风电接入对电力系统的影响及控制措施
风力发电技术及对电网的影响
作为可再生能源， 未来 的应用前景很好。随着风 电 的发展 ， 风电容量的增大 ， 其对 电网电能 质量的影 响 、 系统 稳定 的影 响 是 电力 运 行 人 员 亟需 面 对 和 对
王继才
风力发 电技术及对 电网的影 响
处理 的 问题 。
风 电场 有 时 可 能会 带 来 逆 向潮 流 ， 起原 有 保 引
组 的运 行可靠 性 ， 少 了维 护 费 用 。 电力 电子 变 换 减 器 可 以使机组 实 现变速 恒 频运行 。早 期 由于成本 的
１ 风力 发 电系统 的基本形 式
从机组结构上看 ， 风力发电经过多年的发展 ， 曾 出现过多种类型。图 １ 是几种典型的风力发电系统 拓扑【 ， ２ 这些拓扑的区别在 于使用 的发 电机和 电力 ］ 电子变换器以及有无齿轮箱 。 图 １ａ是 ２ 世纪 ８ 年代到 ９ 年代被广泛采 （） ０ ０ ０ 用的传统结构。它的风力机采用失速调节 ， 机组转
１ 改 善 电 网结 构 。 并 网 风 电机 组 的公 共 连 接 ）
４ 风电机组 一般距 电力主系统和负荷 中心较 ） 远 。与相对较为薄弱的电网相连。
２２ 对 电网频 率的 影 响 ．
点短路容量 比和电网的线路 Ｘ Ｒ比是影 响风 电机 ／ 组引起的电压波动和闪变的重要 因素。提高公共连 接点短路容 量 比和采用适 当的线路 ＸＲ比能够有 ／ 效抑制风 电机组引起的电压波动和闪变。
速可 以认 为是 不 可调 的 。为 了补偿感 应 发 电机 的无
原因只用于小型风力 发电机 ， 典型应用是作为船舶 电源。近年来随着永磁体价格的降低这种结构被广 泛的应用 ， 目前单机容量国内已经达到 ２Ｍ Ｗ。 从技术发展上看 ， 风力发 电经历 了从定桨距到 变桨距 、 从恒速恒频（ ｓｒ 到变速恒频（ ｓ Ｆ 的技 ｃｃ ） ｖｃ）
风电场接入电力系统技术规定
¾ 目前美国、加拿大、德国、西班牙、丹麦、爱尔兰等欧美风电 发达国家都具有各自的风电场接入电力系统的技术规定或风电 并网标准，并随着风电的发展不断地对其进行修订升级，对于 风电场及风电机组的技术要求也有相应变化。
¾ 希望风电成为一种能预测、能控制、抗干扰的优质电源，电网 友好电源。
数据来源：CWEA
4
1.1 中国风电发展
2020年，风电装机达到1.6亿千瓦。
东北电网
西北电网 西藏
华北电网
华中电网
华东电网
千万千瓦风电基地
南方电网
台湾
5
1.2 风电国家标准的产生
z 2005年12月12日，我国首 个风电场并网的指导性技术 文件《风电场接入电力系统 技 术 规 定 》GB/Z199632005 颁布实行。
1.08
。 风 电 可 在 400 万 范 围 内 运
1.07
行，750系统电压可保证。
1.06
1.05
1.04
0
1000
x-Axis: 风电场总出力: MW
2000
安西750kV母线: 电压（pu）
酒泉750kV母线: 电压（pu）
金昌750kV母线: 电压（pu）
3000
4000
但是，………...
