国网冀北电力成功解决风电并网谐振技术难题
风电次同步谐振实例特征及机理分析
风电次同步谐振实例特征及机理分析刘辉;李蕴红;李雨;谢小荣【摘要】集群风电-串补发输电系统面临着次同步谐振的风险,我国某大规模风电汇集地区近几年发生了多起次同步谐振事件,造成风机脱网和设备损坏等后果,威胁到电网安全运行.通过对该地区历次风电次同步谐振实例分析,全面总结出振荡事件的发生条件、频谱分布、阻尼特性、不同类型风机响应特性等特征.在此基础上,采用时域仿真复现了现场现象,通过特征根和电路模型分析,揭示了该地区次同步谐振的机理为“双馈风机控制参与的感应发电机效应”.【期刊名称】《中国电力》【年(卷),期】2016(049)003【总页数】7页(P134-140)【关键词】次同步谐振;双馈感应型风电机组;变流器控制;串补;感应发电机效应【作者】刘辉;李蕴红;李雨;谢小荣【作者单位】国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京 100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京 100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京 100045;清华大学电机系,北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TM615风电的大规模开发和利用已经成为中国能源战略的重要部分，大容量、远距离输送是中国风能利用的显著特点[1-2]。
采用串补技术是一种十分经济有效提高线路输送能力的方法，然而大规模风电通过串补线路送出时可能诱发次同步谐振（SSR）问题。
风电机组因变频器所带来的结构特点决定了其在采用串补外送输电时的SSR问题和火电机组不完全相同，目前认为风电SSR主要有3种类型[4]：感应发电机效应（IGE），次同步控制相互作用（SSCI）和次同步扭振相互作用（SSTI）。
IGE是由串补引起的自激电气振荡，是串补和双馈发电机之间能量交换；SSCI是串补和风电机组控制系统之间能量交换，与发电机组的轴系固有模态频率完全无关，其振荡发散速度比IGE快很多；SSTI是带电力电子设备的输电系统和轴系之间能量交换。
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。
电力系统中的风电接入与优化调度
电力系统中的风电接入与优化调度随着环境保护意识的增强和可再生能源技术的发展，风能作为一种清洁、可再生的能源正在成为电力系统中的重要组成部分。
风电接入电力系统不仅能够减少对传统化石燃料的依赖，还能够减少温室气体排放，为实现可持续发展做出贡献。
然而，由于风能的不稳定性和随机性，风电接入电力系统也带来了一系列的技术和运营挑战。
因此，在电力系统中进行风电的有效接入和优化调度变得至关重要。
首先，风电接入需要考虑的一个重要问题是电力系统的稳定性。
由于风能的不连续性和发电功率的波动，风电的大规模接入可能导致电力系统的频率和电压波动，并增加电力系统谐振和稳定性问题的风险。
为了确保电力系统的稳定运行，必须对风电并网进行正确的调度和控制。
在风电接入方面，一个重要的策略是将风电场与传统发电机组进行合理的组合。
这样可以利用传统发电机组的稳定性和可调度性来平衡风电的不确定性。
通过合理地调度传统发电机组和风电场的出力，可以有效降低电力系统的频率和电压波动，并提高电力系统的可靠性和稳定性。
其次，在风电的优化调度方面，需要考虑的一个重要问题是如何最大程度地利用风能资源。
风电的出力与风速的关系呈现非线性特点，因此需要使用风电功率曲线进行预测和优化调度。
通过预测风速和风电功率曲线，可以提前调整风电的出力来满足电力系统的需求。
优化调度的目标是在保证电力供需平衡的前提下，最大程度地利用风能资源，并考虑电力系统的经济性和可靠性。
为了实现这一目标，可以采用基于故障树分析和优化算法的方法来确定风电的最佳调度策略。
通过建立电力系统的数学模型，并考虑各种运行参数的约束条件，可以得到风电的最佳输出功率和调度策略，以实现电力系统的最优运行。
此外，在风电的优化调度中，还应考虑与其他可再生能源的协调问题。
随着太阳能、水能等可再生能源的逐渐普及和应用，电力系统中不同能源之间的协调变得尤为重要。
通过合理地调度风电和其他可再生能源的出力，可以实现能源的互补和平衡，提高电力系统的供电可靠性和经济性。
风电场静态无功发生器物理数字混合仿真实验方法研究
风电场静态无功发生器物理数字混合仿真实验方法研究罗玮;曹天植;郭艳芬;李善颖;郝婧;黄毅臣;刘科学;苗友忠【摘要】风电、光伏汇集区域的无功电压调节问题日趋成为制约风电消纳能力的关键因素.近年来,静态无功发生器(SVG)广泛应用于风电、光伏电站的电压及无功控制,但实际应用中SVG装置也暴露出可靠性差、响应速度慢以及系统扰动下易闭锁等问题.首先阐述了H桥级联型SVG基本控制原理,在分析风电场及光伏电站用SVG外特性要求基础上提出实验方案.针对某工程实际中应用的SVG控制器,提出了基于RTDS实时仿真系统的H桥级联型SVG物理数字混合仿真实验方法,并对实验结果进行了详细分析.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2016(000)005【总页数】9页(P1-9)【关键词】SVG;RTDS;物理数字混合仿真【作者】罗玮;曹天植;郭艳芬;李善颖;郝婧;黄毅臣;刘科学;苗友忠【作者单位】国网冀北电力有限公司,北京100053;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;中国电力工程顾问集团华北电力设计院工程有限公司,北京100120;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;国网冀北电力有限公司电力科学研究院(华北电力科学研究院有限责任公司),北京100045;国网冀北电力有限公司经济技术研究院,北京100038;国网冀北电力有限公司秦皇岛供电公司,河北秦皇岛066000;国网冀北电力有限公司,北京100053【正文语种】中文【中图分类】TM614;TM714.3·新能源技术·静止无功发生器 (STATIC VAR GENERATOR,SVG) 作为一种新型的静止无功补偿设备，具有无功电流调节速度快、运行范围广、谐波含量低、成本低、占地小以及能耗低等优点[1-2]，在改善电能质量和无功补偿方面应用较广。
新能源并网系统引发的复杂振荡问题及其解决办法分析
50Internet Technology互联网+技术引言：我国近年来新能源事业发展势头较为猛烈，而新能源机组接入电网的行为大多通过电力电子变流器来完成，在电网和变流器产生交互作用时，有概率造成机组出现振荡或谐振的问题，致使机组出现新能源机组跳闸的现象，严重时还会造成机组设备的损坏。
