风力发电引起的电压波动和闪变
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。
风力发电引起的电压波动和闪变
风力发电引起的电压波动和闪变孙涛1，王伟胜1，戴慧珠1，杨以涵2（1．中国电力科学研究院，北京 100085；2．华北电力大学电力工程系，北京102206）摘要：并网风电机组在持续运行和切换操作过程中都会产生电压波动和闪变，对当地电网的电能质量有不良影响。
从并网风电机组输出的功率波动出发，分析了风力发电引起电压波动和闪变的主要原因。
介绍了关于并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC 61400-21，给出了风电机组在持续运行与切换操作期间引起的闪变值和相对电压变动的计算公式。
然后综述了有关风力发电引起的电压波动和闪变的计算方法和影响因素等方面的研究成果，最后展望了未来的研究方向和研究重点。
关键词：风力发电；电能质量；电压波动；闪变1 引言随着越来越多的风电机组并网运行，风力发电对电网电能质量的影响引起了广泛关注。
风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波等。
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。
电压波动的危害表现在照明灯光闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均匀和影响电子仪器、计算机、自动控制设备的正常工况等[1，2]。
电压波动为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化。
闪变是人对灯光照度波动的主观视感。
人对照度波动的最大觉察频率范围为0.05~35Hz，其中闪变敏感的频率范围约为6~12Hz[1]。
衡量闪变的指标有短时间闪变值P st和长时间闪变值P l t。
短时间闪变值是衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值。
短时间闪变值的计算不仅要考虑电压波动造成的白炽灯照度变化，还要考虑到人的眼和脑对白炽灯照度波动的视感。
长时间闪变值由短时间闪变值推出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值。
本文从并网风电机组输出的功率波动着手，分析了风力发电引起电压波动和闪变的主要原因，并介绍了关于并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC 61400-21[3]，总结了风力发电引起的电压波动和闪变的计算方法和影响因素，最后对未来的研究方向和研究重点进行了展望。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响
风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要：随着科技的快速发展，风力发电机技术得到了不断的更新，相应的单元结构得到了优化，有关性能得到了提高。
在这种形势下，风电正逐步走向产业化。
加速风能的开发和利用，有利于提高保护环境和减少能源消耗。
事实上，风力发电机的功率是非常不稳定的，在风电场并网的时候，会对电力系统的电压稳定性和安全性产生很大的影响。
因此，对风电场并网带来的电力系统稳定性的影响进行系统的了解，有助于明确科学的管控措施，从而保证电网运行的稳定性。
关键词：风电并网；电力系统；电压稳定性前言：风力发电是一种新的可再生能源，在全球范围内得到了快速的发展。
目前，我国风电建设正处于高速发展期，大型风电机组接入电网是风电发展的必然要求。
风电场接入电网分析是风电技术三大核心问题之一，对风电场的规划、设计、运行等方面都有重要意义。
随着风电机组装机容量在电网中的比重不断增大，风电机组对电网的影响也日益突出。
为了保证电网的安全稳定运行，有必要对其进行深入的分析。
1风电并网的主要问题1.1电压波动和闪变目前大部分风电机组都已实现了软并网，但是，由于风电机组的起动存在着很大的冲击。
当速度大于切断速度时，风扇将在额定输出功率下自动停止运转。
若风电场中全部风机在同一时间运行，则其对配电网络的影响将非常显著。
除此之外，风速的变化以及风机的塔影效应都会造成风机出力的波动，而其波动恰好处于可以产生电压闪变的频率范围之内（小于25 Hz)，当风机在正常运转时，也会给电网带来闪变问题，对电能质量造成影响。
风电并网运行时，造成电网电压波动、闪变等现象的主要原因是风电机组出力不稳定。
风力发电系统中的有功与无功共同作用于电网电压的变化。
风力发电机的有功功率在很大程度上取决于风速；对于无功而言，恒速风力机所需的无功会随着有功的变化而变化，而双馈电动机通常都是恒定的功率因子，所以其无功的变化幅度很小。
风电并网后，除了在连续运行的情况下，还会在启动、停机以及机组的切换等过程中发生电压波动与闪变。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响
