风电对电力系统调频和备用的影响研究_吴淳
风电接入电网后对系统运行产生一系列重要 影响，根据范围大小分为本地影响和全系统影响。 对本地电网而言，风电接入的影响主要考虑稳态 电压偏差、电能质量和本地电压控制。对于全系 统而言，风电接入影响到系统备用容量水平、电网 稳定性、输电系统效率、输电阻塞管理、传统发电 厂的发电效率和发电厂的排放以及系统的可靠 性。当风电场靠近负荷中心时，这种影响可能是 正面的； 相反，如果电网结构薄弱，缺乏先进的风 电机组的控制手段，影响也可能是负面的。
电力系统必须始终维持电力生产和消费之间 的平衡。系统中表征有功功率平衡的首要参数是 系统频率。如果电力供应和需求之间突然出现失 衡，会体现在发电机组转子转速变化上： 如果发电 量超过负荷需求，则转子的转速会增加，电网频率
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2011，39（ 6）
图 1 不同时间尺度的调频控制
会上升； 反之，发电量小于负荷需求，则转速会降 低，电网频率会下降。这类功率失衡可能是由于 某台发电机的继保装置跳闸或者某个大功率负荷 突然断开导致。一次调频和二次调频是输电系统 调度员（ Transmission System Operator，简称 TSO） 实第 h 小时的风电场预测出力；
ch ———第 h 小时的风电场实际出力。
平衡罚金是基于 MAPE 值计算的，如果预测
值偏离实际出力 20% 以上，则偏差部分要被处以 电价 30% 左右的罚金。基于上述规定，风电场的 规模越大，则在预测准确性方面越有优势。图 4 给出了风电场规模与预测准确性之间的关系，随 着风电场规模的增加，其 MAPE 值从 40% 降低到 25% 左右。
在一次调频自动激活之后一段时间，二次调 频通过自动发电控制（ Automatic Generation Control，简称 AGC） 来实施，其动作时间从 15 s 到 15 min。二次调频为一次调频提供支持，它会持续作 用直到系统投入三次调频（ 如图 1 所示） 。
在二次调频激活后，实施一次调频的机组会 回到正常运行状态，为下次调整做准备。二次调 频的备用容量包括旋转备用（ 保留部分容量的水 电厂或火电厂、燃气轮机、抽水蓄能电厂） 和非旋 转备用（ 可快速启动的燃气轮机发电厂和可中断 负荷） 。二次调频控制开始于系统出现功率不平 衡后 15 s，而且必须在 15 min 内完成部署。电网 的适当二次调频备用容量取决于峰值负荷的大 小，二者之间的关系可参考图 2。 1． 3 三次调频
电力系统的一次调频控制会自动响应于频率 波动，恢复发电和负荷之间的平衡，使频率回到额 定值的允许范围。
一次调频的特点如下： （ 1） 一次调频的功能 在互联电网中是共享的，互联系统越大，则调频能 力也越强； （ 2） 一次调频能力的共享也受到输电 阻塞的影响； （ 3） 一次调频的响应时间很短，一般 不会超过频率变化后 15s； （ 4） 一次调频功能应该 确保能持续 15min 以上； （ 5） 由于一次调频所需 要的响应几乎是即时的，这就要求运行中的发电 机必须留有足够的发电备用容量。 1． 2 二次调频
如果没有特别的控制措施，在不降低其发电 出力的前提下，风电几乎不能对一次调频作出任 何贡献。风能在 15 min ～ 1 h 的时间尺度的波动 性使传统形式的发电机组的负荷跟踪过程更加困 难，从而 影 响 到 其 调 频 控 制 能 力。这 一 点 对 于 TSO 来说是必须应对的问题。调频控制对于电力 系统的稳定运行非常重要，因而必须设法保证调 频控制所需的容量，这就需要系统提供更多的旋 转备用容量或者是对应的可中断负荷。
如果电力系统有功输出和负荷需求之间的失 衡持续较长时间，在二次调频作用之后一段时间
图 2 电网二次调频备用容量和峰值负荷之间的关系
仍然不能恢复平衡，则需要启用三次调频。 三次调频，又称 15 min 备用，通常是由 TSO
调度员人工调节，来替代二次调频。这样可以释 放被占用的二次调频备用容量。
电力系统中某些类型的发电机需要提前数 h 开 机，并 且 需 要 和 电 网 同 步 后 才 能 够 正 常 发 电。 也就是说为了在高峰负荷时段输出电能，TSO 必 须对负荷高峰的发生时间做出预测，并且要提前 数 h 启动发电机。此外，有的发电机关机的过程 也非常耗时，而重新启动则需要数 h 的冷却时间 间隔。考虑到经济性，做出启用这些发电机组的 决策一般要保证它能持续运行数天。确定投入运 行的发电机组及其运行时间的过程也称为机组组 合。
综上所述，风电出力的波动性、可预测性和可 控性会影响到电网所需要的旋转备用容量。随着 风电渗透率的增加，风电对系统调频控制和负荷 跟踪能力的影响也越严重。
1 电力系统功率平衡的基本原理