国内新能源并网系统在接入电网后存在振荡问题引发的主要问题为次同步振荡，需要工作人员从不同角度，共同努力才能使问题得以解决。
一、新能源并网系统中出现的复杂振荡1.1新能源并网系统引发的复杂振荡问题实例在新能源电力高速发展的背景下，如需提高新能源并网系统安全性，降低安全问题发生概率仍需要相关人员共同努力。
由于我国现阶段的新能源并网系统在使用时会出现复杂振荡问题，其对机组和设备方面存在极大的危害，严重时会造成设备损坏的情况发生，对企业电网的安全运行产生较大影响。
且我国近年来由于并网系统出现的振荡问题时有发生，例如：在2011年河北沽源地区风电场事件以及2015年在新疆哈密地区发生的振荡事件等，在电力行业中引发了极大程度的关注。
由于此类振荡事故影响范围较大，每次事故发生时电厂内上百台风电机组发生同步振荡，且振荡频率非常高，造成电厂内风电机组大规模的跳闸、高压直流功率瞬间降低以及部分机组脱网的事故发生，对新能源并网系统内部运行安全性和工作效率产生严重的危害，在如今电厂广泛使用新能源并网系统的环境下，电厂管理人员以及相关研究人员均对系统振荡问题进行了重点关注。
1.2新能源并网系统引发的复杂振荡特点对近年来世界发生的新能源机组形态振荡稳定性问题分析可知，在新能源并网系统引发的振荡问题多为次同步振荡，现阶段我国新能源并网系统中存在的安全问题仍没有得到良好的解决，其依旧是我国新能源电力发展中重点关注问题，新能源并网系统振荡问题发生的主要诱因便是电网与多变流器间的交互作用。
并网系统中多变流器产生的振荡频率较高，持续时间较长，振幅传播范围较大，振幅影响范围较广等特点。
含SVG的双馈风场风速变化条件下高频谐振问题分析
第52卷第5期电力系统保护与控制Vol.52 No.5 2024年3月1日Power System Protection and Control Mar. 1, 2024 DOI: 10.19783/ki.pspc.231102含SVG的双馈风场风速变化条件下高频谐振问题分析陈继开1，李 平1，常旗峰1，郝 鑫1，胡应宏2(1.现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学)，吉林 吉林 132012；2.国网冀北电力有限公司电力科学研究院，北京 100045)摘要：大规模风电并网导致宽频谐振问题日渐凸显，业内多认为电缆电容效应、控制器参数变化等是导致谐振的主要因素，而关于静止无功发生器(static var generator, SVG)、风功率变化与高频谐振内在因果关系研究尚未展开。
针对低风速风场系统高频谐振问题，首先基于谐波线性化理论，考虑功率外环作用，建立SVG和双馈风机(doubly-fed induction generator, DFIG)的序阻抗模型。
其次将风速变化纳入风机变流器建模，并建立空载电缆投入时风速变化与SVG阻抗的联系。
然后利用阻抗交互揭示风机变流器阻抗变化对SVG阻抗特性的影响机理，指出区域内空载电缆投入后，低风速不仅降低系统在高频的鲁棒性，而且扩大了SVG高频负阻尼范围，导致系统高频谐振风险增加。
最后，基于STARSIM-HIL搭建含SVG的双馈风场电磁仿真模型，并进行软硬件在环实验。
实验结果证明了理论分析的正确性。
关键词：静止无功发生器；双馈风机；高频谐振；风速变化Analysis of high frequency resonance problem in doubly-fed wind field systems withSVG with wind speed variationCHEN Jikai1, LI Ping1, CHANG Qifeng1, HAO Xin1, HU Yinghong2(1. Key Laboratory of Modern Power System Simulation and Control & Renewable Energy Technology, Ministry ofEducation (Northeast Electric Power University), Jilin 132012, China; 2. Electric Power ResearchInstitute of State Grid Jibei Electric Power Co., Ltd., Beijing 100045, China)Abstract: The large-scale integration of wind power into the grid has led to increasingly prominent broadband resonance problems. Industry experts believe that cable capacitance effects, controller parameter changes, etc. are the main factors causing resonance. However, research on the inherent causal relationship between the static var generator (SVG), wind power changes, and high-frequency resonance has not yet been conducted. This paper focuses on the high-frequency resonance problem of low wind speed wind field systems. First, based on harmonic linearization theory and considering the effect of the power outer loop, the sequence impedance models of an SVG and a doubly fed induction generator (DFIG) are established.The wind speed changes are incorporated into the modeling of the wind turbine inverter, and the relationship between wind speed changes and SVG impedance is established when the no-load cable is put into operation. The impedance interaction is used to reveal the mechanism of the