风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要：近年来随着人们对电能需求的不断增加，为了满足人们的需求，电力企业不断寻求新的供电方式，风力发电作为一种清洁、环保的发电方式，受到了社会各界的关注。
然而，风力发电本身具有随机性和间歇性，这将严重影响电力系统的原有稳定性。
因此，在风电并网过程中，有必要加强对各个方案的评估，以实现电力系统的稳定。
关键词：风电并网；电力系统；稳定性引言能源是国民经济发展的重要基础，是人类社会进步的必要物质保障。
随着经济的发展，能源与国民经济的矛盾日益加深。
而这种矛盾的刺激使我国开始重视能源的发展。
风力发电作为一种新兴产业，既能满足社会用电需求，又能有效减少环境污染。
1风电并网的概述风力发电机组采用异步发电机技术，其静态特性和暂态特性各有特点。
风电场对电网的干预将对区域电网的电压产生一定的影响。
原来，区域电网是根据本地区的使用和生产条件作出的具体调整，具有一定的稳定性。
风电的引入将导致风电自身格局的破坏，这将对风电的稳定性产生一定的影响。
这种影响对电网运行有一定的不利影响，需要在实践中加以研究，并采取一定的措施加以避免。
风电并网是风电发展到一定程度的必然途径，可以有效节约电网供电系统的成本，从而最大限度地利用资源。
然而，在风电网络中，会出现两种不同属性的供电方式，这两种供电方式会产生一定的影响，使其不稳定。
2风电场的电压特性2.1有功出力变化对电压的影响风电机组的输出功率通过0.69/35kv升压变压器、集电架空线和进线电缆送至330kV升压站低压侧。
该段线路短路容量小，电压等级低，等效阻抗电阻参数较大，不可忽视。
因此，有功功率对线路电压降的影响是明显的，有功功率输出越大，影响越严重。
为了提高风力机的发电效率，大多数风力机都配备了变桨距功能，以充分利用风能资源。
风电机组有功功率输出随风速的变化会引起风电场电网的电压波动。
风力发电机组控制系统的控制算法、参数设置和塔影效应都会引起有功功率输出的周期性变化。
风力发电并网对电网的影响概述
风力发电并网对电网的影响概述摘要：风能作为一种清洁能源，越来越受到各个国家的重视。
世界范围内风电装机容量一直在增加。
随着装机容量的增加，风力发电对电网的影响也越来越明显。
介绍风力发电的并网条件及并网特点，不同风力发电机与电网的并入方式；介绍风电并入电网对电网的影响和我国的电网结构及内蒙古地区电网的大概结构。
关键词：风力发电并网风电场中图分类号：tm614 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）002-076-021 风力发电概述1.1 风力发电形式风力发电有两种：一是离网发电；二是并网发电。
目前中国的风力发电还处于试点阶段，并网发电的技术不够成熟。
比较成熟的是北欧和美国。
并网并不是一件很简单的事情，能够并网的电流具备正弦波交流50hz，另外还有电压和功率等。
风机的离网应用有多种多样，主要可以分为以下几类：（1）为蓄电池充电：这种应用大多是指单一家庭住宅使用的小型风力发电机。
（2）为边缘地区提供可靠的电力，包括小型和无人值守的风力机。
风力发电机通常与蓄电池相连，而且也可以与光电池或柴油发电机等其他电源联机，为海上导航和远距离通信设备供电。
（3）给水加热：这种系统多用于私人住宅。
典型的用法是将风力发电机直接与浸没式加热器或电辐射加热器相连。
（4）边远地区的其他使用：包括为乡村供电、为小型电网系统供电，以及为商业性冷藏系统和海水淡化设备供电。
在离网风力发电系统的应用中，占主导地位的是利用风力发电机为蓄电池充电。
这类风力发电机的转子直径通常小于5m，而且其额定功率低于1000w。
独立的风电系统主要建造在电网不易到达的边远地区。
1.2 风力发电的特点风力发电与火力发电相比，有其自身的缺点和优点，主要有：（1）装机规模灵活，可根据资金情况而决定一次装机的规模。
（2）它是一种不污染环境，也不消耗资源的清洁能源，所需的动力只是自然界中的风。
（3）投入资金少，有一台风力机的资金就可以安装一台，投产一台。
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发布时间：2023-07-12T03:40:40.969Z 来源：《科技潮》2023年13期作者：杜博文马鑫宇[导读] 目前，我国正在进行全国电网互联，电网规模日益增大。
对于接入到大电网的风电场，其容量在电网总装机容量中占的比例很小，风电功率的注入对电网频率影响甚微，不是制约风电场规模的主要问题。
临朐天融风力发电有限公司山东潍坊 262600摘要：当前风力发电相关技术在实践当中的应用可谓是相当的广泛，并且在今后随着科学技术不断的向前发展风力发电相关技术也开始变得不断的成熟和完善。
但是需要注意的是随着当前风力发电的不断广泛应用再加上相关产业的额规模化发展，在实践的电力系统运行过程当中会出现一定的问题和难点，并且会引发较为严重的问题。
