风电并网对电力系统稳定性的影响

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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。

风电并网对电能质量的影响及治理

风电并网对电能质量的影响及治理摘要：风力发电具有环保清洁的特点，是现在非常流行的一种可再生能源的一种利用方式，对缓解我国的能源危机，实现可持续发展战略具有重要意义。

我国风力发电经过一段时期的发展，已经具备一定的规模。

但是风力发电并网却对电能质量产生了一些不良的影响，严重阻碍了风力发电的持续发展。

因此，做好风力发电并网对电能质量影响的研究，积极采取措施进行治理，是我国现阶段不可推卸的责任。

关键词：风电并网；电能质量；影响及治理1风电并网对电能质量的影响1.1电压偏差问题电压偏差时风电并网对电能质量不良影响之一，主要是由于系统的无功功率不平衡引起的。

电压偏差的产生主要是在供电系统运行的时候，其在某一个节点中的电压与供电系统的额定电压所产生的差值，这个差值与供电系统的标称电压之间的百分数就叫做这个节点处的电压偏差，正常情况下来说，35kV及以下的供电系统的三相供电的电压正负的偏差绝对值是不超过其标称电压10%的，对于10kV以及以下的三相供电电压其允许的偏差是在标称电压±7%的范围内的，而对于220V的单相供电电压其偏差是在标称电压的7%-10%的范围内。

我们知道，电力系统的无功功率会进入输电网络，从而使得电路首末端产生较大的电压差。

在风力发电并网的过程中，虽然通过并联电容器补偿来调节电压，但是由于电容器投切过程中，存在调节不平滑的问题，也就是说，电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的，电网的结构也随着运行的方式变化而变化，这就引起了电力系统运行功率不平衡，同时，这种调节是阶梯性变化的，无法实现最佳的补偿。

这也就导致了无功功率的波动，从而最终引起电压的偏差问题，影响电网的稳定运行。

1.2电压波动问题风电机组电压波动的原理主要是其线路阻抗上所存在的压降，输出功率中有功电流的分量作用在相应的线路电阻上，压降表示为R*Ir，输出功率中无功电流的分量作用在相应的线路电抗上，压降表示为jX*Im，这样就形成了一定的电压压降，当风电机组输出功率发生波动的时候，有功电流以及无功电流就会随着发生变化，从而引起电网电压的波动。

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。１８８８年．美国建
筑师查理斯主持设计和建设一个风机转子达１７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
詈 ■ — 一蕾皇
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８０％的发电量靠煤．
要的影响。
我国２０世纪８Ｏ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

浅析风电并网对电力系统的影响

入电网时对系统的电压、频率等性能指标会产生相当程度的影响，从不同角度对这些影响进行一个简要的分析。关键词：风电并网，电力系统，稳定分析
ＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｅｎｅｒｇｙｃｒｉｓｉｓａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌｐｏｌｌｕｔｉｏｎｉｓｂｅｃｏｍｉｎｇｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅｓｅｒｉｏｕｓ．ｗｈｉｃｈｍａｋｅｓｈｕｍａｎｕｒｇｅｆｏｒｎｅｗ
后势必会影响电网的正常运行。当风电场容量较小时，其并网后
闪变、电压波形畸变、三相不平衡。根据电力系统分析的相关知
识可知，无功功率是影响电网电压的主要因素。风电场从电网中吸取无功功率，相当于一个无功负荷。当风速大时，风机发出的有功增加，吸取的无功也增加；风速小时，发出的有功减少，吸取
ｔｈｅｒａｎｄｏｍｎｅｓｓａｎｄｉｎｔｅｒｍｉｔｔｅｎｃｅｏｆｗｉｎｄ，ｔｈｅｇｒｉｄ－ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｎｄｆａｒｍｓｉｎｅｖｉｔａｂｌｙｈａｖｅｓｏｍｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｓｏｎｔｈｅｖｏｌｔ —
王晓航杨世忠张瑞峰蔡绍伟（青岛理工大学自动化工程学院，山东青岛２６６５２０）

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。

大规模风电并入电网对电力系统的影响

大规模风电并入电网对电力系统的影响摘要：风力发电是可再生能源发电形式中技术最成熟、最具开发规模和商业化发展前景的，然而风电场的出力不可控，为配合风电场出力的频繁波动，需要其他常规发电厂出力及系统备用的频繁改变。