influence of wind turbine inverter impedance changes on SVG impedance characteristics.It is pointed out that after the deployment of unloaded cables in the area, low wind speed not only reduces the robustness of the system at high frequencies, but also expands the negative damping range of the SVG at high frequencies, leading to an increase in the risk of high-frequency resonance in the system. Finally, a doubly fed wind field electromagnetic simulation model containing an SVG is constructed based on STARSIM-HIL, and software and hardware in-the-loop experiments are conducted. The experimental results proved the correctness of the theoretical analysis.This work is supported by the National Natural Science Foundation of China (No. 52077030).Key words: static reactive power generator; double-fed wind; high frequency resonance; wind speed change0 引言近年来，为实现“双碳”目标，可再生能源和基金项目：国家自然科学基金项目资助(52077030)；国网冀北电力有限公司重点科技项目资助(52018K22001C) 清洁能源开发利用进程不断加速推进[1-3]。
宋鹏：新能源的年轻专家
4特别策划·劳动者之歌首都劳动奖章宋鹏，共产党员，北京市优秀青年工程师，担任国网冀北电科院智能电网与新能源研究所副所长。
工作8年来，宋鹏带领团队支撑了5个北京市内火电厂20余次的技改大修和故障排查，开展了环首都区域95座风电场和23座光伏电站的并网性能测试和安全性评价，为提高首都供电可靠率和环首都电网的安全稳定运行作出了突出贡献。
经过8年历练，宋鹏已从一名新能源专业普通技术人员成长为新能源专业技术骨干，成为了新能源发电及运维领域的技术带头人。
8年中，宋鹏负责和参与完成国家级科技项目2项，省部级科技项目5项，带领团队共取得了省部级、行业级科技进步7项，荣获北京发明创新大赛银奖1项，发表SC、EI检索论文10余篇,获得专利授权20余项。
全力支撑国家级示范工程顺利投产2017年，新能源虚拟同步发电机重大创新示范工程开工建设。
在试验手段空白的条件下，宋鹏带领验收试验团队，不等不靠，迅速研究提出了虚拟同步发电机单机、场站性能现场试验方法，连续150多天扎根在现场，累计开展573次试验，完成了新文／程雪坤 邢海瀛 杨鑫莹 图／柳 玉 宋鹏：新能源的年轻专家NORTH CHINA POWER华北电业5栏目主持：李 玮 电话：(010)56583592能源虚拟同步发电机的现场验收测试和闭环整改。
同时，宋鹏带领技术团队搭建了含风、光、储3类虚拟同步发电机的硬件在环仿真平台，建成了新能源虚拟同步机的全套验证手段，为示范工程的顺利投产提供了坚实保障。
2011年，国家风光储输示范工程启动建设。
宋鹏作为专业负责人，面对示范工程时间紧、任务重、技术壁垒高的困难和挑战，在冬季零下三十多摄氏度、海拔1400米高的恶劣环境下，走遍了200个光伏单元，爬上172台风机，完成风机设备的调试验收，按期保证了示范工程的高质量投运，获评“践行金承诺、打造金太阳”双金先进个人称号。
在此基础上，他和伙伴们探索建立了新能源发电设备的调试和验收方法，提升新能源电站的调试能力。
风电电能质量技术监督-问答题
风电电能质量技术监督——问答题问题：请绘制风电机组理想功率特性曲线，并说明理想功率特性是如何实现机组安全性，经济性的统一的。
机组安全、经济与风能转化最大化通常是相互关联、彼此矛盾的。
对给定容量的风电机组，受机组容量与机械强度限制，能够安全、经济进行风能捕获的风速范围是一定的。
理想风电机风速-功率曲线如图1中曲线ABCDEF所示，风电机组仅在切入、切出风速间运行。
风速小于切入风速时，捕获风能太小，无法维持机组运行与损耗成本，不宜运行。
由于高风速下机组将因机械应力过大而损坏，而设计一台可在高风速下运行的风电机组成本过高，且出现高风速的概率很小，放弃高风速风能捕获损失总能量并不大，故当风速大于切出风速时，机组亦无需运行。
区域I中，风速小于额定风速，风电机组能够通过调节尽可能多的捕获风能。
区域II中，风速大于额定风速，考虑到超过额定风速的风能难于补偿为捕获该部分能量而产生的机组制造成本增加，捕获风能将维持额定值。
在这两个区域间，有时还设计一个过渡区域，以降低机组机械载荷。
问题：请简述目前风电机组主要的稳态运行控制方式。
风电机组运行控制方式主要有定速定桨、定速变桨、变速变桨。
早期定速定桨风电机组结构简单，转速与桨距角均不可调。
转速不可调节导致机组无法实现最大功率追踪，功率曲线在低风速区域仅有一点与理想曲线吻合，机组桨距角不可调节导致机组在额定风速以上区域无法维持功率恒定，功率曲线在高风速区域亦仅有一点与理想曲线吻合。
额定风速以上区域中，依靠翼面形状形成的失速特性降低机组风能捕获，定速定桨策略风能转换能力较低。
定速变桨风电机组转速基本恒定但桨距角可调，额定风速以上通过顺桨或变桨失速调节维持机组功率恒定。
变速变桨策略通过低风速变速运行与高风速变桨调节，变速变桨风电机组功率曲线与理想功率曲线基本一致，实现了低风速最大风能捕获与高风速功率调节。
通过变速变桨运行，风机轴系瞬时机械载荷得到缓解，电能质量也得到显著提高。
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:风力发电作为一种绿色能源有着改善能源结构，经济环保等方而的优势，也是未来能源电力发展的一个趋势，但风力发电技术要具备与传统发电技术相当的竞争力，还存在一些问题有待解决，本文从风力发电对电力系统的影响入手，总结了风电网并入电网主要面临的一些技术问题，如风力发电场的规模问题，对电能质量的影响，对稳定性的影响，对保护装置的影响等;然后针对这此技术问题，综合比较了各国研究和工程技术人员在理论和实际运行方面的相关解决方案，指出各方案的优缺点，期待更加成熟的风力发电技术的形成，以建设我国具有自主产权的风电产业。
