风电接入对电力系统的影响及控制措施

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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：作为对电力系统运行有着重要影响的因素之一，风力发电的关键性不言而喻。

该项课题的研究，将会更好地提升风力发电对电力系统运行影响的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化该项工作的最终整体效果。

关键词：风力发电；电力系统；运行；影响一、风力发电对电力系统运行的影响分析1.1对电力系统稳定性的影响风力发电是对风能的利用，其本身就是具有较大的随意性与不可控制性。

发电状态和所发电量基本取决于风速状况，而风速自身是非常不稳定的，由于风速度的间接性会对发电机组的稳定性带来影响，所以在一定程度上也给调控电力系统带来了难度。

对于那些电网结构薄弱的地方而言，通过风能发电就很难保证用电的平衡，加上这些地区往往不具备良好的电源结构，最后导致了电网无法吸收消化这些风电资源。

风电流入也会给电网的节点电压带来十分严重的影响。

1.2对电力系统电能质量的影响风电机组的功率输出不稳定，主要是因为风资源的不稳定性以及风电机组的不稳定性造成的。

这种不稳定性会影响到电网的质量，比如出现电压的波动、谐波以及周期性的电压脉动等等。

风力发电对电网带来的负面影响就是电压的波动，而导致风力发电出现电压波动的原因有很多：当风速增大的同时，风电机组出现的电压闪变和电压波动也会随之增大。

另外，风电机组在停止，开始或者切换的时候也容易导致电压波动。

如果利用一部电机作为风力发电机工作的时候，其自身没有励磁装置，并网之前也没有电压，所以并网的过程必然伴随着过渡的过程，这时候会出现巨大的电流冲击，大概是产生电流的五倍左右。

在几百毫秒以后才逐渐转入稳定阶段。

对那些小容量的风电机组来说，并网瞬间会导致电压严重下降，最后影响电网上其他用电设备的使用。

情况严重的话甚至会威胁到整个电网的安全。

1.3对电力运行成本的影响风力发电受到风力的制约，风力的间歇性与随机性将会对风力发电系统的稳定性与安全性带来挑战。

目前，风力发电技术比传统发电技术的竞争优势还是落后的。

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：近年来，我国经济社会取得了快速发展，对能源的需求日益增多，能源危机日趋严重。

风力发电作为新型可再生能源具有良好的发展前景，受到人们的重视，取得了较快的发展。

但是风力发电在电力系统的实际应用过程中，还存在一定的问题，需要采取科学有效的措施予以解决，提高风力发电的效率和效果。

关键词：风力发电；电力系统；影响一、力发电对电力系统的影响分析一是发电站规模对电力系统的影响。

近几年，我国风力发电项目规模逐渐增大，在系统化电网管理结构中，风电装机容量占据的比重较小，在注入风力发电能量后，整体项目对于电网的冲击在不断减少，并不会对电网产生非常大的影响，因此，多数风力发电项目并不会对发电场的规模有所标注和限制。

但是，在对于一些区域风能资源较为丰富的地区，由于地理位置距离市中心较远，其电网容量并不大，自身的抗扰动能力也相对薄弱，这就导致风力资源的随机性以及不可控性出现了严重的偏差。

加之风力资源存在随机性以及不可控性，并没有非常完备的技术对其风力功率进行集中预测，相互影响也就十分明显。

二是风力发电对电能质量的影响。

在风力发电项目中，对电能质量产生的主要影响：①谐波影响，在变速风险机组并网操作后，风力发电项目中的变流器会一直处于工作状态，这就会导致整体结构中出现了严重的谐波问题；②电压波动和闪变影响，在并网的风电机组中，常规化运行会使得机组产生功率的波动情况，也会导致电压波动和闪变问题，而究其原因，控制系统不足、电网状况运行缺失以及发电机型等因素都是会导致电压波动以及闪变出现；③电压跌落的影响，在并网风机运行过程中，使用异步电机的频率较高，会从电网中直接吸收无功功率，这就会对电网整体测定的电压产生严重的影响，若是存在大量的风机，在接收到弱电网时，整体电压跌落现象就会被放大，甚至导致整个电压突然下降。

二、风力发电的技术优势在风力发电的过程中，其技术在实际应用中存在很多的优点，并且现如今随着我国风力发电事业快速发展，其技术的应用越来越普通，通过充分的结合风力发电技术存在的优点，主要是存在着以下几个方面：一是经济性十分好。