故障前
55MW
230kV 232kV
223MW
234kV
38Mvar 电容器组
25
3.3 吉林电网风电机组切机情况介绍
80ms后故障线路三相切除； 80-110ms后，洮南大通风电场内所有机组跳闸；120-150ms 后，富裕风电场所有风机跳闸；同发龙源、华能场内所有风电 机组跳闸； 05:07:55 故障线路重合成功；
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
风力发电并网技术及电能质量控制措施
风力发电并网技术及电能质量控制措施摘要：现阶段，我国各项经济呈现出迅猛发展的形式，人们对日常生活的要求越来越高。
电能已经成为人们必不可少的能源，我国对新能源的关注度越来越高，尤其是“可持续发展战略”提出以来，人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率展开了研究。
关键词：风力发电;并网技术;电能质量;控制措施1风力发电并网技术我们所述的风力发电并网技术指的是发电机输出的电压在幅值，频率乃至向位上和电网系统的电压是一致的。
风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程，是实现电能输出的必要环节。
并网技术的关键是确保风力发电机组输出，电力能源的电压和被接入电网的电压在扶智相位频率等方面保持一致，能够保证风力发电并网实施后，整体电能供应的稳定性而目前的风力发电并网技术主要有两种，一种是同步风力发电并网技术，另一种是异步风力发电并网技术。
同步风力发电并网技术主要是将风力发电机和同步发电机相结合，在进行同步发电机的运行中能够有效的输出有功功率，并且能保证为发电提供必要的无功功率，促进周波稳定性提升，可以有效的提高电能稳定性。
同步风电发力机具有工作效率高，体积小，结构紧凑，成本的可靠性高，维护量小等优点。
该发电机的转速平稳负载特性强，周波稳定，发电机组发电电能质量高，这导致同步风力发电机在风力发电中的应用十分广泛。
同步风力发电并网技术在整个风力发电技术的应用中占很大的比重。
在同步风力发电并网技术的应用中，风速波动明显会造成转子转距出现较大的波动，容易影响发电机组并网调速的准确性。
为了解决这个问题，可以采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法避免电力系统无功震荡和步失，有效的提高并网质量。
异步风力发电并网技术跟同步风力发电并网技术相比，其主要是借助转差率实现对发电机的运行复合的调整目标，在具体的调速精度方面要求并不高。
这种技术能够减少相关同步，设备安装的繁琐，也可以省去整部操作环节，实现转速的适当调整。
但是这种技术也有缺点，他在具体的并网操作中可能会产生冲击电流，如果产生的冲击电流过大，就会导致电网电压水平降低，不利于电网的安全运行。
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。
风电接入电网技术规定（4篇）
风电接入电网技术规定是制定风电发电设备与电力系统之间互联互通的技术规范，旨在确保风电的可靠、安全、经济、高效地接入电力系统，并保证电力系统的稳定运行。
本文将重点介绍风电接入电网技术规定的主要内容，包括电网对风电发电设备的接受能力评估、风电发电设备的并网技术要求、风电发电设备的调度控制要求等。
一、电网对风电发电设备的接受能力评估1. 电力系统应根据风电发电设备的装机容量、接入形式、接入区域等因素，对其所能接受的新风电并网容量进行评估，确定合理的接纳能力。
2. 电力系统评估接纳能力时应考虑到风电与其他电力源的配合程度、输变电设备的处理能力、电网保护系统的可靠性等因素，以确保电网的稳定运行。
3. 风电发电设备的接纳能力评估结果应按时更新，并向风电发电设备的建设和运维方提供。
二、风电发电设备的并网技术要求1. 风电发电设备应具备良好的动态响应能力，即能够快速响应电网的调度指令，并保持稳定运行。
2. 风电发电设备应满足电网的频率和电压稳定要求，且在电网故障出现时具备自动脱网保护功能。