关键词:风力发电，电能质量，稳定性，解决方案0引言能源是推动社会进步和人类赖以生存的物质基础。
目前，全球能源消耗速度逐年递增，大量能源的消耗，已带来十分严重的环境问题，如气候变暖、生态破坏、大气污染等，并且传统的化石能源储量有限，过度的开采利用将加速其耗竭的速度。
在中国由于长期发电结构不合理，火电所占比例过大，由此带来了日益严重的燃料资源缺乏和环境污染问题。
对于可再生能源的开发和利用变得颇为急切。
在各种可再生能源利用中，风能具有很强的竟争力。
风能发电在技术上日趋成熟，商业化应用不断提高，是近期内最具有大规模开发利用前景的可再生资源。
经济性方面，风力发电成本不断降低，同时常规能源发电由于环保要求增高使得成本进一步增加;而且随着技术的进步，风力发电的成本将有进一步降低的巨大潜力。
我国的海洋和陆地风能资源很丰富，江苏位于东南沿海，海上风能资源有很大的开发潜力。
江苏省如东县建设了我国第一个风电场特许权示范项目。
该项目是国内迄今为止最大的风电场项目，其一期建设规模为100MW，单机容量1MW，100台风机，全部采用双馈感应发电机。
江苏省盐城也正在准备建风电场，但目前江苏乃至全国的风力发电技术都还不成熟。
大规模的风力发电必须要实现并网运行。
风电场接入电力系统的分析是风电场规划设计和运行中不可缺少的内容，是风力发电技术的三大课题之一(其余两项为风能储量调查与风力发电机组技术)。
风力发电技术的应用现状与展望
风力发电技术的应用现状与展望摘要:改革开放以来,我国经济得到了快速的发展,而随着近年来能源消耗量的不断增加以及社会各界对环保问题重视程度的提高,如何提高太阳能､风能等新型环保型能源的利用率,减少煤炭､石油等化石能源的使用,成为当前的热门话题｡介绍了我国风力发电的实际发展情况,分析了风力发电控制技术､电力电子变换器控制技术､谐波消除技术､风轮控制技术等技术｡风电资源在应用的过程中体现出了广泛的优势,对其进行研究已经成为全世界共同的发展研究方向｡关键词:风力发电系统；风力发电；技术控制；随着风电比例的不断上升，出于电网稳定运行考虑，我国对风电机组的并网性能也不断提出新的要求，包括低电压穿越、高电压穿越、惯量响应和一次调频等。
目前，低电压穿越已成为我国风电设备入网的强制性要求，对高电压穿越、惯量响应和一次调频能力的要求正在深入论证中，但还没有提出明确的技术指标及测试方法。
各个国家都根据自身电力系统的情况，提出有针对性的风电设备入网标准，部分国家的入网标准中对风电的高、低电压穿越和一次调频性能要求已经非常明确，开展更为广泛的技术交流，极大地提高了我国风电机组产业在电网接入技术领域的话语权。
1新时期新能源风力发电技术的应用价值1.1经济性价值明显人们对风能的使用可追溯至古时候,随着近年来人们对风能重视程度的提高,风能利用技术得到了快速的发展并在发电领域得到了较好的应用｡目前在我国一些风能密度较大的地区,风力发电的成本已经接近于传统火力发电的成本,因而其经济性得到了显著的提高,并且随着风力发电能力的提高,其建设与运行成本还将进一步的降低｡1.2建设周期短,独立性好相较于其他发电技术的应用,风力发电系统建设周期短,可在较短的时间内实现区域供电｡随着风力发电技术的快速发展,风力发电系统的组建已经逐渐趋于标准化,一般风力发电站的建设可在较短时间内建设完成并投入使用｡此外,在我国一些偏远山区,风力发电技术的应用可有效满足当地分散性的电力需求｡1.3环保性好风能是一种可再生的清洁能源,通过加大风能利用技术的研发力度来提高风能的利用率,可以减少化石能源的使用量,进而改善传统能源使用造成的环境污染问题｡2风力发电及其控制技术分析2.1风力发电控制技术风力发电主要借助的是风力,主要是由于风力以及地面距离相差相对来说比较大,可以在空中来完成整个风力发电的能量转换工作,使电机以及相关的设备都能够顺利运转,提升工作效率｡在风力发电的过程中,使用永磁发电机时就有一定的优势,具体表现在运行效率更高,损耗问题更小,因此将其广泛应用在风力发电系统中,使之发挥作用｡另外,发电机的制造还可以通过模块优化的方式来进行,这样就能够更好地控制在风力发电系统运行过程中所需要消耗的成本,在控制风力发电系统时可以采取矢量控制的方式,这种方法顺利地解决了交直轴电流之间存在的矛盾,也让整个系统功率控制效果更加简单和良好｡2.2电力电子变换器控制技术电力电子变换器在风力发电系统中的应用实际上是十分广泛的,在大型风力发电系统中,由于能量的转换率本身比较高,在完成转换工作之后的传输效率同样比较高,同时又可以完善无功功率等方面的因素,让整体的使用性能更加良好｡电力电子变换器在运行的过程中,由于自身的运行功率比较高,覆盖的功率范围比较大,也不需要消耗很多的成本｡此外,使用PWM整流器用于风电发力系统中时,可以使系统的最大功率得到控制,而使用整流器时则可以让有功功率以及无功功率之间的阻碍被突破,让无功功率更加符合相关方面的实际运行要求｡2.3谐波消除技术在风力发电系统的运行过程中,谐波的存在会导致整体的电能质量水平并不高,对于电的电压以及频率造成的影响也不容忽视,还会导致风力发电系统中无功功率以及有功功率之间的平衡性不协调｡因此需要结合实际情况去消除其中存在的谐波问题,要更加重视谐波对于风能发电产生的重要影响,这会使整个系统设备出现热故障问题,导致运行受到了阻碍｡而消除谐波的过程中,可以采取的技术方法是使用电力变流器和其他的电力设备来让谐波以及相位抵消,也可以通过调整电容器组来改变无功功率,从而使谐波对无功功率的影响得到控制｡针对风电场的谐波问题进行消除和治理的过程中,主要是可以采取有源滤波器方式以及无源滤波的方式｡其中有源滤波借是一种新型的,能够用于动态抑制谐波以及补偿无功的电力电子装置,有源滤波器在工作的过程中拥有良好的动态性能,其时间不足1ms,同时能够实现三项补偿谐波电流,谐波次数甚至可以高达50次｡而无源滤波则主要是由滤波电容器和电抗器组合形成一种专业的LC滤波装置,包括调谐滤波器､高通滤波器等｡将这个电路并联在风电场的电网中,就能够形成一个基本的无源滤波回路,在这种回路中,通过调整电抗器的电感量以及电容器的电容量参数,就可以通过谐振频率来滤除谐波的频率,让谐波电流大部分通过滤波回路,同时又不会影响电网中的其他的设备｡2.4风轮控制技术首先是可以使用功率信号的反馈功能,让这种功能对风轮功率信号进行管控,如果风轮处于运行的状态,相应的功率以及实际条件的变化情况会保持一致,之后再去对功率的关系进行分析,绘制出最大功率的曲线图,在此之后再进行后续的操作时,需要对综合分析最大功率以及系统的输出功率,获取具体的差值之后,再对分轮进行桨距的调整,让风轮的运行功率得到最大化｡