电力系统的运行涉及不同的时间尺度（ 本文 所涉及到的调频控制的时间尺度主要参考了欧洲 大陆联合电网（ Union for the Coordination of Transmission of Electricity，简称 UCTE） 的运行实践，不 同电网可能有所差别，从几秒到几天，分别对应于 电力系统控制的一次调频、二次调频和三次调频 （ 见图 1） 。 1． 1 一次调频
为了评 价 风 电 并 网 对 二 次 和 三 次 调 频 的 影 响，需要考虑 TSO 对二次、三次调频备用容量的 使用方式。在容量较大、风电分布较为分散的电 网中，即使在极端天气状况下，所有风电的集合出 力的功率波动也很少超过 10% 装机容量 / 小时； 而小型的电网，比如丹麦西部的电网，所有风电的 集合出力的功率波动通常很少超过 25% 装机容 量 /h。如果风电在二次调频时间尺度的波动超出 事先的预测，则会影响系统的净不平衡功率。风 电出力的预测偏差和其它的调度计划功率偏差 （ 主要是负荷预测偏差） 结合起来构成了系统的 总的不平衡功率并决定着备用容量水平。研究表 明，只有在风电的极限穿越功率达到 10% 以 上 时，风电才会对二次调频备用容量产生明显影响。 这方面，风电最显著的影响是如何调度传统调峰 电厂的容量跟随负荷的变化和波动。
预测的价值高度依赖于电网规程、技术水平和风 电场所在地点的气象、地理条件。不同国家的法
规的差别导致风电出力预测工具的投资主体有很
大区别。 （ 1） 在德国和丹麦，输电网和配电网运营企
业对系统功率平衡和电能质量负完全责任，并且 有义务全额收购包括风电在内的可再生能源发电 量。因而，风电出力预测工具主要由输电网和配 电网运营企业投资。
图 3 电力系统的调频和备用
大容量风电场对系统的影响延伸到不同的时 间尺度： 秒、分钟、小时和天。这些影响体现在额 外增加的备用容量、电能成本的增加和系统运行 的新技术措施等方面。
2 平衡风电场、负荷和传统电厂的出力
2． 1 备用容量的调度和运行 为了平衡发电和负荷，电厂根据事先预计的
负荷趋势安排发电计划。如果实际负荷与事先的 预计有任何偏差，则会反映在系统频率偏离额定 值上，此时一次调频和二次调频发挥作用，使系统 频率恢复到额定值。
在早晨时段由于负荷处于上升阶段，应该提 前调度更多的电厂投入运行。如果在此时段，能 准确预测风电出力的增加，则可以减少调峰电厂 的容量。相反，如果风电出力的预测可靠性不高 的话，则不能减少投入的传统调峰电厂的容量，可 能不得不切除部分风电机组，造成风能的浪费。
如果风电场的出力可以提前 1 ～ 2 d 作出准 确预测，对于 TSO 确定投入的机组非常有帮助。 如果缺乏风电出力的可靠预测，则 TSO 的机组组 合决策不可避免的带有不确定性。 2． 2 风电出力的短期预测
（ 2） 在英国，由于现行的电力交易法规 NE-
TA 要求发电企业应确保出力在约定的范围内，而 如果风电场无法将输出的波动限制在要求的区域 内，将会被处以罚金。因而，风电出力预测工具由 运营企业出于自身的利益而投资购买使用。
（ 3） 在西班牙，风电预测误差以平均绝对误 差百分比来表示。
MAPE = ∑ | eh － ch | / ∑ch × 100 （ 1）
Research on the Influence of Wind Power on Power Balancing and Reserve Capacity
WU Chun （ Shanghai Municipal Power Co． ，Shanghai 200120）
Abstract： In order to integrate wind power efficiently at higher levels of penetration，changes are necessary in the operating methods in various parts of the power system—such as reassessing power balancing demand and reserve capacity． This paper analyzes the influence of grid-in wind turbines on the frequency modulation and reserve capacity and its responses based on the experiences of the industrialized countries，introduces the principles of power balancing， especially how to balance the output of the traditional power plant and the load of the wind farm． Then the system capacity and cost assessment are presented． Key words： Wind Power； balancing power； Reserve capacity； Power System
