风电并网对电力系统的影响及改善措施
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:我国科技水平和我国经济水平的快速发展,我国电力行业发展也十分快速。
分布式风力发电并网问题越来越受到人们的重视。
尽管风电具有环境友好、绿色清洁和可再生等诸多优点,但其具有较强的波动性和随机性,容易受自然因素影响,导致电网中电能质量发生变化。
风电机组并网运行时,会对电力系统中原有的潮流分布、电压和频率产生影响。
我国风电场主要分布在西北地区,东北地区也有风电场正在建设,但是并网条件较为严苛,还有部分风电场受地形等因素影响无法并入电网运行。
总之,研究分布式风力发电并网对电力系统的影响对完善电力系统具有十分重要的意义。
关键词:分布式风力发电;并网;电力系统引言随着科技社会的发展,人们对能源问题和环境问题认识不断加强,逐步迈向清洁能源开发利用。
我国的风力发电起步较晚,风力发电厂建设投资成本大,刚开始时借鉴国外的技术经验,在多项技术研发和材料设备方面受制于人,近年来得到政府的大力支持,已经取得较大进步,规模也进一步扩大,但与起步较早的发达国家相比还存在一定差异。
1风电场运行主要特征1)并网型风电场的规模较大。
与离网型风电场的自主运行相比,并网型风电场的发电量一般都比较大(由几百个以上的风电机组组合而成),为大型电力系统提供了强有力的补偿和支撑,大幅增加了风力资源的实用价值。
2)高度的机械化。
与其他发电方式相比,并网型风电场在运行期间基本实现了无人看管、无人值守的工作状态,外界各项影响因素,如风速、风力等难以对其产生影响。
3)电力的高波动性。
并网型风电场在运行过程中,各发电机组的电能输出功率、实际运行效率等受到风速、风力大小等外界因素的影响,输出的电力具有间断性、高波动性等特征。
风力发电主要是以风速、风力等风能为运行动力,虽然此方式能够充分利用自然资源,有零污染排放的绿色节能优势,无论是占地面积还是施工进度都能获得预期的效果,但此方式也存在一定的缺陷,即风速、风向等无法通过人力进行控制,导致风电场的输出电力往往出现较大的波动,并入电网后导致电网处于不稳定的运行状态。
大规模风电并网对电网的影响

(3)与挪威相连400KV线路解列。
(4)连接sealand的132KV线路以及连接
• 一、风电的等效容量(调度)
• 1、建立风电数学模型的原则
•
首先把风电在电力系统稳定性数学模型分析
中,作为一个元件来对待。无预测时把风电作为
负的负荷(元件),作为负的负荷主要考虑以下
三个方面的问题(1)风电的装机(2)风电的随 机性(不可作为调峰)(3)系统留给风电的备用
空间。有预测时可把风电作为电源(元件),也
电源的供电发生快速波动时,将导致照明灯光闪烁, 通过人眼的感知从而影响人们的正常工作和学习, 因而,电源的电压波动造成灯光照度不稳定,使人 眼视觉产反应的过程称为闪变。电压闪变觉察频率 范围为1~25HZ,敏感的频率范围为6~12HZ。
• 3 、电压偏差(Voltage deviation)
• 供电系统在正常运行方式下,总负荷或其部分负
许偏差为额定电压的7%。
• 4、频率偏差(Frequency deviation)
• 供电系统总负荷或其部分负荷改变,导致供电频 率偏离额定频率的缓慢变动,通常称为频率偏差,即:
fd f fN
式中:f为实际频率;fN为额定频率(50HZ)。 国标GB/T15945-1995规定我国供电频率允许偏差:
第四部分 提高电力系统电压稳定性的措施
• 一、电力系统规划设计方面 • 应考虑经常条件外,应满足以下技术要求: • (1)合理划分受端系统,电源(远方及就
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
.
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
风电并网对电网的影响及风电利用的优化