3. 风电发电设备应满足电网的无功控制要求，以保持电网的无功平衡。
4. 风电发电设备的接入点应具备与电网的保护、自动化和通信系统的互联互通能力，以实现有效的监控和控制。
5. 风电发电设备的接入点应满足电网的功率质量要求，包括电压波动、谐波、间断等指标。
三、风电发电设备的调度控制要求1. 风电发电设备应按时响应电网的调度指令，包括增减出力、停机、并网等指令。
2. 风电发电设备的调度控制应考虑到电网运行的需求，如平衡负荷、调整电压和频率等。
3. 风电发电设备的调度控制应具备与电网调度系统的互联互通能力，方便电网对其进行调控。
4. 风电发电设备的调度控制应具备远程监控和遥控功能，以便实现对其操作和参数的监测和调整。
5. 风电发电设备的调度控制应满足电力系统的调度运行规程和安全运行要求。
四、风电发电设备的运行维护要求1. 风电发电设备应定期进行巡检和维护，以确保其正常运行和安全性。
浅谈大规模风电接入对电力系统的影响
源法》 实施 以来 ， 中国的风电产业和风 电市场发 展十
分 迅速 ， ２ ０ １ ０年底 ， 风 电装 机 总容 量 达到 ４ ４ ７ ３ ． ３万 千 瓦， 超 过美 国成 为 世 界 第 一 ， 风 电并 网 容 量 也 达 到 了 ２ ９ ５ ６万 千 瓦 ， 预计 ２ ０ ２ ０年 风 电装机 将 翻倍 Ｉ ２ ｊ 。 大规模 风 电并 网必 须解决 的两个 主要 问题 就是 消
纳 与安 全 。 由于风 能 的 随机 性 和 间歇 性 ， 导 致 预 测 困
型 的不 同。不 同风 电机 组 工 作 原 理 、 数学 模 型 都 不 相 同， 因此 ， 分 析方 法也 有差 异 。 目前 国 内风 电场 选用 机 组 主要 有 ３种 ， 下 面 分别 简 单 介 绍 这 ３种 风 力 发 电机 组 的原 理及 其特 点 。
场 的容 量越 来越 大 ， 对 系统 的影 响也越 来越 明显 ， 研究 风 电并 网对 系统 的影 响 已成 为 重要 课 题 ， 本 文 将 就 风 电并 网研究 中的一些 问题进 行 浅述 。
２ 风 力发 电 机 组 的原 理 及 其 特 点
分 析风 电并 网的影 响 ， 首 先 要 考 虑风 力 发 电机类
Ｙ Ａ Ｎ Ｇ Ｊ ｉ ａ — ｒ ａ ｎ ， Ｌ Ｕ Ｏ Ｘ ｉ ａ ｏ ｆ ｅ ｎ （ Ｈ ｕ ａ ｎ ｅ ｎ ｇ Ｗｅ ｉ ｈ ａ ｉ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｇ ｅ ｎ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ Ｃ ｏ ． ， Ｌ Ｔ Ｄ， Ｗｅ ｉ ｈ ａ ｉ ２ ６ ４ ２ ０ ５ ， Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
摘 要 ： 介 绍 了风 电场 常用风 力发 电机 组 的类型及 其 特 点 ， 分析 了大规模 风 电并 网对 电力 系统安 全和稳 定 运行 的 影响， 总结 了 目前风 电并 网对 电 力 系统 影响 的主要 研 究研 究 方法 。针 对存在 的 问题 ， 提 出 了改进 建议 。 关键 词 ： 风 电场 ； 电力 系统 ； 影 响分 析
风电场接入电力系统技术规定
风电场接入电力系统技术规定
风力发电接入电网技术规定
一、定义
1.电力系统：是指对对电力供应需求进行综合调节、分配、控制的组织系统，包括输电线路、变电设备和用户等部分。
2.风力发电：是指以风能为主要能源的发电方式，利用风动的气体转换成机械能再转换成电能的过程。
二、风力发电机组的运行要求
1.广阔的风速：风电机组的运行要求风速在一定的范围内，最高不能超过风电机组发电电压的阈值，最低也不能低于经济发电的设置值。
2.稳定的电网电压：在把风力发电机组接入电力系统时，需要确保电网电压是稳定的，不会出现太大波动。
3.保护设备完善：接入电力系统的风力发电机组，必须配备足够先进且完善的保护设备，以保证电网的安全运行。