2.5现代化控制技术风力发电系统中使用的现代化控制技术,包括智能控制技术､自适应控制技术以及鲁棒控制技术等,其中使用变结构控制技术时体现出更为良好的反应能力,在设计的过程中会更加简单,同时实现的难度并不大,如果是要解决一些多变量的问题,那么就可以使用鲁棒控制技术来体现出作用｡而使用智能化控制技术时,就是能够达到模糊控制的目标｡当前在风力发电系统的建设过程中,准确的风力发电机数学模型的建成概率相对来说比较小,因此在对风力发电机组进行控制的过程中,完全可以使用模糊控制方法,使其体现出相应的作用｡3未来风力发电技术的发展方向3.1大容量风电系统随着社会对风力发电技术关注度的提高,近年来投入使用的风力发电系统规模越来越大,结构也越来越复杂｡但是,现阶段我国在大容量风力发电系统的开发和应用方面还存在较多的不足,目前仍有许多技术难题未能有效攻克｡同时,现代风力发电机组单机装机容量的不断加大,也导致风力发电系统结构设计以及控制系统的设计变得更加困难｡未来,随着各种新材料的出现以及加工工艺的创新,大容量､高可靠性和高性能等要求都可以在风力发电系统中实现｡3.2并网技术与最大风能捕获技术并网型风力发电系统主要包括风力发电并网技术与发电机转速控制技术两个层次的内容｡通过全功率电力变换器进行系统控制,能够有效的保证风力发电系统的可靠性要求,并网开关可实现并网控制功能｡在实际应用中,通常采用调节变桨距和发电机组功率转速的方式来尽可能的捕获风能,风力发电机组输出功率的调节需要综合考虑风力发电系统的经济性与可靠性,因此未来风力发电系统并网技术与风能捕获技术的创新优化也是未来风力发电技术的重要发展方向｡3.3变桨距调节技术和变速运行技术的优化通过变桨距调节能够保证系统始终保持在最优设置下运行,因而可以实现较高的可靠性｡当实际风速低于额定风速时,能够有效提高风能的利用率;当实际风速大于额定风速时,通过系统调节,保证输出功率的恒定｡同时,变速运行能够在保证最大风能捕捉量的前提下显著提高系统运行的稳定性｡因此,变桨距调节技术与变速运行技术未来还需要进一步的优化,以实现更好的效果｡4结束语在风电发展方面，我国将继续落实陆上大型基地建设、陆上分散式并网开发和海上风电基地建设,并结合我国制造业转型升级的国家战略，积极推动整机设备和零部件出口。
概述风电并网的特点及问题
2011-2012学年第1学期课程名称：风电并网控制概述风电并网的特点及问题ABSTRACT: Since the 1980 s, wind power grid type with its unique advantages of energy, environmental protection and scale of benefit, get rapid development. Due to the wind farm is a kind of depends on natural energy of the dispersion of a source of power, and now is used mostly constant speed constant frequency induction wind power systems, the parallel operation reduces the grid stability and power quality. With the constant expansion of wind power, wind power characteristics of the negative effect of the grid more significant, and constrains wind farms of the construction scale serious obstacle. So further research wind farms to the grid interaction be further development by pressing for wind power to solve the problems. Focus on grid wind farms and the grid the interaction between, especially for stability of the system and the influence on the quality of electric power, for large wind farms in the parallel operation, some basic technical problem is studied.摘要：二十世纪八十年代以来，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。
国网冀北公司首次发布社会责任实践报告
万千伏安。投资 ２４．６ｌ亿元和 ４．３亿 元 电权 交 易、开 展 专 项 节 能 服 务 活 动、 量 ，促进企业与社会的和谐发展。＿
加快农 村 电网改造 和 １７３４个 电力帮扶 村建设 ，全面提升农村 电气化水平 。
“报 告较 好体现 了冀北公 司作为优秀企 业的义务和责任 ，在企业与社会 之间
光 明同行 ”活 动 ，努 力提 高供 电服 务
冀北 电 力坚持 以服 务河 北省 发 展 方民主评议名列前茅 。
能 力和服 务水 平 ，追 求企 业综 合价 值 战 略、支 持清 洁 能源 发展 为 己任 ，加
２０１２年 ，冀北 电力创新开展 “社 区
及 员工 工作价 值最 大化 ，促进 电网发 快 绿 色能源 配置 平 台建设 ，清 洁能 源 光明同行”活动 ，将 １０２５个供 电营业窗
展和公司发展成果与社会和 员工共享 。 消 纳和 送 出能 力大幅 提 升，风 电并 网 口作为惠民终端 ，号召广大员工坚持不
２０１２年 ，冀北 电网负荷 屡创新 高 ， 总 量及 利用 小时 数位 居 国 内前列 。努 懈为百姓做好事、做善事 ，将 “电力好
最 大负荷达 到 ２０２０万 千瓦。为保障 电 力破解 新能 源大 规模 开发利 用 的世 界 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ”形象根植百姓心 中。积极 携手 各公
推 进 清 洁 发 展 机 制 （ＣＤＭ）等 举 措 ，
报 告 全景 式 展 共 节约标 煤 ９．４７万吨 ，减排二 氧化碳
示 了 冀北 公 司
追 求 经 济 社 ２４．６１万吨 ，减排 二氧化硫 １９９２吨 。
会 环 境 的 企 业 综 合价 值 最 大 化 和员 工 工
作 价 值最 大 化 的意 愿 、行 为
风力发电对电力系统的影响及解决措施