第 39 卷 第 6 期 2011 年 6 月
Vol． 39 No． 6 Jun． 2011
风力发电对电力系统一次调频的影响及解决措施
风力发电对电力系统一次调频的影响及解决措施发布时间：2022-07-06T06:38:07.102Z 来源：《福光技术》2022年14期作者：李建[导读] 本文简明扼要地介绍了风力发电机组的运行特点，也对清洁能源现阶段的发展情况以及未来的发展方向做了简洁明了地分析，介绍了风力发电机组的基本运行原理，也分析了风电场装机容量的大幅度增加对电网带来的影响。
云南龙源风力发电有限公司云南昆明 650000摘要：本文简明扼要地介绍了风力发电机组的运行特点，也对清洁能源现阶段的发展情况以及未来的发展方向做了简洁明了地分析，介绍了风力发电机组的基本运行原理，也分析了风电场装机容量的大幅度增加对电网带来的影响。
重点介绍了风力发电大规模并网对电力系统一次调频的影响及解决措施。
需要明确，提高风电机组的可信容量系数是从根本上解决风力发电的电网接入问题的重要手段，这样备用容量对电力系统的影响相对来说就会降低，对整个电力系统来说都是十分有必要的。
关键词：风力发电；电力系统一次调频；影响；措施引言：随着新能源发电高比例接入电网，电力系统的频率调节与稳定面临着严峻挑战。
这就迫切需要具备有功调节能力的风电机组（后简称风机）主动参与一次调频。
一般而言，风机可以通过减载预留备用容量，并在频率事件发生时增加出力[3]；也可以平时仍然采用最大功率点跟踪（maximumpowerpointtracking,MPPT），当电力系统面临负荷突增或发电机切机事件时，利用风轮惯量响应参与电网一次调频，即风电机组通过释放储存在其大惯量风轮中的动能，向电网注入支撑功率，从而维持电网有功功率平衡。
考虑到频率事件的偶然性，后者更有利于兼顾调频风机的发电效益，也是本文讨论改进的对象。
1中国风电的发展1.1风力发电发展现状。
中国将可再生能源的开发利用提高到战略发展水平，优化能源结构是解决中国日益严重的化石燃料和空气污染问题的主要途径之一。
成熟技术的可再生能源和中国的第一次使用是水能源，但存在着发展周期长、成本投资大等问题，目前风能似乎已成为最有潜力的清洁可再生能源。
风电场对电力系统的电源规划风险评估的影响分析
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科 技 论 坛
风电场对电力系统的电源规划风险评估的影响分析
邓 琳 翠
（ 中国能源建设集 团黑龙江省电力设计 院有 限公 司， 黑龙 江 哈 尔滨 １ ５ ０ ０ ０ ０ ） 摘 要： 风 电能源是社会 生产 生活中的绿 色可再生能源， 在社会 可持 续发展理念下 ， 对 于能源发展 以及 电力结构调 整都 具有重要 的作 用。在 电力 系统电源规 划风 险评估 中， 风 电场属于一种不确 定性 因素 ， 为提 高评估 的科 学性和合理性 ， 应 当准确把握风 电场对 电力 系统电 源规划风险评 估的影响 。本文就此进 行简要分析 ， 仅供相 关人 员参考。
关键词： 风 电场 ； 电 力 系统 ； 电 源规 划 ； 风 险评 估 ： 影 响
电力系统 电源规划作为 电力系统规划工作 中的重要 内容 ， 其直 之 间时 ， 风 电机组才会有输 出功率 ， 低于切入 风速时风 电机组不会 接关系着电力 系统 电源布局 战略决策 的科学性和有效性 ， 并且 对于 启动； 高于切 出速度时风电机组将 自动停运 。 电力系统运行 的稳定性 和安全性也产 生较 为明显 的影响 。 我 国风能 ２ 含 风 电 场 电源 规 划 的 风 险 评估 资源 比较 丰富 ， 风力 发电的； ｉ Ｎ Ｎ实现 ， 能够在一定 程度上缓解 我国 电源规划 的风 险评估是 电力 系统 规划中一个复杂 的任务 ， 其基 能源需求 问题 ， 优化 能源结构 ， 对于整个社会经济 的稳定持续 发展 本 目标是在满足负荷增长要求和系统可靠 性水平的同时 ， 合理 的设 都具有重要的意义 。由于风能资源具有不确定性 ， 基于风电机组运 置新增 电源 的位置和容量。 通常 ， 该规划过程中不考虑输 电网， 而主 行特性 ， 使得 电力系统运行和规划往往会受 到风电机组的波动性和 要考虑 电源与负荷之间的平衡 。 传统方法 即是基于这一前提进行 电 间歇性等 的影响 ， 此 种情况下 ， 加大力度探讨风 电场对 电力 系统电 源风险评估 。本文提出了考虑风电场的电源规划的风险评估 ， 某个 源规划风险评估的影响， 对于风能资源和有效利用具有重要 意义 。 