在今后还应当加强对电力系统运行技术的全面分析，以更好的寻求技术性的改革和创新发展，真正意义上深入的研究和分析高新技术所带来的影响。
关键词：风力发电；研究分析；电力系统；运行技术一、风力发电对电力系统的影响1.1风力发电场的规模问题目前，我国正在进行全国电网互联，电网规模日益增大。
对于接入到大电网的风电场，其容量在电网总装机容量中占的比例很小，风电功率的注入对电网频率影响甚微，不是制约风电场规模的主要问题。
然而，风能资源丰富的地区人口稀少，负荷量小，电网结构相对薄弱，风电功率的注入改变了电网的潮流分布，对局部电网的节点电压产生较大的影响，成为制约风电场规模的重要问题。
风力发电的原动力是自然风，因此风电场的选址主要受风资源分布的限制，在规划建设风电场时首先要考虑风能储量和地理条件。
然而，风力资源较好的地区往往人口稀少，负荷量小，电网结构相对薄弱，风电功率的注入改变了局部电网的潮流分布，对局部电网的电压质量和稳定性有很大影响，限制了风电场接入系统的方式和规模。
1.2对电能质量的影响风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及周期性电压脉动等。
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。
风电引起3次脉动闪变的仿真分析
量
风 电引起 ３次脉 动闪变 的仿真分析
常跃 飞
（ 中国 南方 电 网超 高压输 电公 司贵 阳局 ， 州 贵 阳 ５００ ） 贵 ５００ 摘 要 ： 据 风剪 效应 和塔 影 效 应 的等 效风 速 模 型 ， 依 建立 了含 风 电 电网 的仿真 模 型 ， Ｍａａ／ ｉ ｌｋ中仿 真 分析 了风剪 效 应和 塔 在 ｔｂ Ｓ ｉ ｌ ｍｕｎ
他时间 ， 平轴风 电机 组的桨 叶转 到上半平面 ， 水 塔影 效应消失 。
根 据 叶 素 理 论 积 分得 到 三 叶 片 塔 影 效 应 的等 效 风 速 ：
＝
会引起谐波 问题； 风电机组频繁 的启停操作可 能引起并 网点电 压 出现 电压 暂降 。其 中， 电压波 动和闪变是 风力发 电的固有 问
一
（） ｂ 三桨叶塔影效应
三叶片风剪效应 的等效风速如下 ：
９８ ．
９． ６
［
㈤ ２ ６ ㈤ ３ （ ＋ ０ ｃ０ ２ 。】 ） ｓ
式 中， Ｒ为桨 叶半 径。
１ ． 塔 影 效 应 模 型 ２
（） ｃ包含风剪效应和塔 影效应的等效风速模 型
图 １ 仿 真得 到的风剪效应和 塔影效应的等效风速模型
变动和 电网强弱对 电压 波动和 闪变 的影响 ， 却忽略 了风剪效应 模 型 ［６： ５２ － 和塔影 效应 引起 的 ３次转矩脉动对 电压波动和 闪变的影响 。 本 文依据 风剪效应和塔 影效应 的等 效风速模 型， 建立 了含风 电电
＝ 棚
月 ＋ ＋ “
（） ５
在上述等效风速 模型 中， 仿真用风机参数设定 为 ：＝ ． ｍ； ａ１ ５
论述风力发电引起的电压波动和闪变
由图 1 的第二个图看袁R 1 I觶 a 分量及 V 分量同 jX 1 I觶 a 分量的垂 直袁造成了电压的跌落袁并不用计算其造成的电压跌落遥 从图 1
m
U
2 m
cos渊
Ωt冤 袁也
就是 v渊' t冤 遥 通过平方处理的计算袁表达式为院
渊 6冤
从而看以获得电压波动信号袁应乘以
1
6袁还要除以系数
U
4 m
遥
让仿真的模型除以
U
4 m
并乘以
1 6袁则是从这点出发遥
在仿真模型
之中袁波动电压分量渊 也就是调幅波冤 为波动幅度的 0.25% 袁而频
率则是 8.8H z 波袁想要让输出闪变的视感度 S渊 t冤 =1 袁则应计算单
架 4 构成第二部分袁此部分主要功能为袁搭建电压波动以及闪变 齐院新疆大学,2015.
制出合适的相应频率的调幅波袁才可让其幅值改变遥 一般会用公
式渊 2冤 代表分频电压 u渊 t冤 院
U渊 t冤 =[U m+v渊 t冤 ]cos渊 ωt冤 =A渊 t冤 cos渊 ωt冤
渊 2冤
将电压波动分量设定成某特定的频率袁 也就是 v渊 t冤 =V mcos
渊 Ωt冤 袁将其替换上式院
U渊 t冤 =[U m+m cos渊 Ωt冤 ]cos渊 ωt冤
时闪变的视感度而得到遥
3 IE C 闪变仪仿真研究
3.1 仿真模型
以 M atlab/Sim ulink 为基础形成上述的原理结构图仿真模
论述风力发电引起的电压波动和闪变王凯鹏
论述风力发电引起的电压波动和闪变王凯鹏发布时间：2021-10-01T07:58:16.590Z 来源：《基层建设》2021年第18期作者：王凯鹏[导读] 如今，随着科学技术的发展，风力发电技术属于一种新型发电方式都兰绿扬都能源有限公司摘要：如今，随着科学技术的发展，风力发电技术属于一种新型发电方式，具有非常广阔的发展前景。
我国目前已经将多种一次性能源与风力发电相结合，实现综合化供电，从而降低了电网的投资，降低了发电的能源资源消耗，且显著地提高了电网与发电系统发电供电效率以及运行的安全性与稳定性。
如今，我国电网主要采用的是大机组大电网集中供电，而在我国风力发电仍处于起步阶段，虽然我国近些年来大力推进风力发电技术的应用，但是不可否认的是，我国风力发电技术的应用同国外发达国家相比仍较为落后与滞后。