随着新能源风电总装机容量的增加，这些问题将会严重影响电力系统的安全性、可靠性、经济性等指标。

分析风电并入电网后对电力系统的影响对于新能源应用水平的提高和我国电力事业的发展都有着积极的意义。

针对于此本文就大规模风电并入电网对电力系统的具体影响进行了分析。

关键词：风力发电；电力系统；电能质量随着风力发电技术的快速发展和国家在政策上对可再生能源发电的重视，我国风力发电建设已进入了快速发展的时期。

我国风资源较丰富，但适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端，由于此处电网网架结构较薄弱，因此大规模风电接入电网后可能会出现电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。

一、风电对电力系统电压的影响电压稳定问题取决于风电场及接入电网的无功特性。

由于一般风能资源丰富地区距离负荷中心较远，大规模的风力发电是无法就地消纳的，需要通过输电网远距离输送到负荷中心。

在风电场的风电出力较高时，大量风电功率的远距离输送往往会造成线路压降过大，风电场的无功需求及电网线路的无功损耗增大，电网的无功不足，局部电网的电压稳定性受到影响、稳定裕度降低。

随着接入风电容量的增大。

风电场从系统中吸收的无功功率逐渐增大，如果系统不能提供充足的无功，网内相关节点电压会逐渐降低。

电网的电压稳定极限限制了风电场最大的装机容量，在电网规划没有与风电规划协调时，往往电网接纳风电的能力不能适应风电规划的发展，接入的风电场容量受到电网自身条件的限制。

通过采用一定的无功补偿手段，可以增加电网的电压稳定裕度，提高风电场的最大装机容量。

如果在风电场中安装一定容量的无功补偿装置（如并联电容器组）来提高风电场并网点的电压水平，能够改善风电接人地区的电压水平，提高电压稳定裕度，增加风电场的最大装机容量。

风电场并网运行及其电网影响分析

风电场并网运行及其电网影响分析第一章风电场并网运行及其电网影响概述风电场并网运行是指将风能转化为电能，并将电能送入电网进行输送和利用的过程。

风电场的并网运行不仅可以满足社会对清洁能源的需求，还可以提高电网的可靠性和稳定性。

然而，风电场的并网运行也会对电网产生一定的影响，包括对电网稳定性、电压质量和电能质量的影响。

第二章风电场并网运行的关键技术风电场并网运行的关键技术包括风机与电网的匹配、风电场电能质量控制、风电场频率响应以及风电场电网保护等。

首先，风电场的风机与电网需要匹配，才能确保风电场正常并网运行。

其次，风电场需要控制电能的质量，包括电压波动、谐波和闪变等参数的控制。

另外，风电场还需要具备一定的频率响应能力，以使风电厂能够参与电网频率调节。

最后，为了保护风电场和电网的安全运行，风电场还需要建立起完善的电网保护系统。

第三章风电场并网对电网稳定性的影响分析风电场并网对电网稳定性的影响主要体现在以下几个方面。

首先，风电场的接入会改变电网的供需关系，可能导致电网的不平衡，进而影响电网的稳定性。

其次，风电场的发电功率具有间断性和波动性，这也会对电网的频率和电压稳定性产生影响。

此外，大规模风电场并网还可能引起电网的电磁振荡问题，进一步影响电网的稳定性。

因此，风电场并网运行需要合理地考虑电网稳定性，并采取相应的措施进行调整和优化。

第四章风电场并网对电压质量的影响分析风电场并网对电压质量的影响主要表现在电压波动和电压谐波两个方面。

风电场的并网运行会引起电压波动，这是因为风电场的发电功率具有间断性和波动性，而电网需要根据负荷的需求进行调整，从而导致电压的波动。

此外，风电场的并网运行还会引入电压谐波，这是因为风机的电子器件和电力电子器件会引入谐波电流，从而对电网电压质量产生影响。

因此，风电场并网运行时需要做好电压质量控制，以防止对电网产生不利影响。

第五章风电场并网对电能质量的影响分析风电场并网对电能质量的影响主要包括功率因数、谐波和闪变等方面。

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。

风电对电力系统的影响

风电对电力系统的影响1、引言风力发电技术的快速发展以及国家在政策上对风电的扶持，使得我国风力发电建设进入了快速发展时期。

另外，风力发电作为电源具有间歇性和难以调度的特性，是风电场电能质量不稳定的根本原因。

风电机组由于风的随机性、运行时对无功的需求以及无功只能就地平衡等原因将对电网电压造成一定的影响；风电机组在连续运行或者切换操作的过程中还可能引起电压波动和闪变问题；由于采用了大功率的电力电子装置，变速风电机组在运行的过程中还将产生高次谐波注入电网。