电源对 系统风险 的影响不仅取决于其容量的大小 ， 而且 与其在 系统 １ 风 电场 电源 规 划 和 可 靠性 模 型 中的位置有关 。 含风 电机组的电源规划 的风 险评估包括以下几个方 １ ． １ 常 规 电源 的 电源 规划 面： （ １ ） 根据社会 、 环境和政府 管制方面的要求 ， 选 择可行 的电源 规划 就电力系统电源规划 的实 际情况来看 ， 常规 电源的电源规划具 方案。 （ ２ ） 通过技术分析和风险灵敏度分析选择 出要重点考虑的规划 有高维数 、 非线性 和离散性特征 ， 若通过直接方式 进行求解 的难度 备选方案 。 技术分析包括系统潮流计算 、 故障水平 、 暂态稳定和技术 较大 ， 因此在实际 电源规划工作中主要将其分解为电源投资决策问 可行性研究 。 风险灵敏度分析是对新增 电源在不 同容量和位置时对 题和生产优化决策问题 ， 以促进问题的； ｉ Ｎ Ｎ解决。该模型在实际应 系统风 险的影响进行评估。 可用发输电系统风险评估方法进行这一 用 中忽视了未来收益的不确定性 和投 资者对投 资时机 的选择权 ， 通 分析。 要重点考虑 的规划备选方案应包 括新增 电源可能的容量范围 过对启发式算法或线性 规划法 的运用 ， 将多种数学优化算法融合在 和位置 。 （ ３ ） 利用基 于蒙特卡洛模拟的方法进行发 电成本和风险费用 起， 促进 问题 的解决 。 近年来科学技术不断进步 ， 电源规划 中对人 的随机模拟 。（ ４ ） 进行包括投资 、 运行成本 和风险费用 的综 合经济分 丁智能算法的应用也更 为广 泛 ， 以神经 网络算法和遗传算法等为典 析。（ ５ ） 将总费用最小的方案作为最佳方案 。 就发 电成本和风险费用 型应用代表 。 模拟 的模拟来看 ，把蒙特卡洛模拟技术 与最小费用评 估模型 相结 １ ． ２ 风 电场 对 电源 规 划 的 影 响 合， 进行发 电成本和风险损失 费用 的模 拟。模拟 方法 包括以下基本 风 电机组对电力系统电源规 划的影响包含 多个方 面 ， 其一是风 步骤： （ １ ） 建立 多水平年度 负荷模型 ， 这个模 型使用小 时负荷数 据合 电机组 的间歇性和波 动性 对电力系统 电源规 划的可靠性产 生较为 成负荷水平状态 。 （ ２ ） 利用蒙特卡洛模拟选择某一个负荷水平下 的系 明显的影响 ， 导致电力系统等效 负荷 峰谷差逐渐增 大 ， 部分 机组需 统状态。所评估的系统是一个发输 电系统 。发电机组 以及输 电元件 要调停 以吸纳风电场出力 ， 此种情况下导致 电力系统设备备用容量 用两状态 随机变 量表示（ 仅运 行和停运状态） ， 或者根 据具体情 况可 不断增大 ， 并且 给电网调频和调峰都产生极为不利 的影响 。其二是 以被假设 为 １ ０ ０ ％可靠 。（ ３ ） 求解最小费用模 型 ， 计算发 电出力分 配 、 在风 电速度 的影 响下 ， 风 电机组 的输 出功率存在不确定 性 ， 难 以实 发 电成本 、 负荷削减和母线停 电损失 。 （ ４ ） 重复第（ ２ ） 和第（ ３ ） 步， 直到各 现科学化控制。 其 三 是 风 力 发 电 中所 运 用 的 电力 电子设 备 在 入 网后 负荷水平的计算都达到收敛为止。 （ ５ ） 将所有负荷水平 的结果按其概 会对电网产生谐波污染 ， 并且严 重影 响电 网质量 ， 甚至 出现闪变 问 率加权 ， 计算期望发电成本 和期望风险损失费用 的年度指标 。 题， 为保 证 电 力 系 统 电源 规 划 的顺 利 开 展 ， 往 往 需 要 对 滤 波 装 置 进 就含风电场的最小费用模型来看 ， 这个模型 的 目标是要 在满足 行合理设置 ， 并在实 际工作 中准确把握风 电场最大穿透功率等 因素 功率平衡 、 线性化潮 流关 系 、 以及支路额定容量 和发 电机组 出力限 的影 响 ， 以保证 电力 系统 电源规划 的科学性和合理性 。其 四是风 电 制 的条件下 ， 使发电成本 和停 电损失费用之和最小。 机组实 际运行过程中需要从电网吸收无功功率 ， 此种情况下往往导 结 束 语 致 电压 下降或 电压波动 ， 使得风 电的单位发 电成本 明显增 大。其五 总而言之 ， 电力 系统 电源规划 的有 效性和可靠性往往 影响着整 是 风电位置选择 的不合理或装机容量的不适宜 ， 也是影 响电力 系统 个 电力系统的有序运行 ， 并且对于 电力系统的整体规划也产生较大 电源规划 的重要 因素 ， 极易导致 电网损耗增大 ， 并且影 响系统稳定 的影响 ， 与整个社会经济的发展也存在密切的联系 。这就要求在 电 性， 对于电网建设及稳定运行都是不利的。 