三、风力发电接入电力系统的技术规定
1. 连接配网：接入电网的风力发电机组，必须经过正确的连接配网，以避免失稳、过负荷等问题。
2. 电压等级要求：风力发电机组接入电力系统必须满足电网相应等级的电压要求，且不能发生过压或欠压，否则会损坏线路及设备，影响供电质量。
3. 电网平衡要求：在风力发电接入电力网时，必须保证该网的结构稳定，同时也要注意电力系统中电量的平衡，以免出现再平衡情况。
4.应急措施：在风力发电接入电力网的过程中，如果发生系统故障，应立即采取应急措施，以尽量避免损害电网或用电设备的情况发生。
四、安装检查要求
1. 风力发电机组安装要求：如果用户使用风电动力系统，必须确保发电机组的安装地点符合电力系统的标准和要求，否则会影响设备的运行效果。
2. 风力发电机组检查要求：安装完成之后，需要对发电机组进行详细的检查，特别是电气接线、保护装置和发电机组周边环境等，以确保设备符合相关标准。
大规模风电并网引起的电力系统运行问题及应对策略研究
１ 大规模风 电接入对 电网电压 造成的影 响以及风 电场 电压 ３ 结语
控 制 问题
总而言之 ． 大规模风 电并 网引起的电力 系统运行 问题及应对 策略 从 目前看来 ．我国相当一部分地 区具有十分丰富的风能资源 ， 这 研究具有十分重要的现实意义 随着风 电行业逐 渐步人高速发展 时 些地区和负荷 中心之间有着遥 远的距离 当大规模风力发 电无法顺利 期 ． 风电并网引发 的一系列问题 ． 逐渐 引起 了有关方面 的高度重视。 随 完成相应的任务时 ． 我们只有采用相应 的方式 ． 才能确保负荷 中心能 着当今时代 不断 的变化与发展 ． 大规模风 电并 网面 临着较为 巨大 的挑 够成功接 收到风能。 这个方式是 ： 采用输 电网进行远距离传输。 从某种 战和机遇 风电作 为一种相当重要的清洁能源 ． 它既能够大幅度 降低 意义上说 ． 在产生相 当高的风 电场风 电出力前提下 ． 通过远距 离输送 燃料成本 ． 又能够不断增强社会效益与环境效益 。文章结合大规模 风 的风电功率数量过大时 ． 会出现一些 负面影响 。 这些负 面影响包括 ： 大 电并网引起 的电力 系统运行问题及应 对策略研究 的实 际情况 ， 对 大规 幅度增加 了电网线路的无功损耗 和风 电场的无功需求 、 较大的线路压 模风电接人对 电网电压造成的影响以及 风电场 电压控制 问题 、 大规模
【 关键词 】 风 电并 网： 电力 系统 ： 风 力发电
０ 引言
为 了加快推动我国大规模风力发 电的进程 ． 我们应该 加强对 风电 并网技术 的研究 ． 大幅度减少大规模风 电场接入以后给电力系统带来 的不利影 响 风力发电的重要 特征是： 污染少 、 较大的储量 和可再 生。 般来说 ． 难以调度和预测风能 的主要原 因在 于 ： 风具有较大 的间接 性和随机性 ． 导致风电场有功出力有着相 当大的波动性 风电具 有相 当广泛的应用前景 ． 正如《 可再生能源“ 十 二五” 规 划》 所述 ， 未 来几年 内风电很极有可能成为三大主要能源之一 风电并 网会严重影响电网 正常运行 的根本原因在于 ： 在电网之 中． 风电所 占的 比例越来越大 。 风 电并网会产生一定的负面影响 ．如果不能及时消除这些负面影 响 ． 会 阻碍我 国未来的风电建设和规划进一步发展 为 了保证 电力系统在大 规模风电接人之后依然能够安全 、 稳定地 运行 ， 我们应该针对 大规模 风电并 网产生 的一系列实际问题 ． 提 出切实可行的技术方案 。
制约风力发电的原因及改善对策
制约风力发电的原因及改善对策对于风力发电来说，尽管困扰风电发展的并网消纳等问题仍存在，但机遇与挑战并存。
本文就制约风力发电的原因和改善对策谈了作者的几点看法。
标签：风力发电弃风并网一、前言随着全球气候变暖和能源危机，世界各国都在研究利用可再生的清洁能源。
风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源，风力发电作为一种重要的可再生能源形式，越来越受到世人的关注。