但是风力发电可以更好地满足我国的用电需求，具有广阔的发展前景。
我国经济的不断发展，带动了我国基础设施的建设，但是在西部边远地区以及东北严寒地区，大规模集中配电网的建设需要高昂的投资，导致实际的供电设施建设性价比降低。
而风力发电技术，能够有效解决边远地区供电问题，不仅能够满足地域用电需求，也能够降低能源使用消耗所带来的污染。
目前而言，作为一种极具潜力的新型发电与能源利用方式，风力发电逐渐成为电力行业21世纪的主要发展方向。
风力发电技术有着节能环保、投资成本小等诸多优势优点，相较于集中供电，在应对高峰期电力负荷时，分布式电源具有高效、经济的优势，因此在各行业、各领域中得到了广泛应用。
关键词：风力发电；电压波动；闪变引言随着当今社会的进步与经济的发展，人们日常生产生活中的用电需求也呈现出了不断上升的趋势。
在科学技术的不断发展中，风力发电技术得到了越来越广泛的应用。
在该技术的具体应用中，主要的设备包括发电机、变压器、风轮等，而要想实现风力发电技术的良好控制，就需要对这些系统设备的应用做好控制，以此来达到理想的风力发电效果，满足实际需求。
风力发电引起的电压波动和闪变
风力发电引起的电压波动和闪变孙涛1，王伟胜1，戴慧珠1，杨以涵2（1．中国电力科学研究院，北京 100085；2．华北电力大学电力工程系，北京102206）摘要：并网风电机组在持续运行和切换操作过程中都会产生电压波动和闪变，对当地电网的电能质量有不良影响。
从并网风电机组输出的功率波动出发，分析了风力发电引起电压波动和闪变的主要原因。
介绍了关于并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC 61400-21，给出了风电机组在持续运行与切换操作期间引起的闪变值和相对电压变动的计算公式。
然后综述了有关风力发电引起的电压波动和闪变的计算方法和影响因素等方面的研究成果，最后展望了未来的研究方向和研究重点。
关键词：风力发电；电能质量；电压波动；闪变1 引言随着越来越多的风电机组并网运行，风力发电对电网电能质量的影响引起了广泛关注。
风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波等。
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。
电压波动的危害表现在照明灯光闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均匀和影响电子仪器、计算机、自动控制设备的正常工况等[1，2]。
电压波动为一系列电压变动或工频电压包络线的周期性变化。
闪变是人对灯光照度波动的主观视感。
人对照度波动的最大觉察频率范围为0.05~35Hz，其中闪变敏感的频率范围约为6~12Hz[1]。
衡量闪变的指标有短时间闪变值P st和长时间闪变值P l t。
短时间闪变值是衡量短时间（若干分钟）内闪变强弱的一个统计量值。
短时间闪变值的计算不仅要考虑电压波动造成的白炽灯照度变化，还要考虑到人的眼和脑对白炽灯照度波动的视感。
长时间闪变值由短时间闪变值推出，反映长时间（若干小时）闪变强弱的量值。
本文从并网风电机组输出的功率波动着手，分析了风力发电引起电压波动和闪变的主要原因，并介绍了关于并网风电机组电能质量的国际电工标准IEC 61400-21[3]，总结了风力发电引起的电压波动和闪变的计算方法和影响因素，最后对未来的研究方向和研究重点进行了展望。
风能发电在电力系统中的特点
风能发电在电力系统中的特点风能是一种清洁的、有可靠成本效益的发电资源，具有很高的环境效益和社会效益。
随着风电技术发展，我国风电装机容量不断上升，风力发电将逐步成为电力系统重要的电力来源。
但受自然、技术等因素影响，风力发电引起的电压波动、闪变和谐波等电能质量问题阻碍了其发展。
本文结合风电的运行特点，风电的并网方式，风电调频调峰以及风电调度对风电在电力系统的特点作出分析。
0引言新能源的使用正在逐步为人们所重视，光伏、风电等新能源发电系统装机容量也在逐年扩增，根据往年的数据，预测在2020年左右风机的装机容量将达到2亿千瓦。
但大规模风电具有随机波动性以及不可准确预测性，造成了电力系统调度运行方面的困难，由于风电场和电网建设不同步、风电特性和电网调峰能力不匹配等原因，在一些地区出现了弃风现象，造成了能源浪费和经济损失，导致弃风消纳问题在中国的形势极为严峻。
针对风电运行的特点，可以优化风电调频，进行风电功率预测，设计风电接入电网的序列优化调度，完成风电并网后从不同时间尺度上通过优化达到经济、可靠、安全运行的目标。
1风电运行特点（1）风电出力具有随机性、波动性，风电出力随机性及波动性明显。
波动幅度大并且波动频率也无规律性;（2）风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节特性一“高风速或低负荷”;（3）受气象因素影响，风电出力日间可能波动很大，以至于在极端情况下，风电出力可能在0～100%范围内变化;（4）风电年利用小时数偏低，风电场年利用小时数参差不齐，一般在2000h 左右。
