
如果利用一部电机作为风力发电机工作的时候，其自身没有励磁装置，并网之前也没有电压，所以并网的过程必然伴随着过渡的过程，这时候会出现巨大的电流冲击，大概是产生电流的五倍左右。
在几百毫秒以后才逐渐转入稳定阶段。
对那些小容量的风电机组来说，并网瞬间会导致电压严重下降，最后影响电网上其他用电设备的使用。
情况严重的话甚至会威胁到整个电网的安全。
1.3对电力运行成本的影响风力发电受到风力的制约，风力的间歇性与随机性将会对风力发电系统的稳定性与安全性带来挑战。
目前，风力发电技术比传统发电技术的竞争优势还是落后的。
风力发电对电力系统的影响及解决措施
风力发电对电力系统的影响及解决措施摘要：近年来，我国经济社会取得了快速发展，对能源的需求日益增多，能源危机日趋严重。
风力发电作为新型可再生能源具有良好的发展前景，受到人们的重视，取得了较快的发展。
但是风力发电在电力系统的实际应用过程中，还存在一定的问题，需要采取科学有效的措施予以解决，提高风力发电的效率和效果。
关键词：风力发电；电力系统；影响一、力发电对电力系统的影响分析一是发电站规模对电力系统的影响。
近几年，我国风力发电项目规模逐渐增大，在系统化电网管理结构中，风电装机容量占据的比重较小，在注入风力发电能量后，整体项目对于电网的冲击在不断减少，并不会对电网产生非常大的影响，因此，多数风力发电项目并不会对发电场的规模有所标注和限制。
但是，在对于一些区域风能资源较为丰富的地区，由于地理位置距离市中心较远，其电网容量并不大，自身的抗扰动能力也相对薄弱，这就导致风力资源的随机性以及不可控性出现了严重的偏差。
加之风力资源存在随机性以及不可控性，并没有非常完备的技术对其风力功率进行集中预测，相互影响也就十分明显。
二是风力发电对电能质量的影响。
在风力发电项目中，对电能质量产生的主要影响：①谐波影响，在变速风险机组并网操作后，风力发电项目中的变流器会一直处于工作状态，这就会导致整体结构中出现了严重的谐波问题；②电压波动和闪变影响，在并网的风电机组中，常规化运行会使得机组产生功率的波动情况，也会导致电压波动和闪变问题，而究其原因，控制系统不足、电网状况运行缺失以及发电机型等因素都是会导致电压波动以及闪变出现；③电压跌落的影响，在并网风机运行过程中，使用异步电机的频率较高，会从电网中直接吸收无功功率，这就会对电网整体测定的电压产生严重的影响，若是存在大量的风机，在接收到弱电网时，整体电压跌落现象就会被放大，甚至导致整个电压突然下降。
二、风力发电的技术优势在风力发电的过程中，其技术在实际应用中存在很多的优点，并且现如今随着我国风力发电事业快速发展，其技术的应用越来越普通，通过充分的结合风力发电技术存在的优点，主要是存在着以下几个方面：一是经济性十分好。
风电接入对电网保护的影响
摘要： 提出建立鼠笼式风电场多机等值方案。 提出以故障初始时刻的鼠笼式风机的标幺值功率作为分群指
标。 采用 K-means 算法，以准则函数收敛后得到的值最小为分类标准，实现对机组的分群。 针对单个机群中
收稿日期：2012 － 10 － 29 基 金 项 目 ：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （51277143）； 国 家 高 技 术研究发展计划（863 计划）资助项目（2012AA050201） Project supported by the National Natural Science Foundation of China （51277143） and the Grant from the National High Technology Research and Development Program（863 Program） of China（2012AA050201）
间短，关注的是影响继电保护动作时间窗内秒级的