风电接入对电网保护的影响

（1. 西安交通大学电气工程学院，陕西西安 710049；2. 宁夏电力公司调度中心，宁夏银川 750001）
摘要：提出建立鼠笼式风电场多机等值方案。提出以故障初始时刻的鼠笼式风机的标幺值功率作为分群指
标。采用 K-means 算法，以准则函数收敛后得到的值最小为分类标准，实现对机组的分群。针对单个机群中
收稿日期：2012 － 10 － 29 基金项目：国家自然科学基金资助项目（51277143）；国家高技术研究发展计划（863 计划）资助项目（2012AA050201） Project supported by the National Natural Science Foundation of China （51277143） and the Grant from the National High Technology Research and Development Program（863 Program） of China（2012AA050201）
间短，关注的是影响继电保护动作时间窗内秒级的
故障电气量信息。
文献［11-12］中指出，当机端正常工作电压为 us=
U e j（t+φ） m
时，FSIG
的
A
相故障电流的表达式如下：
! " # $ isA= UDUm
1 -1 X′s Xs
e-t ／τ′r Re
e j（ωr ჭ 卷第 1 期 2013 年 1 月
电力自动化设备
Electric Power Automation Equipment
Vol．33 No．1 Jan. 2013
风电接入对继电保护的影响（一） —— — 鼠笼式风电场电磁暂态等值建模

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

大规模风电接入电网的相关问题及措施

大规模风电接入电网的相关问题及措施随着可再生能源的风电成本不断下降和环保问题的日益凸显，大规模风电接入电网已经成为可再生能源发展的重要方向之一。

大规模风电接入电网所面临的问题也逐渐受到人们的关注。

本文将围绕大规模风电接入电网的相关问题和解决措施展开讨论。

1. 电网稳定性问题大规模风电接入电网会对电网的稳定性造成一定的挑战。

风电的不确定性和间歇性会对电网的频率和电压造成一定的波动，可能引起电网的失稳甚至导致电网大面积的停电事故。

2. 输电损耗问题大规模风电通常会建设在偏远地区或离电网较远的地方，这就需要通过长距离输电来将风电的电力输送到负荷中心，这样会引起较大的输电损耗，同时也会增加输电线路的投资与维护成本。

3. 电网规划和建设问题对于许多地区来说，需要对电网进行一定的改造和升级，以适应大规模风电的接入。

这就需要进行电网规划与建设，同时要考虑风电与其他能源的协调和平衡。

4. 对可靠性和安全性的影响大规模风电接入电网会对电网的可靠性和安全性产生影响。

风电的随机性和变化性会对电力系统的频率和电压造成一定的冲击，因此需要制定相应的控制策略与技术手段，以确保电网的可靠运行和安全供电。

二、大规模风电接入电网的解决措施1. 技术方面的解决措施在技术方面，可以通过完善的电网规划与建设，采用先进的输电技术和智能电网技术，提高电网的输电能力和稳定性。

也需要研发并采用风电技术，改善风电的预测与调度能力，提高风电的可预测性和可控性，以降低对电网的影响。

2. 管理方面的解决措施在管理方面，可以加强电网的运行调度与管理，采用合理的电力市场机制，通过合理的电价激励机制来引导风电的消纳和调度。

也可以进行电网分布式控制与管理，提高电网的灵活性和韧性，以适应大规模风电的接入需求。

3. 政策方面的解决措施在政策方面，可以出台相关政策法规，制定风电发展的规划和目标，以保障风电接入电网的条件和环境。

也可以建立并完善相关的风电补贴政策和环境保护政策，以促进风电行业的发展。

大规模风电场接入对电力系统调峰的影响

大规模风电场接入对电力系统调峰的影响一、本文概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大力发展，风电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球能源布局中占据了越来越重要的地位。

大规模风电场的接入，无疑为电力系统的清洁能源供应注入了新的活力，然而，与此其对于电力系统调峰的影响也不容忽视。

本文旨在探讨大规模风电场接入对电力系统调峰的影响，分析风电出力的随机性、波动性以及反调峰特性对电力系统调峰能力的要求，并研究如何通过优化调度策略、改进电网结构等方式来应对这些挑战，以确保电力系统的安全、稳定、经济运行。

文章将介绍风电出力的基本特性，包括其随机性、波动性以及反调峰特性，并分析这些特性对电力系统调峰能力的影响。

接着，文章将深入探讨大规模风电场接入对电力系统调峰的影响机制，包括风电出力波动对系统调峰能力的影响、风电反调峰特性对系统调峰策略的影响等方面。

在此基础上，文章还将提出一系列应对策略，包括优化调度策略、改进电网结构、提升储能技术应用等，以期减轻大规模风电场接入对电力系统调峰的压力，提高电力系统的稳定性和经济性。