我国2018年风电年平均利用小时数为2095;（5）风电功率调节能力差，风电功率特性决定风机出力随风力变化而变化，风机在采用不弃风的方式下，只能提供系统故障状况下的有限功率调节。
机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得风电机组不具备常规火电机组的功率调节能力。
2风电并网的方式风电并网主要有两种方式：分散接入方式、集中接入方式（1）分散接入主要用于风电开发规模小，以就地消纳为主的情况，这种方式下，风电接入电压等级低对系统运行造成的影响也比较小。
电压波动与闪变
电压波动与闪变的测量
目前国际上有代表性的三种原理类型的 闪变测量仪器: 1、日本的闪变仪 2、英国的ERA电弧炉闪变测量仪 3、国际电工委员会（IEC）和国际电热协
会（UIE）推荐的闪变仪。
IEC闪变测量方法
一、电压波动的检测法
闪变测量推荐方法
分析仅含单一频率的调幅波对工频载波的调制，因此调制 波解析式为
2,,2,2( ),2
闪变测量推荐方法
若利用0.05-35Hz的带通滤波器滤除其中的直 流分量和工频及以上频率的分量，并考虑 到存在调幅波电压的倍频分量，由于其幅 值远小于调幅波的幅值，可忽略不计，便 可近似获得加权的调幅波电压，
v'(t) kV sin t, k U2
u(t),u2 (t),v'(t)
通常，这个变化值远小于大部分电气设备 敏感限制，因此只在少数情况下才会发生 运行上的问题。
电压波动
二、电压波动的量度
由于部分负荷在正常运行时出现冲击性功率变化，造 成实际电压在短时间里较大幅度波动，并且连续偏离额定电 压，所以也称为快速电压变动。电压波动值为一系列电压有 效值的两个极值之差，且用其相对值的百分数表示：
为反映人的瞬时闪变感觉水平，用闪变强弱的瞬时值 随时间变化来描述，即瞬时闪变视感度S（t）。它是电压 波动的频度、波形、大小等综合作用的结果，其随时间变 化的曲线是对闪变评估衡量的依据。
通常规定闪变觉察率F＝50%为瞬时闪变视感度的衡 量单位，对应的称之为S（t）＝1觉察单位。
若s（t）＞1觉察单位，说明实验观察者中有更多的人 对灯光闪烁有明显感觉，则规定为对应闪变不允许水平。
图4－8给出了在正弦电压波动
条件下，由试验数据描绘出的
1. 0
分析风力发电对电力系统的影响
分析风力发电对电力系统的影响摘要：在绿色经济不断发展背景下，进一步加强新能源的研究与应用对推动社会经济发展有着重要意义。
风力发电作为当今我国较为成熟的新能源产业之一，但由于风力发电并网会对电网电能质量造成影响，这就需要采用相应的措施环节二者间的矛盾，提高风力发电的应用范围，确保电网电流与电压的稳定性。
基于此，本文首先分析风力发电特点，阐述风力发电对电力系统的影响，进而提出相应的缓解措施。
关键词：风力发电；电力系统；影响1风力发电的优势在新能源产业当中，风力产业在我国仅次于太阳能产业，并且发展速度极快，已经成为当今最具大规模开发、商业优化前景的可再生能源，全面发展、开发可再生清洁能源，对于提高能源供应，加强能源产业结构、降低生态环境污、确保能源安全、推动经济发展、构建和谐作用有着极大的价值。
风电也已经成为了煤电、水电后的第三大常规能源。
风电在运行当中有着无污染、绿色性特点，在风能转换电能过程中，往往值降低了气流的速度，不会给大气造成污染问题。
通过风力发电能够降低常规能源消耗问题，同时还可以减少二氧化硫、二氧化碳的排放，对保护环境、促进生态平衡、改善能源结构有着重要意义。
在水电后风力发电成为了开发成本最低的清洁能源，随着我国大力推动风电产业的发展，风电技术的研发能力也不断提升，风电成本在不断降低。
预测 2020 年风电上网电价会和煤电、水电持平。
此外，风电规模不断扩大，给风力发电装备制造企业提供了广阔的空间与前景。
风力发电机组涉及到了材料、机电、控制、钢结构等多专业、多学科机电一体化产品，实现了产业化发展，并带动了相关产业发展，有利于推动我国绿色经济发展，由此可见，风电产业已经成为了当今我国十分重要的新兴产业。
2风力发电对电力系统的影响（1）对电力电量平衡的影响。
由于风力发电存在着不稳定、不可控性，而电网运行要求决定的稳定，风力发电无法满足并网的稳定性、连续性、可调度性的要求，这些不稳定的输出功率会对电网直接造成冲击。
风力发电引起的电压波动和闪变
风力发电引起的电压波动和闪变摘要：并网风电机组在运行的过程中，无论是机组的持续运行，亦或是机组运行过程中出现的切换，都会诱发电压波动以及闪变的情况。
而电压波动以及闪变，往往也会不利于电网质量的维系。
所以在风力发电机组运行过程中，重视对风力发电机组运行过程中电压波动以及闪变的管控，降低其发生概率，有助于确保风力发电的效果。
本文在观点研究上，就当前风力发电导致的电压波动以及闪变的成因进行了评估，并结合原因的分析，提出在风力发电过程中实现电压波动和闪变的控制措施。
通过本文观点分析，为更好保障风力发电的效果提供经验分享和借鉴。
