风力发电并网对电网的影响概述

杜　飞，罗　健（国网莱芜供电公司，山东　莱芜　271100）



风力发电并网对电网的影响概述

杜飞，罗健
（国网莱芜供电公司，山东莱芜271100）

摘要：作为一种清洁能源的风能，愈来愈受到全球世界国家的关注。世界区域内一直在增加风电装机容量。随着增加的装机容量，风力发电对电网的影响也愈来愈显著。因为电网常规设计与运行中没有特别思考风电接入的影响，所以为了顺应风电接入并让之前的电网运行规范得到满足，需要对电网的运行控制实施一些相关的调整。研究风电接入对电网运行的影响和相关方法，对于更好运用风力发电有关键的意义。

关键词：风力发电；并网；电网

0　引言

随着风电电源的规模在全网容量的比例上相对大幅度的提高，造成在电网运行中常规电源，削弱了控制和调整的能力，而风电电源在调压任务、实施系统调配与控制系统功率震荡等工作上，非常难和常规电源相持平，所以造成在电网运行中风力发电就相对容易形成很多问题。所以我们有必要认识风力发电对电网的影响，研究有效的应对方法，维护电网系统的安全运行。

1　风电并网对电网运行的影响

1.1电力电量平衡

因为不确定性的风电，造成日电力电量平衡与电源安排特别困难，随着增加的风电容量，这些问题将愈来愈明显。在风电预测正确率相对低的状况下，假如风电功率思考太高也许会导致全网备用不足，假如思考太低又也许会增加别的常规火电机组深度调峰容量，甚至造成被迫启停火电机组调峰，从而带来火电机组大幅度上升煤耗指标。还直接关系到跨省联络线计划执行的是风电预测偏差。至于对风电本身的影响，假如偏小的风电预测，在电网调节能力不足的状况下，将直接导致风电出力受限。

1.2电压控制难度相对高

风电机组发电的经过中，因为风速非常难掌握，并且具备不确定性和不可控性，因此，大规模的风电机组会对风电并网形成相对大的影响，风电并网中会超过指定区域的电压，这容易引发电网电压波动或者闪络情况。在持续扩大电网的规模，假如风电出力发生大幅度波动，会引发输电通道枢纽部位电压的波动，会关系到电压的控制能力，也会影响风电并网安全运行的能力。风力发电具备随机性，在电网中，中枢点的电压通常波动相对大，这让中枢点电压越限的概率增加了，并且会关系到中枢点之间的间距，让其发生不均等，通常离风电场接入点部位愈近的中枢点，发生电压波动的概率和影响愈大。

1.3在电能质量方面的影响

（1）影响电能质量和电压波动。风能的不稳定性和其容易关系到发电机组输出功率的波动。造成风电机在运行的经过中也许会受到湍流效应。从而对电网电压导致必然的电压偏差。甚至会发生电压的周期脉动等。（2）降低电网电压。并没有单独的励磁装置在风力发电机中异步电动机中，并网自身没有电压，在并网的同时需要伴有必然的冲击电流，这就非常容易造成降低电压。这对电网的稳定是非常不利的。（3）容易导致电压波形的畸形。在变速风电机组中，其运行经过中需要应用很多的电力电子变频设备，而这会非常容易造成谐波与间谐波的形成，谐波与间谐波的产生，对于电压的波形畸形有着非常关键的功能。而这种情况的产生是无法忽视的。

1.4在电网安全性与稳定性方面的影响

在设计电网的时候，没有思考在接入风力发电机组后，电网的末端会让配电网的功率单向流动更改的这个问题，造成四周电网的电压超出了安全的区域。而且大规模风力发电中在注入电网的电量时候，也会关系到电网暂态与频率的稳定性，同时，短路一旦超过了四周变电站的开光和母线的设备遮断容量的电流，也会对电网安全导致必然的影响。

2　风力发电的有效控制措施

2.1优化风电场的规划

在风力发电的经过中，想要对供电的质量实施提升，并让风力发电对电网的影响减少，就一定要对风力发电场实施合理科学的规划，风力发电场规模的大小不但直接关系到风电的穿透功率，并且还影响着发电场的流量，所以一定要增强风电场的规划。当中电网的穿透功率关键是指在电网正常的运行状态中，电网对风电机容量所可以承受的最大值。而短路容量比则是指电力企业电力体系和风电场所连接短路容量的比值，短路容量愈小的比值，就愈强的抗电能力。

2.2增强风电场的动态特点

在风力发电的经过中，对风电场本身的动态特点实施持续的提升，也能够让风电场对电网的影响减少。通常状况下，其常常应用的办法有：使用优秀的风电机型、应用低电压穿越能力强的设备和能调节的功率线路，对风电场的动态特点实施增加，并对电网体系的动态实施有效的完善与优化，还有提升风电场的功率与优化风电场的运行条件。

2.3增强控制电压稳定性

（1）风电并网后，机组中共同连接点的短路容量比和电网线路X/R比是让风电机组电压常常波动的关键因素之一。所以，这一比值的提高，完善之前的电网构造，选取最好的线路X/R比值，也就变成了提升电压稳定功能的有效办法。

（2）使用静止无功补偿器（SVC）把风力发电功率波动对于电网电压影响减小。一个发出有功功率、吸收无功功率的特别元件就是风电场，风电场的电压常常非常低，尤其是目前的风电场所并的体系电网电压相对低，又相对小的系统容量，运用SVC改善体系电能质量与提升体系的稳定性是一个有效的方法。

（3）风电并网的形式努力研发并更新，如果能够使用双向晶闸管控制的软启动装置，经过把风电场并网时的冲击电流掌控在1.5倍左右的额定电流，从而让原电网体系的冲击减少，打造一个稳定的并网环境。

（4）优化风电并网形式。如果在交流并网时，使用可控硅软并网，或者基于电压源换流器技术的轻型直流输电技术等，都是风电并网时相对理想的连接形式，交流体系的电能质量能够有效的改善并提升并网的稳定性。

3　结语

综上所述，运用风力实施发电，不但能够提升人们的环保意识，并且还能够把电能运行的成本降低，是将来能源发电的发展趋势。为了在保证电网安全稳定的前提下，更好的运用能再生的风能，需要进一步深入研究与专题分析这些影响和相关的对策，风力发电的并网技术要大力的改善，尽快拟定风电场并网与运行等技术规范，调整目前的调度管理方法，稳步促进风力发电在中国快速有序的发展。

参考文献：

［1］张胜男，潘波.双馈、直驱风力发电机特点分析［J］.防爆电机，2012（03）:1-6.

［2］王传波，舒仨东，毕晓颖.我国风力发电对电网运行的影响［J］.华电技术，2011（12）.

［3］贺志斌.浅谈风力发电对电网的影响［J］.科技创新与应用，2015（05）.

DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.11.192