根据中国风能专业委员会2010年的统计，截止到2009年12月31日，中国风电累计装机超过1000MW的省份超过9个，其中超过2000MW的省份4个，分别为内蒙古（9196.2MW）、河北（2788.1MW）、遼宁（2425.3MW）和吉林（2063.9MW）。
内蒙古2009年当年新增装机5545.2MW，累计装机9196.2MW，实现150%的大幅度增长。
装机容量，跃居亚洲第一，世界第四。
风力发电之所以在全世界发展迅速，除了在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）风电是一种可再生的洁净能源，不消耗化石资源也不污染环境，这是火力、核电等无法比拟的优点。
（2）开工建设周期短。
（3）装机规模灵活，可根据资金情况决定一次装机规模，实现安装一台投产一台。
（4）（5）实际占地面积小发电机组与监控、变电等建筑仅占火电厂1%的土地，其余场地仍可供农、牧、渔使用。
国家能源局副局长刘琦在2012年11月15日表示，党的十八大提出大力推进生态文明建设，积极开展可再生能源消费革命，建设美丽中国，风电在中国仍具有广阔的发展前景和市场空间。
但是风电还有一个缺点就是风况是不稳定的，有时无风有时又有破坏性的大风，这都是风力发电必须解决的实际问题。
二、制约发展的原因风电的发展近年来受到了很大的限制，主要表现为并网困难、弃电现象突出、脱网风险大，即使已经并网的风电场也面临着频繁被限电的问题。
1）国内并网难、产能过剩。
从国家电网公司了解到，2012年6月，我国并网风电达到5258万千瓦，超过美国成为世界第一风电大国。
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风电接入对电力系统的影响及控制措施
摘要:现如今最成熟、经济效益最好的一种可再生能源发电技术
是风力发电。由于能源的快速发展趋势及国家在政策上高度重视可再
生能源发电,我国风力发电建设进入了高速发展阶段。我国风力资源
比较丰富,但是也存在着难开发问题。比如适宜大规模开发风电的部
分地区一般都在电网末端,因为此处电网网架结构比较简单薄弱,所以
风电接入电网后,可能导致电网电能的质量降低、电网稳定性变差和
继电保护遭到破坏等问题。因此本文对风力发电对电力系统损害和控
制损害措施展开了以下探讨。
关键词:风电接入 电力系统 影响 控制措施
目前,国际专家已经对风力发电技术的革新进行了深入研究。阐
明了风电接入点往后,新兴技术可以减少对电网的损害;研究了风力发
电的运行情况、稳定性和继电保护等;评价了国内不同外风力发电的
优点和不足之处,其中对变速风电机组模型进行了高度评价。此文对
某省级电网进行大规模风电接入规划的一部分研究成果进行介绍,提
及风电场建模及风电机组、不同规模风电场对地区电网电压水平的影
响、风电接入对电力系统短路容量及电力系统暂态稳定性的影响等,
且对风电接入后出现的一系列不良后果提出了比较完善的解决方案。
1 模型和仿真系统
1.1 风力发电机组装置模型
如今,风力发电机组的单机容量越来越高,单位千瓦重量越来越轻,
转换效率越来越高。DFIG是一种可以灵活变换转速,这使风能利用效
率得到提高的风力发电机组,目前已成为风电场的主导机型。DFIG采
用的控制技术可以分为恒功率因数控制与恒电压控制。可以说DFIG
的使用是风力发电技术的革新的重要体现。
1.2 风电场模型
此文主要是针对风电场接电网后,在哪些方面给电网造成损害的
研究。因为目前所探究的风电场还没有建好,没有详细的内部资料,所
以此文中的风电场用一台特定的风电机组模型代替,风电机组模型容
量与电场一致。
1.3 仿真系统的应用
此文以我国某省一个即将大规模接入风力发电的地区电网为研
究对象,这里的电网距主网的电气较远,网架结构不坚实。其地理位置
接线、外围虚线所包含的电网为大规模接入风电的地区电网,策划装
机容量为400 MW的大型风电场A升压至 220 kV后直接接入节点
1,线路1-2为风电场的送出线路;地区电网内的3、4、5节点分别从一