力 系统 规划 过程 中要准确把握好 风电场对 电力 系统 电源规划 风险 １ ３ 风 电场 的可 靠 性 模 型 评估 的影 响 ， 基 于蒙特卡洛模拟计算 和最 小费用评估模 型 ， 对 引入 风电机组可靠性模型的建立是一项复杂性工作 ， 需要 准确把握 风 电场后的 电源规划进行经济性研究 ， 实现对现有 电源规划模型 的 风速的随机性变化 、风电机组的强迫停运率等要素极易全面分析 ， 完善 ， 从整体上促进 电源规划的不 断发展进步 。 结合 风电机组运行 的实际需求 ， 掌握好风 电机组 的输 出功率 与风速 参考文献 之间的关 系 ， 从而提高电力 系统 电源规划的有效性和可靠性 。 『 １ １ 向磊 ， 蒋铁 铮 ， 徐 晟， 彭亮． 风 电 场 对 电力 系统 电 源规 划 风 险 评 估 的 是威布尔分布风速模型 。威布尔分布属于一种分布 函数法 ， 影 响［ Ｊ １ ． 电 气 开 关， ２ ０ １ ４ ，５ ２ （ ２ ） ： ４ ６ — ５ ０ ． 是 一种 单 峰 两 参 数 法 ， 在 风 速 变 化 均 得 到 良好 应 用 ， 基 于 分 布 函数 ［ ２ 】 陈曦． 基 于风 险 理 论 的 电 力 系统 静 态安 全 性 评 估 方 法 研 究 ［ Ｄ ］ ． 武 能够准确把握威 布尔分布 的偏斜度 ， 并在标 准取值范 围内 ， 能够对 汉 ： 华 中科技 大学， ２ ０ １ ２ ． 每４ ， ｕ ｔ ． 的风 速 随机 抽 样 值 进 行 准 确 计 算 ， 以促 进 电力 系统 电 源 规划 的顺利进行 。威布尔分布模拟法在实际应用 中的计算量较小 ， 原理 简单 ， 具有一定应用优势 ， 但也存在一定不足 ， 其在风速模 拟中能够 得到合理应用 ， 但难以实现对风速 的科学化预测。 二是风 电机组 的输 Ｉ ｑ Ｊ 功率与风速的关 系。 风速 的大小决定了风 力发电机组 的输 出功率大小 ， 只有 当风速值 在切人风速和切出风速
大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响及对策的仿真研究
大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响及对策的仿真研究标题：大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响及对策的仿真研究摘要：本文研究了大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响，并提出相应的对策。
首先，阐述了电力系统调峰能力的重要性及当前面临的挑战。
然后，提出了研究问题并分析了研究背景。
接下来，介绍了研究方案和方法，包括建立仿真模型、收集相关数据和进行数据分析。
通过仿真实验，分析了大规模风电并网对电力系统调峰能力的具体影响。
最后，根据实验结果提出了相应的结论和讨论，并提出了改进电力系统调峰能力的对策建议。
关键词：大规模风电并网、电力系统、调峰能力、仿真研究一、研究问题及背景电力系统调峰能力是指电力系统灵活调整电力供需平衡的能力，对于确保可靠稳定供电具有重要意义。
然而，随着大规模风电并网的推进，电力系统调峰能力面临新的挑战。
风电的不确定性、波动性以及时空分布特点使得电力系统的调度和运行变得复杂。
因此，研究大规模风电并网对电力系统调峰能力的影响，寻找对应的对策具有重要实际意义。
二、研究方案方法1. 建立仿真模型：基于电力系统的物理特性和风电发电机组的技术参数，构建电力系统调度模型和风电发电机组的模型，并建立二者之间的耦合关系。
2. 收集相关数据：收集电力系统的历史运行数据、天气数据以及风电发电机组的运行数据等，为仿真研究提供数据支持。
3. 进行数据分析：利用收集到的数据，进行数据分析，分析大规模风电并网对电力系统调峰能力的具体影响，包括电力系统的稳定性、供需平衡以及调度策略等方面。
三、数据分析和结果呈现通过对收集到的数据进行分析，我们得到了以下结果：1. 大规模风电并网导致电力系统的供需平衡难度加大，尤其是在高负荷时段和低风速时段。
2. 风电发电机组的低功率因素和波动性会给电力系统的稳定性带来不利影响，增加电力系统的运行压力。
3. 需要在电力系统调度策略中引入风电输出预测和优化调度方法，以提高电力系统的调峰能力。
风电并网对电能质量的影响
风电并网对电能质量的影响石万清1,2，吴义纯1，冯黎1（1. 安徽电气工程职业技术学院安徽合肥 230022；2. 安徽大学安徽合肥 230022）摘要：风能属于绿色能源，风力发电技术日趋成熟，发电成本已得到大幅下降，已成为最具有规模化发展前景的新能源。
但风能存在随机性，大规模风电并网后对电力系统的安全稳定运行、电能质量等方面带来一定的影响。
本文从风电的特性出发，分析风电并网对电能质量带来的影响的原因，综述了有关风电引起的电压波动与闪变、谐波污染等方面的抑制方法和研究成果。
关键词：风力发电；电能质量；电压波动与闪变；谐波0 引言近些年来，风力发电技术迅猛发展，发电成本大幅下降，同时风力发电不消耗化石燃料、不排放温室气体、不会带来环境污染问题，风电已成为可再生能源中发展最快的、最具有规模和发展前景的一种发电方式。