故障电气量信息。
文献［11-12］中指出，当机端正常工作电压为 us=
U e j（t+φ） m
时，FSIG
的
A
相故障电流的表达式如下：
! " # $ isA= UDUm
1 -1 X′s Xs
e-t ／τ′r Re
e j（ωr ჭ 卷第 1 期 2013 年 1 月
电力自动化设备
Electric Power Automation Equipment
Vol．33 No．1 Jan. 2013
风电接入对继电保护的影响（一） —— — 鼠笼式风电场电磁暂态等值建模
风电并网对电能质量的影响及治理
风电并网对电能质量的影响及治理摘要：风力发电具有环保清洁的特点，是现在非常流行的一种可再生能源的一种利用方式，对缓解我国的能源危机，实现可持续发展战略具有重要意义。
我国风力发电经过一段时期的发展，已经具备一定的规模。
但是风力发电并网却对电能质量产生了一些不良的影响，严重阻碍了风力发电的持续发展。
因此，做好风力发电并网对电能质量影响的研究，积极采取措施进行治理，是我国现阶段不可推卸的责任。
关键词：风电并网；电能质量；影响及治理1风电并网对电能质量的影响1.1电压偏差问题电压偏差时风电并网对电能质量不良影响之一，主要是由于系统的无功功率不平衡引起的。
电压偏差的产生主要是在供电系统运行的时候，其在某一个节点中的电压与供电系统的额定电压所产生的差值，这个差值与供电系统的标称电压之间的百分数就叫做这个节点处的电压偏差，正常情况下来说，35kV及以下的供电系统的三相供电的电压正负的偏差绝对值是不超过其标称电压10%的，对于10kV以及以下的三相供电电压其允许的偏差是在标称电压±7%的范围内的，而对于220V的单相供电电压其偏差是在标称电压的7%-10%的范围内。
我们知道，电力系统的无功功率会进入输电网络，从而使得电路首末端产生较大的电压差。
在风力发电并网的过程中，虽然通过并联电容器补偿来调节电压，但是由于电容器投切过程中，存在调节不平滑的问题，也就是说，电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的，电网的结构也随着运行的方式变化而变化，这就引起了电力系统运行功率不平衡，同时，这种调节是阶梯性变化的，无法实现最佳的补偿。
这也就导致了无功功率的波动，从而最终引起电压的偏差问题，影响电网的稳定运行。
1.2电压波动问题风电机组电压波动的原理主要是其线路阻抗上所存在的压降，输出功率中有功电流的分量作用在相应的线路电阻上，压降表示为R*Ir，输出功率中无功电流的分量作用在相应的线路电抗上，压降表示为jX*Im，这样就形成了一定的电压压降，当风电机组输出功率发生波动的时候，有功电流以及无功电流就会随着发生变化，从而引起电网电压的波动。
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
詈 ■ — 一蕾 皇
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
．
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
向 旋转 备用 容量 这 种 方 法 最 直 接但 是 会 大 幅 度 增 加 电 网的
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
。 太 阳 的热 辐 射 不 均 匀 会
大规模风电接入电网的相关问题及措施
大规模风电接入电网的相关问题及措施随着可再生能源的风电成本不断下降和环保问题的日益凸显，大规模风电接入电网已经成为可再生能源发展的重要方向之一。
大规模风电接入电网所面临的问题也逐渐受到人们的关注。
本文将围绕大规模风电接入电网的相关问题和解决措施展开讨论。