次变的66 kV侧接入多个容量在50 MW以内的风电场。
2 电网静态电压稳定性及线路传输功率
2.1 风电场稳态运行时电网电压稳定性
在电力系统中接入大规模风电场时,导致电网电压不稳定的主要
因素是无功功率是电场,然而本研究中使用的是类似 DFIG的风电机
组,其正常运行时功率因数不为零,不需要用到无功功率。只针对风电
场A在电网中的影响,进行分析后计算,可得出一旦风力发电场磁生电
的电量增加,电网电压先升高后降低。可以看出,一定电量的增大,有利
于电网在输送点的过程中损失的减小;风力发电厂电量增大到一定程
度后,电压水平就会开始降低。风电场电量在260 MW以上时,首节点
电压值比平稳运行的电压最小值还小时,需要对电容器组进行并联,使
电压有所提升。随着风电电量的增大,并网点电压会有越来越大的变
化差异,微小的风电电量变化就能导致节点电压有所波动。这说明电
场A的储备无功能力有所下降,电网的电压波动性程度增高。虽然类
似DFIG的变速风电机组在电网不需要无功功率,但风电场电量达到
一定程度时,增加其2级升压变装置的无功功率的损耗。因为风电场
没有办法提供与需求相适应的无功,需从电网远距离向风电场输送无
功,从而造成风电场接入地区电网的电压稳定性变差。
3 对电力系统稳定性的影响
3.1 对电网调频调峰的影响
大规模风力发电接入电网运行在多方面影响着电力系统。由于传
统配电网中的功率方向总是由配电变压器流向用户,接入风电后,功率
可能对变压器原有流向相反,这给电力系统的设计带来相当大的困
难。因为风能是随机的,所以风电场接入给电网给带来不便。在风力
发电还没有达到一定转速速时,其功率与风速的立方有一定的关系。
因为风能是不可预测的,所以风电的电量变化也在一定的范围内不可
预知。比如图5中对甘肃电网接入3500 MW风电后进行的分析,风电
功率的波动造成电网峰谷差变大,电网调峰变得复杂。在风力发电装
机比重占全网比重较小的情况下,风电场不会对电网造成严重的影响,
当然,如果风力发电场装机比重占全网比重较大时,风力发地点电场就
会对电网造成一定的不利影响。
3.2 对稳态电压分布的影响
在稳态下,风电并网会使导致接有入点电压的一定程度的升高。
针对所接入电网的广泛分布式发电并网,其护荷功率占所接入电网的
功率的20％,就能降低线路的功率损耗,进而提高电压水平。综上所述,
风力发电并入电网会改善系统的稳态电压分布状态。
3.3 对保护装置的影响
目前,风电系统中的装置保护,在风电系统中非常重要。为了减少
电动机反复切割的损耗,若只要有风,保证电机组与电网相连;当风速
在一定范围内变化时,风电机组可以对电动机进行一段短时间的转动,
因此,配置风电场继电保护装置,要知道风电场与电网之间具有双向性
功率流。异步发电机在近距离短路的状态下,不能进行供应连续的电
流,在不对称故障时也只能供应有限的短路电流,所以,配置风电接入
的配电网进行保护时,应综合思考如何根据有限的故障电流来检测故
障的发生,使保护装置准确而快速地动作。
4 结论
随着经济的飞速发展,电网接入风电的容量增加,大量风电功率的
远距离输送会造成线路电压水平过度下降,增大风电场的无功需求和
电网线路的无功损耗。当系统电压水平较低时,并联电容器的无功补
偿量快速降低,会造成风电场对电网的无功需求上升,进而恶化电压水
平,危急的情况下会导致电网电压瓦解。
大规模风电并网还能影响电网短路电流水平和电能质量,如果这
些问题得不到有效的处理,不仅会影响用户的正常用电,而且降低了风
能的有效利用率,进而制约风电技术的发展。
参考文献
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仿真[C]//第十一届全国电工数学学术年会论文集.2007.
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十一届全国电工数学学术年会论文集.2007.
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