风能因具有随机性、间歇性和不可调度性的缺点，随着风电机组单机容量和风电场规模的增大，并网后对风电机组功率连续波动和本身产生电力脉动[1-2]给电力系统的电能质量带来负面影响，需要研究风电的特性[3]和评估其对电能质量的影响。
风力机输出功率随着风速随机变化，风电场注入电网的有功功率和吸收的无功功率也会有所改变，引起风电场母线及附近电网电压的波动；同时，风力发电机组并网和脱网、补偿电容器的投切等操作时对电网电压造成冲击。
另外，风电机组本身的一些固有特性也可能会引起电压波动和闪变超出国家有关标准，如风剪切、塔影效应、叶片重力偏差以及偏航误差等[4]。
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，电压波动和闪变通常会引起许多电工设备不能正常工作，如影响电视画面质量、使电动机转速脉动、使电子仪器工作失常、影响自动控制设备的正常工况、使白炽灯光发生闪烁等[5]。
风力发电机组本身配备的电力电子装置（如可控硅装置）可能带来谐波问题，势必造成谐波电流注入电网。
谐波会对电力网带来一定危害，如增加了电力网中发生谐振的可能；增加电气设备附加损耗；加速绝缘老化，缩短使用寿命；继电保护、自动装置不能正常动作；不能正确计量仪表；干扰通信系统。
大规模风电并网对电力系统调频能力的影响及对策研究
大规模风电并网对电力系统调频能力的影响及对策研究标题：大规模风电并网对电力系统调频能力的影响及对策研究摘要：随着可再生能源的快速发展，大规模风电并网已成为全球能源供应的重要组成部分。
然而，由于其随机性和波动性，大规模风电并网对电力系统调频能力产生了显著影响。
本研究旨在探讨大规模风电并网对电力系统调频能力的影响，并提出相应的对策。
1. 研究问题及背景大规模风电并网的快速发展为电力系统调度带来了新的挑战。
传统的发电方式主要基于燃煤、燃油等化石燃料，可以通过调整燃料供给来实现快速调频响应。
然而，风电场由于受天气等因素影响较大，产生的电力波动性较大，无法像传统发电方式那样快速控制发电量，这就对电力系统的调频能力提出了新的要求。
2. 研究方案方法本研究将采用案例研究方法，选取具有大规模风电并网的电力系统为研究对象，对其调频能力进行分析。
首先，收集相关电力系统运行数据和风电场发电数据，建立相应的电力系统模型。
然后，采用实时传输模型(RTOM)和实时调度模型(RTM)对电力系统进行仿真运行，分析系统响应速度、频率稳定性等指标。
同时，通过模拟不同风力波动情况，研究不同风电并网容量对调频能力的影响。
3. 数据分析与结果呈现通过对模拟结果进行统计分析，得出以下结论：大规模风电并网会导致电力系统调频能力下降，特别是在风力波动较为剧烈的情况下，频率稳定性会出现明显波动。
同时，风电并网容量的增加也会对调频能力产生较大影响。
在不同的风电并网容量下，频率恢复时间、频率稳定性等指标会有所变化。
4. 结论与讨论本研究通过对大规模风电并网对电力系统调频能力的影响进行了深入研究。
结果表明，风电并网对电力系统调频能力产生了明显影响，特别是在风力波动较大的情况下。
为了提升电力系统的调频能力，需要采取相应的对策，如优化风电场运行策略、增加调频设备投入等。
这些对策的实施将有效提高电力系统的频率稳定性，保证电力供应的可靠性。
关键词：大规模风电并网，电力系统调频能力，数据分析，结果呈现，对策研究。
风电并网对系统调峰调频的影响分析
风电并网对系统调峰调频的影响分析吴琼【摘要】通过对粤西某风电场各月逐10min发电功率、有效出力曲线进行了仿真模拟,量化分析了风电并网对系统调峰、调频的影响.并通过历史数据估算风电能源所需要的调峰容量和备用容量,在备用容量显然难以达到理论保证率的情况下,出于系统运行的经济性考虑,提出了开展对风电能源出力(功率)预测是解决大规模风电能源并网对系统调峰、调频的影响的重要前提工作.【期刊名称】《贵州电力技术》【年(卷),期】2016(019)004【总页数】4页(P70-72,16)【关键词】风能;并网;调峰;调频【作者】吴琼【作者单位】和平供电局,广东河源517000【正文语种】中文【中图分类】TM614在全球气候变暖、传统化石能源枯竭的大背景下，建立健全新的能源生产供应体系是当今国际社会所面临的重大挑战。
推进低碳经济发展、控制温室气体排放，不仅是国际社会的共识，也是我国落实科学发展观，建设资源节约型社会，实现经济社会全面协调可持续发展的必然要求。
以风电能源为代表的新能源以其低能耗、低排放、可再生的特性成为促进低碳发展的重要途径。
但由于风电能源出力具有随机性、不可调性的特点，对电网安全稳定运行具有较大的影响。
本文从系统安全稳定运行的角度分析风电能源并网对系统调峰、调频的影响。
我国风能资源十分丰富。