关键词：风力发电；电压波动；闪变目前，在市场中，风电机组并网运行成为一种常态。
但是考虑到在风力发电过程中，其往往会有较高的电压波动以及闪变现象出现，为此对于风力发电可能给电网质量管控带来的问题也吸引了行业专家和学者的关注。
在这个过程中，考虑到风资源本身有较高的不确定性，加上风电机组在运行过程中，其由于自身运行特性的影响，往往会导致风电机组在发电表现上，会有波动的输出功率存在，这也必然会对电网的电能品质和发电效益带来负面、消极的影响。
常见的问题诸如电压偏差的存在，或是诱发电压波动、闪变等情况。
结合目前风力发电的运行现状，以及其对电网质量的影响表现来说，其中两个核心的影响因素就是电压波动以及闪变情况。
一、关于电压波动和闪变所谓电压波动，指的是在供电过程中，由于多方面因素的影响，导致电压发生较大的变动，或是在电力输送过程中工频电压包络线出现的一种周期性的变化。
闪变，则指的是人对灯光照度波动的一种主观视觉感受。
通常来说，人能够感受到的照东波动范畴是0.05-30Hz，在6-12Hz区间十四行就是闪变敏感频率范畴。
在进行闪变的评价上，一般采取的啤酒给你家指标主要是短时间或是长时间分别对应的闪变值。
在进行短时间闪变值的计算和分析上，既要充分考虑到电压波动导致白炽灯照度发生的对应改变，怕同时还要坚固人眼以及大脑对白炽灯照度波动产生视感。
大规模风电并网电力系统运行风险评估与分析
2、优化电力系统运行策略，合理安排调度计划。例如，加强电力系统的调 度管理，优化调度计划，确保电力系统的稳定运行。
3、建立安全保障体系，防范大规模风电并网带来的安全风险。例如，加强 电网基础设施建设，提高电网的安全保障水平。
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二、风险评估方法
针对上述风险因素，可以采取定性和定量相结合的方法进行评估。具体包括：
1、概率-影响图法：通过建立风电并网系统运行故障的概率模型和影响模型， 对各种潜在风险进行概率-影响图分析，以全面了解各种风险的性质和程度。
2、模拟仿真法：通过电力系统的模拟仿真软件，对不同的风速、负荷和故 障条件进行模拟，以观察和分析风电并网系统在这些情况下的响应和表现。
4、创新调度与控制策略：研究新的调度与控制策略，实现风电与其他能源 供应的协调与优化，降低系统运行风险。例如，可以采用先进的预测技术，对风 电的输出功率进行精准预测，以便更好地进行调度和控制。
5、完善政策法规：政府应进一步制定和完善相关政策法规，从政策层面引 导和支持风电并网系统的发展，降低其运行风险。例如，可以制定更加严格的能 效标准和安全标准，以提高系统的整体性能和安全性。
3、灵活性评估：可以通过测量电力系统的响应速度和调整能力来评估其灵 活性。如果响应速度和调整能力较强，则可以认为电力系统的灵活性较高。
三、提高大规模风电并网的电力 系统运行灵活性的措施
为了解决大规模风电并网带来的运行灵活性问题，我们可以采取以下措施：
1、增加储能设备：储能设备可以在风能发电量突然增加或减少时，为电力 系统提供额外的能源储备，从而提高其稳定性。
1、提高并网技术
研究和推广高电压等级的风电并网技术，以提高电力系统的稳定性。
开发和利用先进的控制系统和仿真技术，优化风电并网的过程，降低其对电 力系统的影响。
风力发电对电网的影响
风力发电对电网的影响一、引言：能源是推动社会进步和人类赖以生存的物质基础。
目前全球能源消耗的速度逐年增加，大量的能源消耗，以带来很多的环境问题，如环境变暖、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消耗力度，在我国由于长期发电结构不合理，火电所占的比例过大，由此带来了日益严重的燃料资源的短缺和环境污染问题。
对于可再生资源的开发和应用有着重大的前途。
在各种各样的可再生自然资源中，风能有很大潜力，风能在发电的技术上日益成熟，商业化应用的提高，是最具有大规模开发利用前景的可再生自然资源。
经济方面，风力发电成本的不断下降，同时常规能源发电由于环保要求的增高，随着风力发电技术的成熟，风力发电的成本将有进一步降低。
当风电装机容量占总电网容量的比例较大时对输电网的安全和经济运行都会带来击。
大风天气时风电出力增加，会造成严重的输电瓶颈。
此外，大规模风力发电对系统小干扰稳定、频率稳定及电压稳定都有着不同程度的影响。
风力发电功率输出的随机波动很大且不可控，预测精度较差，这对发电运行计划方式以及系统备用容量也都提出了新的要求。
二、风力发电机的类型分析风电并网的影响，首先要考虑风力发电机类型的不同。
同风电机组的工作原理、数学模型都不相同，因此分析方法也有所差异。
目前国内风电机组的主要机型有3种，每种机型都有其特点。
2.1异步风力发电机国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。
主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。
这种发电机组为定速恒频机沮，运行中转速基本不变，风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小，因而发电能力比新型机组低。