文章将总结研究成果，并展望未来的研究方向，以期为相关领域的学术研究和实践应用提供参考和借鉴。

二、风电场接入对电力系统调峰的基本原理风电作为一种可再生能源，其接入电力系统对调峰产生了显著影响。

理解这种影响的基本原理对于优化电力系统的运行和确保电力系统的稳定性至关重要。

风电场的接入对电力系统调峰的影响主要体现在以下几个方面。

风电的出力特性决定了其在不同时间段的出力波动较大。

由于风的随机性和间歇性，风电场的出力在一天之内会有很大的变化，这使得风电场在电力系统中起到了一种“负荷”的作用。

在风力充足的时候，风电场可以提供大量的电力，减轻其他电源的供电压力；而在风力不足的时候，风电场的出力会大幅下降，甚至可能为零，这时就需要其他电源来弥补这部分电力的缺失。

风电场的接入改变了电力系统的调峰需求。

在传统的电力系统中，调峰主要由燃煤机组、燃气机组等可控电源来完成。

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响1.对电网频率的影响风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。

风电比例大小对系统调频影响严重，当电力系统中风电装机容量达到一定规模时，风电功率波动或者风电场因故整体退出运行，可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡，当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时，则有可能造成系统频率偏差，严重时可能导致系统频率越限，进而危及电网安全运行[1]。

因此，始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动，是电力系统运行控制的最基本目标，也是电力调度自动化系统的最重要任务。

电力系统正常运行时，频率始终保持在50Hz±0.2Hz 的范围内，当采用现代自动调频装置时，误差可以不超过0.05～0.15Hz。

2.对电网电压的影响风电场并入电网后，由于风电具有间歇性和随机性的特点，使得当风电功率变化时，电网电压也将随之发生波动。

随着风电注入功率的增加，风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围，严重时会导致电压崩溃。

影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。

系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。

因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大，维持系统的节点电压在限定的范围之内，防止与额定值的偏差超过允许范围。

风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。

综上所述，为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行，风电接入后的电网运行控制技术越来越重要，电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。

[1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73.[2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007, 40(6): 33-36.[3] 王伟胜, 范高锋, 赵海翔. 风电场并网技术规定比较及其综合控制系统初探 [J]. 电网技术, 2007, 31(18): 73-77.。

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。

风电接入对电力系统的影响

风电接入对电力系统的影响摘要:随着世界各国的快速发展，能源危机已经成为当前急需解决的问题，因此，很多国家为了寻求长远发展，将开发与利用新能源作为一个工作重点。

由于风电自身的优势极为明显，所以备受人们的关注和认可。

在我们使用电力系统时，如果接入风电，能够减少系统的损害和故障率，保障电网的正常运行，提高电力使用的效率。

笔者通过对风电接入的发展现状，对电力系统产生的影响和面对故障应该如何解决做了重点的阐述和分析，旨在借助科学的手段促进电力行业的科学化发展。

关键词:风电接入；新能源；电力系统；科学发展在可持续发展、节能减排的大形势下，各个国家都在积极探索切实可行的方法来解决这一问题。

在当前，各个国家都将节能减排落实到实处。

在这种情况下，增加新能源的利用具有一定的现实意义。

在今天，风电接入方式在电力系统中有了极其广泛的运用，但是这个过程也并不是一帆风顺的，由于地区的多元性，在不发达地区，网架的结构相对单一，如果接入风电，可能会导致电能的质量和传输效率。

我们在此大背景下，研究风电接入对电力系统的影响是十分有必要的，通过细致的分析，让电力系统能够更好的发挥作用，通过切实可行的方法，促进电力行业的良性可持续发展。

一、风电接入发展现状改革开放以来，我国的电力事业也取得了极大的突破和发展。

对于每一个中国人来说，这是可喜可贺的好消息。

从整体来看，我国的风电建设具有明显特点，主要表现在以下几个方面:首先，风电装机的总容量增长速度非常快，在整个电网中的占比非常高。

其次，风电接入的整体态势呈现良好状态，风电场的装机容量也处于不断增加的状态。

并且，电网中的电压等级也在不断提高。

除此之外，风电机组的形式也是多种多样的。

从这里我们就可以看出，风电接入的发展态势十分可观，其发展前景也非常广阔。

但好坏参半，它存在的局限和不足也需要我们密切关注，比如，风能的稳定性和随机性都不容乐观，这势必会对电网的运行造成极大干扰，从而降低电网的安全性，影响人们的日常生活。