水电工程Һ㊀风力发电对电力系统的影响及解决措施郭晓超摘㊀要:近年来ꎬ我国风电快速发展ꎬ特别是单风电场规模越来越大ꎬ而制约风电发展的 瓶颈 是电网建设ꎮ文章对风力发电对电力系统的影响及解决措施进行了分析探讨ꎬ仅供参考ꎮ关键词:风力发电ꎻ电力系统ꎻ影响ꎻ措施一㊁风力发电关键技术研究现状由于风力资源分布不均衡ꎬ我国北方电网结构相对薄弱ꎮ风力发电受到风速的影响ꎬ风速具有随机性和不确定性的拥有属性ꎮ而且不存在涉及大量风力发电的困难条件ꎬ这将对电力系统产生严重影响ꎮ目前ꎬ从系统持续运行的角度出发ꎬ对风力发电机组的运行提出了很高的要求ꎬ即在某些故障下ꎬ可以根据互联网的背景继续运行ꎬ以保证电网运行的最佳状态ꎮ虽然我国风力发电技术联网起步较晚ꎬ但有赖于我国政府的政策支持ꎬ风电技术的发展也在不断进步ꎬ但风电技术仍然存在不足ꎬ而且风电系统容量在小电网中所占的比例不大ꎬ效果不明显ꎬ加上现有的风电系统并不完善ꎬ这些都表明我国风电技术的发展还有很长的路要走ꎮ二㊁风力发电对电力系统的影响及对策(一)风速类型设计为深入探究电力系统受风电机组的影响ꎬ本次实验研究设定４种风速类型ꎬ通过改变风速类型ꎬ判断风电机组在电力系统作用力中的变化大小ꎬ从而判断电力系统作业所受影响ꎮ类型１:将机组风速设置为切入风速ꎬ该风速模式中的风电机组未进入作业状态ꎬ测得机组作用力为零ꎮ类型２:将风机风速设置为低风速ꎬ该风速模式中的风电机组处于特定值情况下的作业状态ꎬ此时参数Ｑｆ＝０ꎬ测得系统中的负荷量为基本负荷ꎮ类型３:将风机风速设置为高风速ꎬ该风速模式中的风电机组同样处于特定值情况下的作业状态ꎬ此时参数Ｑｆ＝０ꎬ测得系统中的负荷量为基本负荷ꎮ类型４:该风速类型与类型３相似ꎬ但是系统负荷量偏低ꎬ仅占据基本负荷的３０％ꎮ其中ꎬ类型１中的风机未投入运行ꎬ其他３种类型风机风速处于额定风速与切入风速数值之间ꎮ(二)风电场注入最大功率的影响因素风电场的最大注入功率由系统的网络结构㊁风机的运行特性和其他发电设备的调节能力决定ꎮ主要的因素有:风电场并网点负载能力的强弱ꎻ电网与风电场的连接方式ꎻ系统中其他机组的调节能力ꎻ电网的无功储备情况ꎻ风电机组的类型ꎻ地区负荷特性等ꎮ风电场接入区域的中心点电压水平㊁风电系统的负荷㊁风电场的无功补偿能力以及风电场接入系统的联络线的Ｘ/Ｒ是制约异步发电机最大注入功率的因素ꎮ为了提高风电场的最大注入功率ꎬ可以提高电压调节能力ꎬ适当利用小Ｘ/Ｒ联络线ꎬ增加风电场的无功补偿ꎮ(三)改善电能质量问题鉴于风力机的运行特性和风资源的不确定性ꎬ因此ꎬ确定了风电机组的功率波动特性ꎬ对区域电网的电能质量会产生影响ꎮ当风机接入点存在较大短路比时ꎬ将抑制电压波动和闪变ꎮ如果电子控制装置设计不当ꎬ电压波形将严重失真ꎬ从而可能导致谐振和一些潜在的问题ꎮ１.改善电网结构公共连接点的短路比和线路的Ｘ/Ｒ比也是影响风力发电机组电压波动和闪变的重要因素ꎮ公共连接点的短路比越大ꎬ电压闪变和波动越小ꎮ当电网线路的Ｘ/Ｒ比合适时ꎬ用无功功率引起的电压波动来补偿有功功率引起的电压波动ꎬ从而降低整个平均闪变值ꎮ２.安装电力电子装置当发电机组达到同步转速时ꎬ发电机闭合定子断路器ꎬ使发电机通过电流反馈对双向晶闸管导通角进行控制经一组双向晶闸管与电网连接ꎬ使双向晶闸管的触发角由１８０ʎ向０ʎ逐渐打开ꎬ双向晶闸管在并网过程结束后被短接ꎮ可以通过这种软启动方式ꎬ使并网过程比较平滑ꎬ可以将冲击电流在风电机组并网时限制在１.２~１.５倍额定电流以内ꎮ当发电机组达到同步转速时ꎬ发电机闭合定子断路器ꎬ使发电机通过电流反馈控制双向晶闸管的导通角ꎬ并通过一组双向晶闸管与电网连接ꎬ使双向晶闸管的触发角从１８０ʎ逐渐开至０ʎ并在并网过程结束后使双向晶闸管短接ꎮ通过这种软启动方式ꎬ并网过程比较平稳ꎬ风机并网时冲击电流可限制在额定电流的１.２~１.５倍以内ꎮ(四)对保护的影响为了延长风机接触器寿命ꎬ风机在始终保持并网状态ꎬ当起动风速接近时ꎬ允许出现风电机组以电动机方式短时运行ꎬ这确定了风机潮流不固定的性质ꎮ所以要充分考虑继电保护装置的整定和配置ꎮ当风电机组三相短路故障在短距离内发生时ꎬ故障电流是断断续续的特点ꎬ在不对称故障时提供的短路电流也有限ꎮ这种情况增加了风电场保护检测故障的技术难度ꎬ也可能影响原有配电网保护装置的正确运行ꎬ这在最初配电网的保护配置和整定时没有考虑到ꎮ三㊁结束语综上所述ꎬ必须将风电纳入电网规划的主要电源之一ꎬ统筹规划火电㊁水电㊁核电㊁风电等电源ꎬ才能从整体上优化电网ꎬ保障了电网的安全性㊁可靠性㊁经济性等方面ꎬ从而使电网企业与社会的经济效益最大ꎮ参考文献:[１]崔志飞ꎬ孙晨光ꎬ只群ꎬ王小宇.浅析风电场接入电网对电力系统的影响[Ｊ].资源节约与环保ꎬ２０１６(１２):５＋２０. [２]周伟.风力发电对电力系统影响探析[Ｊ].中国新技术新产品ꎬ２０１６(１７):６３－６４.[３]张鹏.风力发电并网对电力系统电压稳定性的影响分析[Ｊ].电气时代ꎬ２０１６(８):４８－５１.[４]胡恬ꎬ盛发明.试析协同新能源发展的电网规划关键技术[Ｊ].科技尚品ꎬ２０１５(７):５１－５２.作者简介:郭晓超ꎬ河北新天科创新能源技术有限公司ꎮ７９１。
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。
分析风力发电并网技术和电能质量的控制对策
２ ． ２ 电压 出现的波动和闪变的现象
并网以后的风力发电机组在输出功率的时候会 出现波动 ， 这就会 造 成风 力发 电机的电压出现波动 以及闪变。 由于偏航的误差 、 风 的剪切 以 及塔影的效应等 的影响 ， 在旋转过 程中叶轮的转矩 非常的不稳 定 ， 所 以 风力发电机组在 功率输 出方面会出现波动 。在进行切换 的操作 的时候 ， 如风力发电机组的启动 以及停止， 对发 电机组进行的切换 。机组进行 切 换的时候 ， 它 的操作会使功率 出现 波动 ， 因此风 电机组 的端 点 以及其 他 的 节 点 会 出 现 电压 的波 动 以及 出现 闪 变 。
ｌ 风 力发 电的 并 网技 术 内容和 分类
１ ． ２ 异 步 风 力发 电机 的 并 网 技术
异步风力发 电机 的运行过程 中， 采用 转差率对负载进 行调节 ， 所 以 对机 组的调速方面 的精度要求不很 高， 不需要进行 同步设备以及进行整 步的操作 ， 当转速和 同步转速接近 的时候 ， 就 可以进 行并网了， 并网以后 不会产生振 荡以及 失步 ， 运行稳定。 但是它也存在 一些 问题 ： 直接进行并 网的时候产 生的电流冲击 力太 大引起 电压的大幅下降， 影响到系统的安 全运行； 因为它本身 不产 生无功功率， 需要进行无功功率的补偿： 当 电力 系统不稳定的时候， 异 步发 电机会 出现 电流剧增 的情况 。
分地 理信 息 系统集 成 应用 功 能 的可靠 性 服装 处理 。在此 基础 之 上 ， Ｓ Ｃ Ａ Ｄ Ａ系统通 过调用整个地理信息系统集成应用框架 的方式实现对相 关应用功能 目标的达成 。而对于无法满足相应功能需求的地理信息系统 应用框架而言， 整个业务处理流程的交互性与稳 定性更为突 出。
风力发电并网技术及其对电能质量影响