随着风电场装机容量的增加，以及风电装机在某个地区电网中所占比例的增加，风电并网等电气工程问题已经成为亟待解决的技术问题。

因此当大规模的风电并入电网后，风电与电网间的相互影响及相互作用需要进一步研究。

总体说来，风电对电力系统的稳定性会产生影响，对系统运行成本和电网调度会产生影响，对电能质量会产生影响，还有例如继电保护、网损等其他方面的影响。

本文将从风电对电能质量影响的方面论述风电对电力系统的影响。

2、风电对电能质量的影响2.1谐波及频率偏差对于风电机组来说，发电机本身产生的谐波是可以忽略的，谐波电压是由电能转换系统、电力电子控制元件和电容器产生的。

一台风机在运行期间产生的各种扰动的程度，主要依赖于其装备的电能转换系统的形式。

对于定速风电机组来说，在连续运行过程中没有电力电子器件参与，因而也基本没有谐波产生。

当机组进行投入操作时，软并网装置处于工作状态，将产生谐波电流，但由于投入的过程较短，这时的谐波注入可以忽略。

变速风电机组则采用大容量的电力电子元件，直驱永磁同步风力发电机组的交直交变频器采用整流后接DC/DC 变换，在电网侧采用逆变器输出恒定频率和电压的三相交流电；双馈式异步风力发电机组定子绕组直接接入交流电网，转子绕组端接线由三只滑环引出接至一台双向功率变换器，电网侧同样采用逆变器，定子绕组端口并网后始终发出电功率，转子绕组端口电功率的流向则取决于转差率。

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。

风电并网对电力系统稳定性影响的研究综述

第９卷第１期
２０１３年１月
沈阳工程学院学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＳｈｅｎｙａｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ）
收稿日期：２０１２—１０— ２５
作者简介：潘华君（１９８９一），男，浙江台州人，硕士研究生．许晓峰（１９６０一），男，辽宁康平人，教授，主要从事电力系统分析与控制的教学与研究
第１期
潘华君，等：风电并网对电力系统稳定性影响的研究综述转速随风速的变化而变化，实现了不同风速下的高效发电，在低风速下，风机转速相应下降，从而使系统的机械应力和装置成本都大大降低Ｊ．２．２风力发电的特点在我国，风力发电作为新型发电技术，至今已有２０多年的历史，较原有的发电技术，具有以下特点：
增装机前１０位的国家和累计装机容量排名前１０位见
表１．
序号省份累计并网容量
１．２中国风电发展状况
２０１１年中国全年新增风电装机容量１７．６３ＧＷ，
累计安装风电机组４５８９４台，累计装机容量为６２．３６ＧＷ，其中风电新增并网接近１７ＧＷ，基本上与全年吊装容量一致，累计装机容量达到４７．８４ＧＷ．中国风电累计装机容量前十的省份如表２所示Ｊ，并计划在

大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施

ＴＩＡＮＹａｈ－ｆｅｉ，ＺＨＡＮＧＬｉ — ｔａｏ。ＸＵＨａｏ－ｌｉａｎｇ
（１．ＧａｎｓｕＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＥｃｏｎｏｍｙＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＬａｎｚｈｏｕＧａｎｓｕ７３００５０，Ｃｈｉｎａ；
皇
竺兰竺！
新能源发电控制技
ＴｈｅＮｅｗＥｎｅｒｇｙＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏ１Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇ
大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施
田云飞，张立涛，徐吴亮（１．甘肃省电力公司电力经济技术研究院，甘肃摘兰州７３００５０；２．甘肃省电力设计院，甘肃兰州７３００５０）
２．ＧａｓｕｎＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＤｅｓｉｇｎＩｓｔｎｉｔｕｔｅ，ＬａｎｚｈｏｕＧａｓｕｎ７３００５０，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｌｏｎｇｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｐｏｗｅｒｃａｐａｃｉｔｙｉｎｔｈｅｇｒｉｄ，ｔｈｅｉｍｐａｃｔｓｏｆｌａｒｇｅ — ｓｃａｌｅｇｒｉｄ — ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒｏｎｔｈｅ

风力发电并网对电力系统安全的影响及应对措施

一风力发电研究的意义和发展情况1.风能的发电原理。

太阳的热辐射不均匀会造成世界各地大气压力不均，这驱使空气沿着水平方向运动最后形成风。

风力发电原理是风能使发电机的风力叶轮旋转，然后通过齿轮箱使风力发电机转子高速旋转，产生感应电动势。

风力机将风能转换为机械能，然后转换成电能。

2.风力发电的历史。

1887年，第一台小型风力发电机在苏格兰的一栋别墅中安装，用于房间照明。

1888年，美国建筑师查理斯主持设计和建设一个风机转子达17米的大型风机，虽然它的功率只有12千瓦。

世界上第一座风力发电试验基地于19世纪末在丹麦建成，用于对风力发电的研究。

1931年，具有现代化身影的水平轴发电机在苏联克里米亚半岛的雅尔塔建成，它的功率为100千瓦，可以接到当地6.3千伏的电网上。

20世纪30年代的美国，风力发电机在离大城市比较远的地区，特别是西部很受欢迎。

它们不仅可以磨面和提水，还可以发电，它们对这些地区的发展和社会进程产生了非常重要的影响。

我国20世纪80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，当时很多风机都需要从欧美国家进口。

1986年经政府同意，在山东建成了第一个示范性风电场，但当时的发电机组是进口的55千瓦的风电机组。

1989年新疆达阪城和广东南澳风电场成立，并于当年并网发电。

我国政府部门也认识到化石燃料日益枯竭的现状，对风力发电技术，政府也比较重视。

1996年提出大规模发展风电的《乘风计划》，主要是在鼓励发展我国自己的中型风力发电机制造技术，同时也提倡以技贸结合的形式与国外优秀企业合作。

在建设大型风电场的同时，能够吸收它们的技术并消化，从而达到自主研发、设计和制造自己的风电设施的目的。

1998年，新疆金风科技的发展在中国遥遥领先，成为当时我国最好的风力发电机厂家。

3.风力发电的意义和必要性。

由于全球温室效应、环境污染和化石燃料的日益枯竭，目前各国政府的工作之重都是如何最大效益地对各种新能源进行开发和持续利用。

大型风电场并网对电网的影响分析

１风力发电机的并网技术
（４）风电的穿透功率水平。风电的穿透功率水平是指并入电网
的风电容量占整个电网负荷总容量的比值。风电穿透功率水平大，则常规发电机组容量相应减少，而带普通感应发电机的风力发电机组对电压无控制能力，进而会削弱系统的电压稳定性。（）功补偿。风力发电机机端一般都配有无功补偿设备如补５无偿电容器，电容器投切过程中势必会引起电压的跳变，当电网电压水平很低时，电容器发出的无功功率反而减少，风电场对电网的无功净需求增加，进一步恶化了电压水平，易造成电压崩溃。因此，无功补偿是影响电压稳定的一个直接因素。
当电力系统遇到扰动时，往会造成电压降低，并可能导致不具往备低电压穿越能力的风电机组故障下跳机。同时，部分具备低电压穿越能力的风电机组在穿越过程中有功功率降低，也会影响到系统频率。风电场的接入对系统频率的影响取决于风电场容量占系统总容量的比例，当风电场容量在系统中所占的比例较大时，其输出功率的随机波动性对电网频率的影响会比较显著。
确的动作。２４风电接入对电能质量的影响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
地方薄弱电网相联结；含异步发电机的风力发电机组运行时向系统输送有功功率，吸取无功功率。
不再经过双向晶闸管，而是通过已闭合的自动开关直接流入电网。大型风电场并网运行多具有以下特点：输入风能的变化有随机性；大多风电场距离电力主系统和负荷中心较远，所以一般风电场与