1. 电网稳定性问题大规模风电接入电网会对电网的稳定性造成一定的挑战。
风电的不确定性和间歇性会对电网的频率和电压造成一定的波动，可能引起电网的失稳甚至导致电网大面积的停电事故。
2. 输电损耗问题大规模风电通常会建设在偏远地区或离电网较远的地方，这就需要通过长距离输电来将风电的电力输送到负荷中心，这样会引起较大的输电损耗，同时也会增加输电线路的投资与维护成本。
3. 电网规划和建设问题对于许多地区来说，需要对电网进行一定的改造和升级，以适应大规模风电的接入。
这就需要进行电网规划与建设，同时要考虑风电与其他能源的协调和平衡。
4. 对可靠性和安全性的影响大规模风电接入电网会对电网的可靠性和安全性产生影响。
风电的随机性和变化性会对电力系统的频率和电压造成一定的冲击，因此需要制定相应的控制策略与技术手段，以确保电网的可靠运行和安全供电。
二、大规模风电接入电网的解决措施1. 技术方面的解决措施在技术方面，可以通过完善的电网规划与建设，采用先进的输电技术和智能电网技术，提高电网的输电能力和稳定性。
也需要研发并采用风电技术，改善风电的预测与调度能力，提高风电的可预测性和可控性，以降低对电网的影响。
2. 管理方面的解决措施在管理方面，可以加强电网的运行调度与管理，采用合理的电力市场机制，通过合理的电价激励机制来引导风电的消纳和调度。
也可以进行电网分布式控制与管理，提高电网的灵活性和韧性，以适应大规模风电的接入需求。
3. 政策方面的解决措施在政策方面，可以出台相关政策法规，制定风电发展的规划和目标，以保障风电接入电网的条件和环境。
也可以建立并完善相关的风电补贴政策和环境保护政策，以促进风电行业的发展。
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风电接入对电力系统的影响及控制措施
互联网环境下，电力网络日趋复杂，使电网维护和管理难度增加，很容易出现电网瘫痪情况，造成严重的经济损失。
在电力系统中接入风电，能够减少停电损失和故障发生率，使电力网络管理效率得到明显提升。
文章简要论述风电场特点及风力发电机组故障情况，分析风电接入对电力系统的影响，提出具体控制方法。
标签：风电接入；电力系统；保护装置
前言：
风力发电属于可再生能源发电技术，应用日益普遍。
风力资源丰富，但开发难度大。
一些地区虽然适合风电大规模开发，但都处于电网末端，网架结构简单，一旦把风电接入电网，不仅影响电能质量、继电保护等，还会导致电网稳定性差。
明确风电接入对电力系统的影响，采取专业技术手段加以控制，优化电力系统性能，为客户提供优质电力服务。
1风电场及风力发电机组故障
1.1风电场特点
风能具备随机性和不可控性，也不能够存储，很难像常规火电厂一样，通过调节汽轮机汽门，对出力进行有效控制，故而，风电机组发出的电能具备波动性和随机性特征。
因风能具备不可控特征，无法依据负荷调度风力发电，使调度难度增加。
当前，风电机组以异步发电机为主，尽管把无功补偿电容器组装设在机端出口，有功功率输出过程中，发电机会以系统为载体，对无功功率进行吸收，而无功需求受有功输出变化影响。
1.2风力发电机组故障特征
风力发电机组应用时间并不是很长，尚存在诸多技术桎梏，其故障特征主要表现在以下方面。
具体而言，将控制技术和运行特征作为划分依据，可把风力发电机细分为变速恒频和衡速衡频两类。
前者有双馈式风力发电机、永磁直驱式风力发电机等，后者则以鼠笼式感应风力发电机为主[1]。
在风电故障点、接入点位置已知，且保持不变时，短路电流会受接入的风电机组类型影响，表明不同类型风电机组故障特征存在差异。
2风电接入对电力系统的影响
在电力系统中接入风电，会对继电保护产生影响，还容易干扰电网稳定性、电能质量等，甚至影响电流保护。
具体如下：
2.1风电接入影响继电保护
如果风电机组的切入频率相对比较高，很容易干扰接触器，导致其使用年限缩短，或者对其产生损坏。