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发布时间：2021-06-25T14:33:29.700Z 来源：《当代电力文化》2021年第6期作者：李春华鲁新[导读] 目前，在中国各种新能源的开发利用中，风力发电的优势仍显而易见李春华鲁新内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司内蒙古呼和浩特 010010摘要：目前，在中国各种新能源的开发利用中，风力发电的优势仍显而易见。

首先，由于风力发电技术的迅速发展，效率大大提高，因此风力发电的使用成本不断降低，经济效益突出。

就环境保护而言，风能是清洁和无污染的能源，在发电过程中不会对周围的自然环境产生重大影响，在环境保护方面具有显着优势。

然而，在需求过程本身，在大规模风力发电和国家电网并行运作方面仍然存在许多技术问题，需要进一步研究。

关键词：风力；发电系统；发电量；预测阐述了风电的发展前景和装机容量增加对电力系统的影响，介绍了继电保护装置和配电方式的影响。

即风电并网对电力系统的影响及解决方案，如提高电能质量、改善电网结构、安装电力电子设备等，加强电网安全管理，提高风电场接入设计要求。

一、中国风电的发展1．风力发电发展现状。

中国将可再生能源的开发利用提高到战略发展水平，优化能源结构是解决中国日益严重的化石燃料和空气污染问题的主要途径之一。

成熟技术的可再生能源和中国的第一次使用是水能源，但存在着发展周期长、成本投资大等问题，目前风能似乎已成为最有潜力的清洁可再生能源。

2.中国风电产业发展目标。

随着中国风电装机容量的快速增长，风电技术水平日益提高，中国风电发展面临新挑战。

为了确保到2030年可再生能源消费总量达到20%，促进能源结构的改造和现代化以及风力发电产业的健康发展，中国制定了指导思想、基本原则、发展目标、建设规划、关键任务和创新发展方法随着风电装机容量的快速增长和风电技术水平的不断提高，中国风电的发展面临着新的挑战。

为了确保到2030年可再生能源消费达到20 %的总体目标，促进能源结构转型和现代化以及风力发电产业的健康发展，中国确定了指导思想、基本原则、发展目标、建设规划、关键任务，并创新了节能模式。

风电接入对电力系统的影响

风电接入对电力系统的影响摘要：我国国土面积广阔，部分山区、平原地区人口稀少，而风能资源充足，通过建设大规模风力发电机组，能够在很大程度上满足人们工作生活及社会运转中对电能资源的需要。

不过，由于风能资源存在一定的间歇性与随机性，当风电接入电力系统中时，极易产生一定的影响，甚至会产生一些电力故障问题，为此，电力单位及有关部门需要加强对风电领域进行深入的研发创新，为风电领域整体发展奠定坚实基础。

下面主要对风电接入对电力系统的影响进行分析探究。

关键词：风电接入；电力系统；影响一、风电系统常见的设备设施（一）异步风力发电机通常情况下，异步发电机属于常见风力发电设备之一，其主要是借助定速恒频机组为核心，确保设备运行时，其转速保持恒定，同时，异步发电机的结构较为简单，且相比于新型机组，该设备的发电能力较低，且在实际运行时，需要吸收电力系统中的无功功率。

在日常运行时，由于自然界中的风速存在随机性、不确定性，导致异步发电机要低于额定速度与频率运转[1]。

（二）双馈异步风力发电机所谓双馈异步风力发电机主要以变速恒频发电系统为核心，在实际运行时，风机可以在一定范围内进行调节，以此来保障系统及发电机的高效运转，同时，发电机还可以保持平滑的功率输出。

且当该设备与电网连接之后，电力企业单位不需要在另设无功补偿设备，确保电力系统正常稳定的运转下去。

（三）直驱式风力发电机除此之外，在现代风电系统中，直驱式风力发电机同样属于常见设备之一，经过对大型风电机组的研究分析，在日常运行时，齿轮箱极易出现故障问题，由此而影响着机组整体的正常运转，为此，技术人员可以借助无齿轮箱的结构，减少故障问题出现的概率，从而保障风电机组运行的效率、质量、稳定性及可靠性，同时还可以对风电机组的载荷进行降低，保障机组正常稳定的运转与发展下去，这就是所谓的直驱式风力发电机。

当其接入电力系统进行并网运行时，工作人员需要充分考虑谐波治理等问题，以此来对风电机组及电力系统整体运转的安全性提供保障。

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。

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。