大规模风电系统的电力系统稳定性研究

大规模风电系统的电力系统稳定性研究随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高，风能作为一种清洁可再生能源逐渐得到人们的重视和广泛应用。

大规模风电系统已经成为电力系统中不可或缺的一部分，但其电力系统稳定性问题也日益凸显。

本文将对大规模风电系统的电力系统稳定性进行深入研究。

首先，本文将从大规模风电系统的概念和发展现状入手，介绍其在电力系统中的地位和作用。

随着风电技术的不断进步和成本的逐渐降低，大规模风电系统的装机规模不断扩大，已经成为电力系统中重要的发电方式之一。

其次，本文将分析大规模风电系统对电力系统稳定性的影响因素。

风电场的特点决定了其具有一定的随机性和不确定性，这给电力系统的运行和稳定性带来了挑战。

同时，大规模风电系统的并网对电力系统的频率稳定性、电压稳定性等方面也提出了更高的要求。

接着，本文将探讨大规模风电系统电力系统稳定性改善的方法和技术。

从技术上分析，通过合理的风电场布局设计、优化的控制策略、有效的电力系统调度等方法可以有效提高大规模风电系统的电力系统稳定性。

同时，结合智能电网、储能技术等新兴技术，可以更好地解决大规模风电系统对电力系统稳定性的挑战。

最后，本文将结合实际案例和数据，对大规模风电系统的电力系统稳定性进行案例分析和评估。

通过对比不同系统结构、运行模式和控制策略下的实际数据，验证前述方法和技术在提高大规模风电系统电力系统稳定性方面的有效性和可行性，并提出相应的建议和展望。

综上所述，大规模风电系统的电力系统稳定性研究是一个复杂而具有挑战性的课题，需要综合考虑风电技术、电力系统运行管理、新能源等多方面因素。

通过不断深入的研究和探讨，可以更好地指导大规模风电系统的建设和运行，促进清洁能源的可持续发展。

风力发电对电网的影响

风力发电对电网的影响：1、对电能质量影响：由于风能的随机性以及并网风组的运行特性，将影响电网的电能质量，主要表现为：电压波动，电压闪变，电压跌了及谐波。

２、对电网稳定性影响：接入电网末端，改变了配电网功率单向流动的特点；使系统潮流分布发生了变化；从而影响电网的稳定系。

３、大型风电机组，由于没有独立的励磁装置，并网时会产生５～８倍于额定电流的冲击电流；对于小容量的电网，并网瞬间会造成电网电压的较大幅度下降。

1、风电场规模问题电力系统中风电规模的大小采用以下2个指标来表征。

A)风电穿透功率极限。

风电穿透功率是指系统中风电场装机容量占系统总负荷的比例。

风电穿透功率极限定义在满足一定技术指标的前提下接入系统的最大风电场装机容量与系统最大负荷的百分比，表征系统能够承受的最大风电场装机容量。

B）风电场短路容量比。

风电场短路容量比定义为风电场额定功率与该风电场与电力系统连接点的短路容量比，表征局部电网承受风电扰动的能力。

以上2个指标的经验数据只供参考。

要确切分析电网接纳风电能力，还是应该通过对系统稳定性、电能质量、电网调峰能力等具体问题进行分析之后才能确定。

2、电压波动和系统稳定性问题在风电机组启动、退出和风速变化的情况下，往往会一起电压波动。

风电机组启动引起的电压波动可采用软并网启动方式和多台机组分组启动来解决。

但风速超过切出风速或系统发生故障时，风电机组会从额定出力状态退出并网状态，从而引起电网电压的突降。

而由于机端的电容补偿抬高了机组脱网前风电场的运行电压，因此脱网会使电网电压突降更加明显。

大型风电场的风力发电机几乎都是异步发电机，在其并网运行时需要从系统吸收大量无功，增加了电网的无功负担。

严重情况下，当系统发生三相接地短路时，有可能造成电网电压失稳。

因此在风电场接入电网之前应采用恰当的风电机组模型来计算分析系统电压稳定性问题。

同时，风电场应采取必要的措施预防此类问题，如分组投切电容器静止无功补偿装置、超导储能装置。