小议风力发电并网技术及其对电能质量的影响【摘要】本文基于笔者的实际工作，分析了风力发电并网技术，随后对风力发电并网技术对电能质量造成的影响进行了详细分析，以最终保证风电场和电网能够稳定运行。
【关键词】风力发电并网技术电能质量影响在二十一世纪，风力发电为一类发展最为迅速的可再生能源，由于风电场具有的容量日益变大，对系统产生的影响日益突出，进行风力发电并网对电能质量的影响变为关键的课题，基于种种原因，其会给配电网造成谐波污染、电压波动以及闪变的影响，风电的随机性使发电及运行计划的确定有了难度。
该文重点分析了风力发电并网技术，还研究了风力发电并网技术对电网电能质量造成的影响，最后还探讨了电压波动及闪变的抑制办法。
一、风力发电并网技术的分析风电电源和电网电源二者在相序、电压频率、有效值以及相位、波形都相同或者大致相同，其即为风电机组的并网条件。
1.双馈异步发电机组并网双馈异步电机的转子经过变频器使用交流励磁，电机与电网间组成“柔性连接”，能根据电网电压及电流、发电机的转速，通过控制机侧变换器对发电机转子励磁电流进行调节，进而准确地控制发电机定子的电压，保证它符合并网条件，所以能于变速之下进行并网。
全部并网调节的过程通过转子变频器得以实现，不用外增硬件装置。
调节精度不仅高，并网冲击还不大。
2.异步发电机的并网技术当今，异步发电机的并网不仅包括降压、直接以及准同期并网方式，还包括晶闸管软并网以及捕捉式准同步并网方式。
对于降压并网方式，其于发电机和电网二者之间进行白耦变压器、电阻、电抗器的串联，进而减少并网之时的冲击电流以及电网电压降落的幅度。
当发电机进行稳定运行之时，要及时地由电路之中把接入的电阻元件除去，防止消耗功率。
对于直接并网方式，在并网之时，发电机的相序应相等于电网的相序，在异步发电机的转速大致达到同步转速的0.9到1.0的时候，便能自动并入电网。
对于自动并网的信号，测速装置能给出来，空气开关自动合闸并网得以完成。
创新技术 服务新能源发展——记国网冀北电科院刘辉创新工作室
一线纪实刘辉职工创新工作室成立于2011年，时任国网冀北电科院智能电网与新能源所副所长的刘辉，在新能源领域以技术创新作为科研团队的目标，工作室提出了“凝聚创新力量、服务绿色能源”的核心思路，致力于服务国家新能源战略、服务新能源发电企业、破解新能源并网瓶颈难题。
在工作室成长的过程中，刘辉不仅发挥了模范的带头引领作用，更致力于将整个工作室团队打造成为“敢打敢拼敢赢”的优秀队伍。
2018年12月，刘辉职工创新工作室被正式授牌成为北京市职工创新工作室。
厚积薄发 学以致用44岁的刘辉,给人的第一印象是朴实随和、爱开玩笑。
和他共事久了，就会发现，工作中的他认真严肃、喜欢思考，有时甚至让人觉得还有些苛刻。
“理论联系实际攻克系列生产难题的技术路线，始终致力于将所学所研转化为实际生产力，解决生产中的实际问题。
”对于创新，刘辉是这样理解的。
要做到学以致用离不开刘辉自身渊博的学识和敏锐的洞察力。
2012年5月14日沽源地区发生了国内首例因无功补偿装置投切引起的风机高电压脱网事件，事件发生后众人都摸不着头脑，不知从何下手分析。
这时，刘辉站了出来，果断推断此次高电压事件的发生是由于风电大发时期的无功调整过于灵敏引起的。
遵循这一思路顺利确定了脱网的诱因以及脱网事件的演变规律。
在随后8年的时间，刘辉带领工作室成员全力攻关，最终风电次同步谐振研究成果通过中国电机工程学会鉴定，河北沽源的谐振问题得到极大改善。
沽源谐振问题研究只是刘辉在多年专业工作中潜心研究、厚积薄发的一个缩影。
然而，厚积薄发说到容易做到难。
早八点上班、晚八点下班，一周六天的“886”模式已经成为他的工作常态，周末的会议室多半都能听到他和其他单位的同志或是高校老师畅谈交流的声音。
刘辉认为周末的时间拿来交流学习是一件快乐的事：“平日的事务性工作太多，周末能够自由学习的时间就显得非常宝贵。
”工作室其他成员在他的带动下也养成了积极认真对待工作的习惯，“周末来一天”也成为了创新工作室不成文的规矩。
风电场并网的主要技术分析
３ ． １ 风力发电场规模大小的 问题
风 电场 的选址主要是 受到风 资源 的限制和 约束 ， 而风力资源较好 的 地 区人 口往往 比较稀少 ， 用 电量也 小， 电网的结构相对 来说很薄弱 ， 风力 发 电的的注入改变 了我 国局部 电网的潮流分布 方式 ， 对 局部电网 的稳定 性和 电压质量有着很大 的影响 ， 从而 限制 了风 电场接入 系统的规模和方 式 。另外 由于风速的间歇性和不稳定性 ， 风力发电机组的电力输 出就具 有一定的随机性 。在我 国现有 的技术水平 下， 风 力发电还无法去准确 的 做 出预报 ， 因此风力发 电基本上可 以说是不 能够 去调度 的。从 电网的角 度上来看 ， 并网运行 的风 电场就相 当于一个 具有 随机和 不确定性的扰乱 源泉 ， 对 电网的稳定可靠运行造 成了一 定程度 的影响 。由此可见 ． 现在确 定一个给定 电网能够承受最大 的风 电注入率 ， 已经成为风 电场设计和规 划阶段迫切需要解决的难题主要影响我国风 电场的正常运行有两个因素 ， 它们是风资源分 布的不确定性以及风能的随机性， 下 面 将 详 细 的 阐 述 一 下 风 力 发 电几 个 具体的特征：
３ ． ２ 潮 流 的 问 题 风 电场接入 电力系统后 ，会影 响电力系统 的电压 水平 和潮流分布 。
１ 引 言
当今时代人们的环保意识逐渐增强 ， 在 日常的生活 当中人们也越来 越关注相关清洁能源 的一系列开发利用。目前风力发电是一种节 约能源 和高度环保的方式， 这种发 电能够给人类的 日常生活和 日常生产带来很 大 的 环 境 和 社 会 的 效益 。 现 在 风力 发 电在 世 界 上 成 熟 的 再 生 能源 的一 些 开发方式中有很大的商业利润和开发前景 ， 它不仅解决 了环保 问题而且 也解决 了某些地方人们用 电不便的问题 ， 风力发 电在当今社会上发挥 了 非常 巨大的作用。 虽然风力发电在人们生活和生产中发挥着非 常重要 的 作用， 但是风力发电并网的技术还存在很多的 问题有待于大家进一步 的 探讨， 从而希望我们 能够找到解决的办法。
推进电能替代开展风电弃风供暖对电网企业经济价值影响与环境效益评价