风电并网对电网的影响及风电利用的优化摘要:随着风能资源的大规模开发,单一风电场装机容量的不断增加,风力发电在电网中所占的比例也逐步增加。
大量风电的接入使原电网的潮流分布发生改变,且风速的间歇性和随机性会使风力机输出的功率不稳定,而波动的风场输出功率会严重影响电网电压。
所以,风电接入对区域电网电压稳定性影响的研究,对规划和开发风电场都具有现实的指导意义。
关键词:风力发电;风电技术;风电并网1. 风电并网对电网的影响及并网难的原因1.1 风电并网所产生的影响(1)网损方面来看,由于我国的风能取之不尽其资源丰富,对于规模较大的地区进行开发的地理位置条件也十分的合理,这是因为这种地点一般都是比较偏远的西北地区。
在电网的末尾将一部分的风电接入,其中能够满足此地的一部分负荷,从而降低主要进行输送的功率,不仅如此,还能够降低电压以及网损。
(2)电能的质量方面来看,在进行输出的时候风机的功率会受到风速影响的变化且变化十分的随机,将会使得注入电网的有功以及无功的功率发生变化,从而造成电网电压的轻微浮动;不仅如此,在进行风力发电时期内的并网以及脱网等步骤会对电网的电压造成一定的冲击,从而会造成电压的不稳定现象。
(3)从电网的稳定方面来看,原有的电网其电压的稳定性对于风电场装机的容量产生了很大的限制作用,一些限制会由于电网所进行的规划并没有和谐的共同发展,从而在接入风电场的容量时产生震荡。
也就是说,如果风电接入量过多的话,原来的电网电压的稳定性会受到威胁。
从另一个角度来说,如果风电接入的容量过大,那么风机在发生了一些故障的过程中,还使用被动的保护机制,那么就将会使得这一整个的系统变得更加的难以恢复。
(4)对于发电的计划以及调度方面来看,在风电进行了并网这一操作之后,若是相关的电力系统不随之做出一些改变来优化程序,那么这一系统的灵活性以及性能可能不足以承受风电功率的大幅度以及高频率的波动,不仅如此其电能本身的质量问题也会受到很大程度的影响,会拉低风电功率的整体水准[1]。
浅谈风电场并网对电力系统的影响

浅谈风电场并网对电力系统的影响摘要:由于风能资源本身的随机因素,风电场并网往往会对电力系统的稳定性、安全性以及输电质量等产生一系列影响。
本文对这些影响简要进行说明,最后总结了几条改善风电场运行性能的对策。
关键词:风电场;并网;电力系统1.风电接入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、电网电压、电网稳定性、电能质量以及继电保护的影响。
1.1 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。
1.2 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,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。
浅谈风力并网对电力系统的影响

浅谈风力并网对电力系统的影响摘要:近年来,随着人们环保意识的增强,绿色新能源如雨后春笋蓬勃发展,风电作为一种可永久续用的清洁能源也随之发展起来,越来越多的风电场接入电网。
但是因为风度的不可控性和难预测性,大规模的风电接入给电力系统正常运行带来巨大压力和诸多问题。
因此,本文探询研究了风电并网对电网的影响,并提出几点解决方法。
关键词:风电并网;电能质量;电网安全1 风电对电网的影响1.1影响电网稳定性一是风电并网影响电网电压稳定性较为明显。
风力发电的特点是有随机性,发电量大小随风速大小变化,同时因为风能资源丰富的位置大多比较偏僻,在电网末端,网架结构都比较薄弱,风电并网运行时势必影响电网电压稳定性。
二是大型风电厂的风力发电机大都是异步发电机,并网运行时要从电网中吸收大量的无功功率,增加电网的无功消耗,可能会导致小型电网电压失去稳定。
三是原来的电网规划和设计时,大都都不考虑风电并网后配电网功率、潮流的改变,所以随着的风电越来越多地注入,风电场周围小电网的电压和联络线功率会越过安全运行范围,将对系统的稳定性造成影响。
各个地方风力发电发展迅速,风力发电规模越来越大,风电装机容量在系统中比重一直增加,风电输出的不稳定性对电网的冲击也一直增大,对系统稳定性的影响就变得更加明显。
情1.2影响系统运行成本风力发电的运行成本同火电机组对比来说,低到可以忽略不计。
然而风力发电时的波动和间歇导致风电场的功率输出具有很大的不确定性,目前,风电的功率输出预报水平满足不了电力系统的运行要求。
为保证风电并网后电力系统能够可靠运行,电力系统除了确保原有运行方式基础,还需要额外安排一定容量的旋转备用,以确保功率能够平衡。
所以风电并网对整个电力系统运行成本的影响表现在两个方面:一方面,风电承担了一部分负荷,降低了电力系统的燃料成本,另一方面却需要增加整个系统的备用容量,加大了可靠性成本。
1.3 影响电网频率随着风速的变化,风电机组的出力也会变化,当风速比切入风速大时,风电机组启动然后挂网运行;当风速比切入风速小时时,风电机组停将机,并与电网解列运行;当风速比切出风速大时,考虑安全,风电机将停机。
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。
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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。