在风向期间，连接电网和风力发电机组，以此对风电机组投频率进行有效控制。
倘若风速在周围波动，可使风力发电机进行短时运行。
该背景下，风电场和电网联络线之间的功率具备双向特征。
如果把配电网接在电网末端，因配电网属三段式电流保护，仍会干扰配电保护装置。
因而，安装风电场保护装置时，要对这类因素进行考量。
2.2风电接入影响电网稳定和电能质量
通常在电网末端接入风力发电设备，这使传统电网中单电源分别结构发生了改变，进而影响电流流向和分布情况。
当风电功率增加时，会出现风电场周围电网局部电压比较大的情况，倘若此类情况非常严重，还有可能使电力系统崩溃，产生不良后果。
2.3风电接入位置影响电流保护
在配电网中，同时进行限时电流速断、电流速度、过电流保护。
这一情况比较常见。
分析各类型风力发电机组故障，可知，短路电流在相对比较短的时间内会发生减弱，其由风机提供。
采用专业技术手段，对比分析风电接入位置故障点上下游，得出如下结果：当风电接入位置不同，线路长度、风机接入容量、可靠系数等都会对误动和振动范围产生影响[2]。
在故障点上游连接风电，使电流增加，很容易相邻电路产生干扰，出现电流保护1段超越情况。
反之，在故障点下游接入风电，会因风电分流，使故障点线路电流保护2段拒动。
3風电接入对电力系统影响控制措施
风电接入对电力系统的影响是多方面的，电力工作人员要结合实际情况，依托专业技术手段，从以下三个方面，降低或者消除风电接入对电力系统的影响。
3.1灵活调整保护装置
在配电网中接入风电场，要对发电机中的各类故障电流进行充分考量。
还要依据实际情况，对配电装置进行重新调整，继而对配电网络保护情况进行整定。
这一背景下，采用专业技术手段，灵活调整各配电装置，对电流流向加以确定。
除此之外，还要对电网与电场联网线路功率进行充分考量。
调整配电器时，也要力求严谨，把终端变电站方案作为重点参照。
3.2极限电路和电网保护
随着风电技术的快速发展，我国出现了相当规模的风电场，其通常采用35kV 继电保护装置，为极限电路和电网提供保护。
风力发电本质上是一种分布式供应电源，相较于常规配电网络，各有优缺点。
通常情况下，当风电场发生故障电流
时，持续时间并不是很长，而外部自然环境、温度等也会对风力发电机的运行产生干扰[3]。
执行具体操作时，如果只结合地区因素，开展继电保护工作，继电保护质量会受到影响。
反之，在风电继电保护装置中，同步使用通信技术和智能化电网技术，会形成崭新的线路和新型继电保护体系，将其应用到风力发电过程中，有效性强。
3.3改善电能质量
完成并网工作之后，电场中，连接点短路比与电网线路电阻比，会对电力发电场电压波动、闪变等产生影响。
该过程中，如果连接点短路比非常大，那么，风力发电机组引起的电压波动、闪变等则非常小。
如果电网线路连接点短路比和电阻比相对比较适中，那么无功率导致的电压波动会补偿有功率引发的电压波动。
其优势在于使平均闪变值减小。
这会对电能质量产生影响，使其得到明显改善。
结语
综上所述，风电接入对电力系统影响非常明显，不仅影响继电保护，还会对电网稳定性和电能质量产生影响，也会干扰电流保护等。
电力工作人员要结合实际工作情况及要求，明确风电接入对电力系统产生的不良影响。
采用专业技术手段，灵活调整保护装置、极限电路，实施电网保护，使电能质量得到明显提升，增强电网安全性及稳定性，实现电力系统运行方式优化，使风电接入更加安全、可靠，为用电客户提供优质的供电服务。
参考文献：
[1]康鑫.风电接入对电力系统的影响及控制措施[J].经营管理者，2015（23）：42-43.
[2]谷俊和，刘建平，等.风电接入对系统频率影响及风电调频技术综述[J].现代电力，2015，32（1）：46-51.
[3]韩璐，李凤婷，等.风电接入对继电保护的影响综述[J].电力系统保护与控，2016，44（16）：163-169.。