根据中国气象局最新风能资源评估成果，全国陆路50 m 高度风能资源可开发潜力约2 380 GW，近海海域50 m高度风能资源可开发潜力约200 GW。
我国风能资源分布不均衡，主要集中在新疆、甘肃、内蒙古、河北、吉林等省(区)。
受益于我国良好的风电资源，我国风电产业发展势头良好，新增风电装机量连续刷新历史记录。
据统计，截至2014年，全国(除台湾地区外)新增安装风电机组13 121台，新增装机容量23 196 MW，同比增长44.2%；累计安装风电机组76 241 台，累计装机容量114 609 MW，同比增长25.4%。
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：现如今，人们的生活质量在不断提高，对于电力的需求在不断加大。
文章阐述了风力发电的前景，风力发电装机容量的不断增大对电力系统的影响。
对继电保护装置、电力调度等相关方面的影响做了介绍，即简单地介绍了风力发电并网对电力系统的影响及解决措施，如改善电能质量、改善电网结构、安装电力电子装置，并对风电场接入设计工作提高要求。
关键词：风力；发电系统；发电量；预测引言随着全球能源危机与环境污染等问题的日益加剧，新能源的出现和应用开始受到世界各国的关注，持续开发利用新能源是确保人类可持续发展的关键举措之一，而其中风力发电在近年来已经取得了长足的进步。
文章简要介绍了新能源的概念及其特点，对我国风力发电的现状进行分析，进而指出了未来风力发电的前景，最后提出了一些关于推进我国风力发电产业发展的措施和建议，期望对读者有所启发。
1新能源发电的现状基于我国现代社会的发展情况，我国新能源发电产业跟其他新兴产业一样，与世界上一些发达国家差距较大，并且由于新能源开发技术的限制，前期设施投入大，回报率低，产生社会效应的速度较慢，因此我国新能源产业在这种基调下发展缓慢。
近年来，随着低碳经济的倡导和众多国家支持政策的陆续出台，我国的新能源相关产业得到了迅速并且相对稳步的提升。
据网上公开资料显示，截至2019年底，我国可再生能源发电装机达到7．94亿千瓦，同比增长9%，约占全部电力装机的39．5%;其中，风电装机2．1亿千瓦，光伏发电装机2．04亿千瓦，分别同比增长14．0%，17．3%。
我国的新能源发电产业正在逐步替代传统电力能源，产生的效益也正在慢慢的体现。
2风力发电对电力系统的影响及解决措施2.1对电力系统的影响1）对风电场规模影响。
目前，我国电网规模逐步扩大。
但风电场接入容量相对较低，占电网总装机容量，不会对电网频率造成太大影响，这不是限制风电场建设规模的主要条件。
对于负荷消纳少，以及风能资源丰富的地区，同时，电网结构相对薄弱。
风电对电力系统有功／频率的影响及仿真分析
起系统功率不平衡 ， 从而引起系统频率变化。图 ３为这种情况下的 系统 频 率 状 况 ， 从 图 中可 以看 出 ， 风 电场 风 力 变 化 确 实 在 一 定 程 度 上 引起 了系 统 频率 的波 动 。
图 ３风 电的 波动 引匙 的 系统 频 率 变化
由于 风能 的 间 歇性 ，风 电场 会 在 风速 达 不 到 要 求 时切 出系 统 ， 风电场 的切出使 系统频率快 速下降 ， 但 由于系统 Ａ Ｇ Ｃ的作用 ， 风 电 场 切 出带 来 的 系统 功率 差 额逐 渐 得 到 弥补 ， 系统 频率 逐 渐恢 复 。 若风电切 出时系统 Ａ Ｇ Ｃ容量不 足， 则系统的频率变化量如图 ４ 所示 ，从 图 中 可 以看 出 Ａ Ｇ Ｃ容 量不 足使 系 统 无法 弥补 风 电 切 出 时 的功率差额 ， 导致频率下 降到较低水平 ， 不利于电力系统运行。
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图 ４ 风 电切 出而 Ａ Ｇ Ｃ容 量 不足 时 系统频 率 变化 量
由此可见 ， 对于风电接人 比例较大 的地 区， 系统的调频功能对 抑 制风 电接 入 引 起 的 频 率 波 动起 着 重 要 的作 用 ，因 此 对 于 这 些 地 区 ，必 须 有 足够 的 Ａ Ｇ Ｃ容 量 来 防止 风 电波 动甚 至 切 出而 带来 的频 ０ Ｖ Ｖ 口 “ 率 波动 。 Ｉ ｍ ？ ｓ一 ４ 结束 语 图 １风 电机组 输 出功 率与 风速 的特 性 曲 线 本 文 为 研 究 风 电 功 率 的波 动 性 对 系 统 有 功 、 频 率 的影 响 ， 分 析 风速 不 超 过额 定 风速 时 ， 风 力 发 电 机 的输 出功 率 随着 风 速 的 变 了 电力 系 统 频率 变 化 的原 因 ， 最后 在 Ｍ Ａ Ｔ Ｌ Ａ Ｂ ／ Ｓ Ｉ Ｍｕ Ｌ Ｉ Ｎ Ｋ中 建立 了 化 而 变化 ； 当风 速 达到 额 定 风速 时 ， 变桨 距 控 制 发挥 作 用 ， 使 风 力 发 风 速模 型 、 含 风 电 的电 力 系统 有 功 ， 频 率模 型 ， 在 此 基 础 上仿 真分 析 电机 的输 出功 率维 持 在 额定 功 率 附近 。 