推进电能替代开展风电弃风供暖对电网企业经济价值影响与环境效益评价李晓军;王海燕;刘玉奇;李珏煊;杨锡运【摘要】针对河北省张家口地区弃风限电情况严重的问题,提出弃风蓄能冬季供暖的解决方案,建立弃风供暖项目的电网企业经济价值模型与环境价值模型.电网企业经济价值模型中建立了售电量与电网稳定性模型两部分;环境价值模型中建立了燃煤供暖中重要污染物排放模型与污染物当量值计算模型.最后,以张家口市张北县为例分析弃风供暖项目改造的电网收益与环境收益.实例分析表明,推进弃风供热有利于提高风能利用效率,实现电能替代,具有一定的经济与环境价值.【期刊名称】《华北电力技术》【年(卷),期】2016(000)004【总页数】5页(P1-5)【关键词】弃风供暖;电能替代;经济价值;环境价值【作者】李晓军;王海燕;刘玉奇;李珏煊;杨锡运【作者单位】国网冀北节能服务有限公司,北京100045;国网冀北电力有限公司,北京100053;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206;国网冀北节能服务有限公司,北京100045;华北电力大学控制与计算机工程学院,北京102206【正文语种】中文【中图分类】TM712014年国务院办公厅印发《能源发展战略行动计划(2014-2020年)》，明确指出要坚持“节约、清洁、安全”的战略方针，加快构建清洁、高效、安全、可持续的现代能源体系。
2013年8月15日，国家电网公司发布《国家电网公司电能替代实施方案》，积极倡导电能替代能源消费理念，包括“以电代煤、以电代油、电从远方来”的能源消费新模式[1]。
我国风力发电建设经过一个快速发展时期，2014年，全国风电(除台湾地区外)累计装机容量114 608.89 MW，同比增长25.4%，其中河北省累计装机容量占比8.61%，位居全国第3位[2]。
但是，风电产业的快速发展中也出现了跨区域输电能力不足、地区输配电设施基础薄弱、电网调峰能力弱、用电负荷不足等问题，限制了风电大规模并网，出现弃风限电问题，造成资源严重浪费。
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影响 的试验分析［Ｊ】ｌ变压器 ，２０１ ０（５）：６６—６７． 匡新辉 ，陈文连 ．变压器高压进 出线套管 多发事 故原因分 析［Ｊ】．湖南 电力 ．２ｏｏ￣（３）：２２—２４． 张建 良，闰杰 ，郭丽 电容 式变压器套管介 损数据 异常案
， ｝ｌｔｔ浸纸的 电容量 是 气泡 的儿倍 ，即 Ｃ》Ｃ 由上 式 ｕｒ以看ｆ＿【｛，气泡的附加电容量对套管的总 电容量影
ｆ＝ｆ＿｝， 体的 电导损耗和 游离损 耗 可以 不予考虑 ，此时 压介 损测试 作业表单要根据现场检测经验 ，要进 一步
测得介损值 才为变压 器会管介损的 可信值 。
修编完善 ，使之能 更好地 指导现场检测。
３．２ 主变 本体绝缘 油状 态对高压 套管高压电容值结
参考文献
果 的 影 响
当油 ｝Ｉ存 住气体时 ，会增加 一个附加 电容 ，气 【１】 王 少华 ，方玉群 ．Ｏ￣ｒｔｏｎ效 应及 其对容性设 备高压 介损测
量 的 影响 】． 电工 电 气 ．２０１ ｌ（９）：５Ｉ一５３
泡悬浮在｝ｌ｛｛ ，征设 备运行 及试验时 气泡 与油是 并联
［２】 Ｑ／ｃｓｏ Ｊ）４００２ ２０ Ｊ】电力设备预 防性试验 规程［ｓ】．
合格的 主变 ，在停 １ ｈ内 即进 行高压 介损测 试 ，所 系列具 有 自主知 识产权 的核 心成 果 ，形成 了全面 、
测得结果方是较为真实的 。
系统 的风电次 同步谐振分析及治理技术体系 。
为规 范作业步 骤 ，排除 外部 干扰 ，变压 器 套管高
来 源 ：《国 家 电网报 》
４ 对 策 措 施
串补输 电 系统次 同步 谐振 分析和 治理 技术 及 工程
应 用 被鉴 定为 国际先 进水 平 ，其 中在 多风 电场一
ห้องสมุดไป่ตู้
变压 器高压套管 介损测试 前 ，应先 安排变压器油
串补输 电 系统次 同步 谐振 的量化 分 析与 阻尼控 制
中合 气量检测 ，若 含气量超标 ，甚 至火幅 值超标 ，且气 技 术研 究方面达 到国际领先水平。
行变压器油脱 气和 真空滤油 。
有 多时 间尺 度特性且与 电网的耦 合关系复杂 ，项 目
变 压 器油进 行脱 气 币¨真空 滤 油后 ，宜 安 排静 置 的研 究在 国内外均没有 成例可以参考 ，面临着极 大
７２ ｈ及以 卜时 间 ， 安排套 管高压 介损测试 ，测 得套
挑 战。 国网冀北 电力联 合高校 、科研 院所等单 位组
管介损值才较 为可信 。
成了项 目攻关 团队 ，历时 ８年 ，从谐振现 象及机 理研
考虑到 变压 器油温对 高压 介损测试 结果的影 响 ， 究 、发 电单 元侧和 电网侧谐振 抑制 技 术 、实验 室测
主变 高压套管 高压介损 ｉ！ｌ！ＩＪ试 的理想 条件应 为含 气量 试 、现 场应 用等 开展 了深 入 、扎实 的研 究 ，取得 了一
全 和 电 网的 稳 定运 行 ，破 解 该难 题 迫 在 眉睫 。然
出气体 ，直 有变压 器油渗出 ，本体油 中气体通过 套
而 ，沽源谐振是 国际上首 例电 网无故障 工况下发 生
管 升高座和散热片 上的放 气孔进 行放 气 ，或 必要时进 的谐振 问题 ，同时风 电系统中的等 电力 电子装 备具
关 系 ，高 压 管 总 的 等 效 电 容 值 下 式 ：Ｃ ＝Ｃ＋ｃ ［３】 何胜红 ，刘 益军 ，陈志平 ．油 中气泡对变压 器套管介损值
式【｛Ｊ：Ｃ 套管的并联等效电容。 由十油浸纸的 介电常数比空 气高几倍 ，由介 质理 【４】
论 可知 电容量 与 介电常 数成 正 比 ，那 么在 相 同条件 【５】
体以 气泡或 气层形式 大量 存在时 ，则套管高电压介损
大 型风 电基 地通 过带 串补输 电 系统送 出 引发
值 可能会 明显增 人，甚至超过规 程上限值 ；而 含气量 的谐振 问题早在 ２０１０年沽源 串补投运时便 已暴露 ，
越大 ，套管 电容值也 会有 明显变化 ，一般是减少 。
随着风 电并 网规 模 日益增 大 ，每次谐振 过程 中变压
少 ），由十 该≠ｆ２主变 已经进 行 了脱 气处 理 ，脱气后 含 气量是 合格 的 ，故以气泡 形式存 十变压器油中的微 量气体对 电容量的影响极 小，可以忽略” 。
５月２８日从 国网 冀北 电力有 限公 司获悉 ，在近 日中国 电机 工程学会组 织的科技成果 鉴定会上 ，国 网冀北 电力牵 头完成的 科技成果 （（大型风 电基地一
当变 器套管 介损值增 大是 由 ｆ油 中含气量 引
器发 出异常 声响和 振动 ，并伴 随 着大量 风机 脱 网 ，
起时 ，呵采取 适 当措施 消除油 中含气量 ，如套管 油中
甚 至损 坏风机 、串补等 设备 ，严 重影 响设备 本体 安
气体 则打开 套管 将军帽 ，松开 固定导 电杆 的螺母 ，放
２０］８年第６期 总第３７３期 蓑村毛蠢化
例分析［Ｊ］．山西 电力 ．２０１ ２（１）：２Ｏ一２２． （责任 编辑 ：刘艳 玲 ）
响很微小 ，儿乎可以忽略。故气泡的 电容量影响 套管
的总 电容 量很微 小可以忽略 。 只有 在缺油或 是 大量
气体以 气层的形式 而不是 以气泡形式 存在于 变压器
资讯
油 层时 ，套管 电 容值 ／ｆ 有较 大的 影响 （一 般是 减 国网冀北电力成功解决风电并网谐振技术难题