同时运行中需要从电力系统中吸收无功功率。
为满足电网对风电场功率因数的要求，多采用在机端并联补偿电容器的方法，其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量的电容器。
由于风速大小随气候环境变化，驱动发电机的风力机不可能经常在额定风速下运行，为了充分利用低风速时的风能，增加全年的发电量，近年广泛应用双速异步发电机。
论述风力发电引起的电压波动和闪变
论述风力发电引起的电压波动和闪变摘要：近年来，我国电力需求不断增长，风电装机容量也在不断增加。
目前，风力发电并网运行带来的电能质量问题已成为人们关注的焦点，因为这个问题在某些情况下会直接影响到风电场的装机容量。
实际上，风力发电受到许多因素的影响，这些因素与风力发电有关，包括风向和风速，以及它们的波动性、随机性和间接性，风机的输出功率有一定的波动性，如进入电网的随机功率的波动性，直接关系到电能的质量。
综上所述，这种现象可以称为电压波动和闪变。
关键词：风力发电；引起电压波动；闪变1电网电压波动和闪变的主要原因风力发电的机组需要并入到电力运输线路时，其所输送出的功率不稳定，出现严重波动，则直接导致了该部分电网的电压波动以及闪变，为此需就此原因进行分析：从图1中可以看出，这是风力发电的机组并入到电力运输线的等效电路图，用来表示风力发电的机组中出口电压的则是E觶；用来表示线路中电抗的则是X1，用来表示线路里面存在的无功电流的则是Ir；用来表示整个电网电压的则是V觶；用来表示线路中有功电流的则是Ia，用来表示线路中电阻的则是R1。
在正常条件下，电路之中运行的无功电流总是要比电路之中的有功电流要小很多。
图1风电机组并网的等效电路图由图1的第二个图看，分量出现垂直，进而不计算因为其造成的电压跌落。
从这一点就能知道，分析电路之中出现电压跌落的具体原因，那就是线路里面存在两种电流，分别是有功和无功的电流，这两个值分别为jX1Ir、R1Ia。
当风向以及风速发生了改变之后，风力发电的机组中所输出的功率也会有一些变化，出现一些波动，同时线路中的有功和无功电流同样出现改变，那么此电网之中的电压就会有波动以及闪变。
电路网络电压波动可能影响到一些用电设备运行，通常会利用照明设备运行情况，判定电压波动情况，也就出现闪变概念。
IEC（国际电工委员会）提倡，针对电压出现的波动，运用白炽灯亮度闪烁去表示，当白炽灯的亮度有一些变化，比如超过某种设定幅度，则可以将其称之闪变。
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风力发电引起的电压波动和闪变
摘要：近些年来能源的匮乏一直是困扰世界各国的重大问题。
为了解决这影响人类文明发展的问题，科研人员们开始大批量的投入到新能源的研制和开发。
现今所谓的新能源基本指的是可再生能源，也就是经由大自然提供的能源如水能、太阳能、风能等等的绿色环保的可再生的能源。
基于此，本文就风力发电引起的电压波动和闪变展开分析与讨论。
关键词：风力发电；电压波动；闪变
一、我国风力发电发展的现状
相比于世界上的一些国家，我国的风力资源很高，并且也是风能利用最早的国家之一。
依据相关部门资料的显示，我国10米高度层的风能量占有为3226GW。
对于风能的开发一旦能达到总量的60%，就完全可以供用我国全部的电量的需要。
对于发达国家来时，我国风力发电不仅利用的迟，在开发和研制上也落后发达国家很多。
我国风电的利用是从80年代开始一步步的发展起来的，最开始研制的风机主要是小型风电机组，到了后期就开始研发，可充电型的风电机组，并且大量的用在了海岛和风场。
在07年底，我国的风机装机的总容量已经达到6.05GW，比2000年风电发电量增加了大约10倍。
而就08年一年中新增的风电装机容量625万千瓦，比过去20年累计的总量还多，新增装机增长率约为89%。
累计风电装机容量约1215万千瓦，占全国装机总量的1.5%，累计装机增长率为106%。
风电装机主要分布在24个省，比2007年增加了重庆、云南和江西三个省。
二、风力发电机的研究现状
在风力发电系统中的重要装置也就是发电机，他的工作原理是把风动力同进行输出的电能进行相连接的设备，其不但影响着输出电能的质量和功效，同时也影响了整个风电转换系统的性能和装置的结构。
按风力发电系统中发电机型式可分为笼式异步发电机、双馈异步发电机和永磁型同步发电机。
现今，发电机在风电系统中的形式:
1.异步发电机
风力发电系统异步风力发电机是通过恒定的速度来运行的，对于采取失速调节或主动失速调节，风力发电系统异步发电机主要采用异步感应电机。
风力发电系统异步发电机一般都是直接联入电网，就算容量过大也可以通过晶闸管控制的
软投入法接入电网。
在同步转速附近合闸并网，冲击电流比较大，另外需要电容无功补偿。
2.双馈式发电机
为了降低风力发电系统中变换器的功率，风力发电系统双馈发电机开始应用于风力发电系统中。
风力发电系统双馈发电机起源于绕线式转子异步发电机，是一种通过对转差率的控制，来实现风力发电系统双馈调速发电机，故所需风力发电系统变换器的功率较小。