了风 电 出力 的波 动性 对 系 统 有功 ／ 频 率 的 影响 。仿 真结 果 表 明 ， 风 电 ３ ． ２ 含 风 电的 电力 系 统 有功 ／ 频 率 模 型 在系统 中占的比例较大时 ， 其出力的波动性将会影 响电力系统有功 含 风 电 的 电力 系 统有 功 ， 频率 模 型 如 图 ２所 示 ，由 于风 电 出力 平衡 ， 从而引起频率 的波动， 当系统可调的有功功率不足时 ， 将会 使 频 率 长 时间 超 出允 许 范 围 ， 不 利 于 电力 系 统安 全 稳 定运 行 。 的不可预测 ， 在模型中我们把风 电作为负的负荷处理 。
高风电渗透率下的电力系统调频研究综述
高风电渗透率下的电力系统调频研究综述摘要：当前随着科技的快速发展，电能的多元化生产也引起了广泛的关注。
其中风电生产则为常见的一类电能生产途径，风电发电具备绿色环保无污染，因此在实际应用中也获得了广泛的认可。
在此过程中关于高风电渗透率下的电力系统调频，也引起了运维人员及研究人员的重视。
文章针对当前高风电渗透率下的电力系统调频，进行简要的分析研究。
关键词：高风电渗透率；电力系统调频；分析电能生产系统在构建中一般根据区域电力生产结构现状，以及能源应用现状，电能需求现状进行构建。
其中电能需求量较大的区域，其电能生产系统的构成较为复杂，如火电、风电、水电、太阳能发电等。
在此过程中风电则为应用面积大，应用技术成熟，适用性强的一类发电技术。
分析电力系统运行中高风电渗透率下，如何合理的进行系统调频，则成为当前电力企业发展中主要面临的问题。
1.高风电渗透率电力生产中风电占据了较大的比重，风力发电相较于火力发电，水力发电具备投资成本小，能耗低，运营成本低的优势，因此在实际发展中对于区域电能的稳定供应，以及区域经济的稳定发展发挥了重要的作用。
分析风力发电机组的运行特性，其发电现状呈现为阶段性的高峰期、平稳期、低峰期，因此高风电渗透率下电力系统的运行稳定性，则存在较大的问题。
具体分析高风电渗透率主要指的是：电力系统运行中风力发电生产量较大，应用量占比大，整体占比大，对电力系统运行状态影响大。
2.高风电渗透率下电力系统调频的作用高风电渗透率下对于电力系统的稳定运行，产生了一定的影响。
因此为保障电力系统的稳定运行，必须在电力系统运行中进行系统调频操作。
分析当前在实际发展中高风电渗透率下电力系统调频的主要作用为：确保资源的合理应用、提升区域用电稳定性、确保发电机机组运行的安全性、平衡电能生产负荷。
2.1确保资源的合理应用我国人口众多电能作为现代经济发展中的主要资源之一，其在实际应用中需求量极大。
在此过程中则要求资源应用具备合理性，高风电渗透率下电力系统调频，则为确保资源合理应用的主要措施之一。
风电参与电力系统调频综述 史记
风电参与电力系统调频综述史记摘要：目前，风电并网运行逐渐具有了更大的渗透率，在该种情况下，将风电应用到电网频率调整工作当中，以此对系统运行稳定性进行增强则成为了一项世界范围内的研究重点。
在本文中，将就风电参与电力系统调频进行一定的研究与综述。
关键词：风电；电力系统调频；综述；1 引言在全球环境保护意识不断加强的情况下，具有可再生、无污染特征的风能发电目前受到了世界范围内很多国家的重视。
在此过程中，为了使风电机组在电力系统频率变化方面具有更好的响应特征，对系统的频率稳定性做好维持，国内外部分电网提出了需要风电场参与到系统调频工作当中，对此，即需要能够做好该方面策略的重视与研究，更好的达成工作目标。
2 风电参与系统调频控制策略2.1 转子动能控制在该控制方式当中，其原理即在系统有功功率系统当中对一个频率控制环节进行增加，以此对转子当中的旋转能动能够同电磁功率间实现转换，在使系统频率调整当中具有旋转动能参与的情况下对系统频率的稳定性做好维持。
在转子动能控制当中，其具体实现方式有以下几种：2.1.1 虚拟惯性控制该方式也称作惯性控制或者惯量控制，即将附加控制环节加入到风机有功控制部分当中，在此过程当中即能够形成类似常规发电机组的惯性效应。
在该方式当中，其所获得的额外有功参考信号能够根据系统频率间所存在的正比关系获得。
目前，有研究人员对风电机组系统频率变化以及虚拟惯性间关系的研究，在对系统频率变化情况进行检测的基础上实现风功率跟踪曲线的调节，在对机组隐藏动能进行释放的基础上使其能够参与到频率调整当中。
而在此过程频率逐渐恢复的过程当中，风电机组转速则将逐渐提升，最终达到最大功率，在对有功功率加速吸收的情况下发现能够使系统出现二次频率跌落问题。
对于该问题，有研究人员将输入信号应用为机组转子转速的跌落幅值，在经过一系列整定处理后对二次跌落控制信号进行生成，在同风机有功控制信号进行叠加处理的基础上对二次跌落问题形成抑制，同时实现双馈风电机组自身调频能力的提升。