相对于绕线式发电机来说，风力发电系统双馈发电机的转子能量没有被消耗掉，而是通过风力发电系统变换器在发电机转子与电网之间双向流通，风力发电系统变换器起到提供无功补偿，平滑并网电流的作用。
但它是一种有刷结构的电机，风力发电系统双馈式发电机运行可靠性差，需要经常维护，而且这种风力发电系统结构的电机不适合在环境比较恶劣的风电系统中运行。
3.同步发电机
风力发电系统同步发电机有永磁同步发电机和电励磁同步发电机两种。
风力发电系统永磁同步发电机不需要直流励磁电源和励磁绕组，取消了容易出故障的风力发电系统集电环和电刷等装置，是一种风力发电系统无刷结构的电机。
同时不存在风力发电系统励磁绕组的铜损耗，比同容量的风力发电系统电励磁发电机效率高，结构简单、运行可靠。
结合风力发电系统的特点，要求发电机具有:高质量地将风力发电转化为电压、频率恒定的交流电。
二、影响我国风能电压波动和闪变的因素
控制风力发电系统和电网状况、风电机组类、风况型等，都是影响风力发电系统引起闪变的因素，风力发电系统各种因素对闪变的影响应该明确，这些风力发电系统影响尽可能量化，也应确定风力发电系统联合作用下的效果与各种影响因素之间的相互关系，由于风力发电系统越来越大的风电机组单机容量，风力发电系统风电机组输出功率产生较大的波动在风速波动较大时，风力发电系统变速恒频风电机组是目前世界的主流机型，对风力发电系统而言，调节风力发电系统风电机组的输出功率应综合应用变流器控制和桨距角控制，以使风力发电系统风电机组的输出功率最优，如何确定将风力发电系统距角控制与变流器控制的控制策略，从而减小风力发电系统中风电机组引起的电压波动和闪变，减小风力发电系统风电机组输出功率的波动，是风力发电系统迫切需要解决的问题。
四、解决我国风能电压波动和闪变的措施
鉴于电压波动和闪变会引起多种危害，严重影响人们的正常生活与工作，给生活和生产都造成了很大损失，因此必须采取有效的措施来抑制电压波动和闪变。
通常风力发电系统各种类型的波动性或冲击性负荷是电压波动和闪变的主
要原因。
风力发电系统供电系统短路容量的大小，风力发电系统供电网络的结构以及负荷的用电特性等都会影响电压波动和闪变的程度，因此，风力发电系统电压波动与闪变的抑制，必然也要从这几方面出发来采取相应的措施，风力发电系统用电设备特性的改善、供电能力的提高以及补偿设备的采用都可以起到抑制作用。
但是改善风力发电系统用电设备的特性对于抑制闪变的效果是有限的，而通过风力发电系统供电方式的改造通常需要很高的代价，是否采用需要经过衡量风力发电系统投资与效益的关系来决定。
在风力发电系统中高压供电系统，风力发电系统电压幅值的波动主要是由大功率波动性负荷的无功功率变化引起的，因此，最常用的技术措施就安装无功补偿装置。
1.静止无功补偿器(SVC)
波动性、冲击性负荷造成的电压波动和闪变，其实质为无功功率的不平衡。
因而，具有快速无功功率补偿功能的静止无功补偿器(SVC)能够对电压波动与闪变起到很好的抑制作用。
SVC基于电力电子及其控制技术，将电抗器与电容器结合起来使用，能实现无功补偿的双向、动态调一节。
当系统电压偏高时，可控电抗器可吸收无功功率(感性补偿)，当系统电压比较低时，电容器可发出无功功率(容性补偿)。
可见，利用SVC不需要输电线路来传输便可以满足负荷无功功率的需求。
SVC有多种构成方法，如晶闸管控制电抗器加晶闸管投切电容器(TCR+TSC)、晶闸管控制电抗器加固定电容器(TCR+PC)等。
2.有源电力滤波器(APF)
要抑制电压闪变，必须在负荷电流急剧波动的情况下，跟随负荷变化实时补偿无功电流。
有源电力滤波器(APF)是一种动态抑制谐波、补偿无功的新型电力电子装置，它能够对大小和频率都变化的谐波以及变化的无功进行补偿。
有源电力滤波器的工作原理与传统的SVC完全不同，其原理是采用基于三相电路的瞬时无功理论对无功电流进行检测，利用可关断的电力电子控制器件代件系统电源向负荷提供所需的无功电流，从而保证系统只须向负荷提供正弦的基波电流。
有源电力滤波器相对于静止无功补偿器有几个优势：响应速度快，对电压波动和闪变的补偿率高，可减少补偿容器，补偿效果稳定，不受系统运行方式和工况的影响，不会发产谐振和谐波放大现象，控制能力强，除了能控制电压波动和闪变，还可以有效地滤除高次谐波，补偿功率因数。
3.动态电压恢复器((DVR)
动态电压恢复器即DVR，是带有储能装假(系统)的串联补偿装背，除无功功率之外，还有补偿有功功率的能力。
由于在中低压配电网中，有功功率的快速波动同样会导致电压闪变，因此，抑制电压波动与闪变的补偿装置在补偿无功功率使供电线路无功功率变化减小的同时，还要提供瞬时有功功率补偿。
带有储能单元的动态电压恢复器可以满足此要求。
结束语
风速的波动会导致风电机组输出功率的波动，从而引起并网点电压的波动和闪变；湍流强度越大，并网点电压波动越明显；并网点短路容量越大，风电机组输出功率波动对电网的影响就越小，从而引起的电压波动和闪变也就越小。
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