风电接入对电力系统的影响及控制措施

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风力发电对电力系统的影响及解决措施

发布时间：2022-07-21T09:24:59.819Z 来源：《中国电业与能源》2022年5期3月作者：皎永安

[导读] 本文的主旨为深入探究风力发电对电力系统的影响及解决措施，

皎永安

大唐云南发电有限公司滇西新能源事业部 671099

摘要：本文的主旨为深入探究风力发电对电力系统的影响及解决措施，以期能够提高风力发电的效率与质量，促进电力系统的稳定运行。以文献探究为理论基础，通过本文分析可知，应从对发电规模进行严格控制、对电网结构进行整体改善、对保护装置进行有效调整、对电能质量进行合理改良等几方面入手，有助于提升风力发电在电力系统中的有效性。

关键词：风力发电；电力系统；影响；解决；措施

前言：

随着电力事业的蓬勃发展，对风力发电也提出了更高的要求。如何能够降低风力发电对电力系统的不良影响，从而提升电力系统的可靠性与安全性，已经成为了当前电力系统相关人员普遍关注的重点课题。本文通过对风力发电在电力系统中的应用优势以及风力发电对电力系统的影响进行分析，并提出了几点解决措施，对于风力发电技术的发展与进步，具有非常重要的作用。

一、风力发电在电力系统中的应用优势

风力产业在我国的新能源产业中，不仅发展速度快，而且已经逐渐变成了最具商业优化前景、适合大规模开发的可再生能源，是仅次于太阳能产业的可再生清洁能源，有助于确保能源安全、提高能源供应、降低生态环境污染以及强化能源产业结构等，对于构建和谐社会，推动我国经济发展，具有非常重要的意义。现阶段，风力发电已经成为了与水力发电、煤炭发电同等地位的三大常规能源之一。风力发电系统在运行过程中，具有绿色、无污染的特点，这主要是由于在风能向电能进行转换时，并没有对大气造成污染，而仅仅是降低了气流的速度。因此，风力发电除了能够降低二氧化碳、二氧化硫的排放外，还可以避免常规能源的消耗问题，对于能源结构的改善、空气环境的保护以及生态平衡，具有十分重要的作用。此外，风力发电的有效应用能够降低清洁能源的开发成本，且在我国风力发电产业持续发展的背景下，风力发电的技术研发能力也在逐渐强化，进而促使风力发电的成本还在逐渐下降。再加上风力发电装备的广泛应用，为更多钢结构、材料、控制以及机电等多学科一体化产品提供了更多可能性，促进了我国绿色经济的进一步发展。由此可知，风力发电产业是我国非常重要的、可持续发展的新兴产业[1]。

大规模风电接入对电网调度运行的影响

摘要：近年来，大规模风电接入发展迅速，我国在大规模风能接入方面取得了重大进步，大型并网接入具有间歇性和波动性，因此大规模风电接入将对电力系统调度运行产生一定影响。基于此，本文重点论述了大规模风电接入对电网调度运行的影响。

关键词：风电接入；电网调度；影响

风电作为一种清洁能源，具有清洁、灵活、可转换性强等特点。然而，近年来，随着现代化城市的不断建设，对电能需求也在不断增加，许多电力公司已开始将大规模风电技术引入传统电网建设，以满足城市电力需求。尽管大规模风电接入能解决我国资源消耗及能源储备短缺问题，但在自然因素影响下，大规模风电接入会对电网调度造成一定干扰，所以应合理调度。

一、大规模风电接入对电力系统稳定运行产生的影响

1、小干扰稳定。随着风电安装系统的增加，将对电力稳定系统产生直接影响，特别是在小干扰稳定方面。研究表明，大量的风电系统安装会对电力系统的阻尼产生负面影响，严重时会导致风电系统失衡。因而安装风电系统时，应注意电力系统的阻尼特性。因此，应对电力系统阻尼进行深入分析，揭示对电力系统阻尼产生负面影响的原因。电力系统本身运行稳定，大规模风电接入会对电力系统稳定性构成一定威胁，需进一步研究，这对电网发展具有重要意义。

风电系统规模的增加将使电力系统运行模式更复杂，对工作人员的控制调度有一定难度，简单的几个运行模式并不能说明所有的问题。当前风电系统的研究方法是选择线性化模型进行深入分析，即使用负阻尼机理。深入分析电力系统阻尼特性和其他方面，线性化模型方法最合适。当使用线性化模型分析时，只有在保证运行参数稳定工况下，运行点周围发生一些变化，现行模型分析才能具有一定效果及意义。若在参数波动较大情况下使用该方法，将导致显著误差，并影响分析结论。国内发生低频振荡的未知机理引起了许多电力系统企业的注意，这表

大规模风电并网对电网的影响

• 6、低电压穿越（LVRT)
• 低电压穿越能力是指风机并网电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而穿越这个低电压时间。低电压穿越功能是风机本身的一种保护，在国外普遍应用，对满足地方安全供电起到重要作用。从而保持地区电网的供电。
（3）发电机组励磁输出限制方面，事故中一些发电机组励磁输出达到上限，限制
了机端电压调整和事故过程中无功功率输出。
（4）继保方面：在电压下降过程中，而线
路电流增大，致使线路距离保护动作进一步系统功率缺额，最终导致系统解列。
•
应加强对主干线路保护在类似情况
下整定校验工作。
二、1987年元月12日，法国西部电力系统电压稳定性事故
事故起因和过程：
（1）当日上午10时55分至11时41分，南特市电站三台机组退役，余下一台因励磁保护动作也退出运行。
（2）电压下跌到380KV，在数分钟内多台发电机停运，有9000MW负荷被丢失。
（3）上午11时50分，西部区域电压水平稳定在300KV，远方电压低180KV，地控中心下达切负荷命令后，系统电压最后逐渐得到恢复。
许偏差为额定电压的7%。
• 4、频率偏差（Frequency deviation）
• 供电系统总负荷或其部分负荷改变，导致供电频率偏离额定频率的缓慢变动，通常称为频率偏差，即：

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

风电接入对继电保护的影响

风电接入对继电保护的影响主要表现在以下几个方面：

一、电网结构的改变

随着风电接入电网，电网结构变得更加复杂。传统的电网结构通常是由大型发电厂向

用户输送电力，而风电接入后，大量的小型分布式风电场逐渐成为电网发电的一部分。这

种分布式发电方式给电网结构带来了很大的变化，使得电网更加脆弱和复杂。在这样的背

景下，传统的继电保护方案面临着巨大的挑战，可能无法满足新的电网结构的需要。

二、电网运行的不确定性

风资源的不确定性是风电接入对继电保护的另一个影响。由于风能的不可控和不稳定性，风电场的输出功率会时不时地发生剧烈的波动。这种波动给电网的稳定性和安全性带

来了很大的挑战，也对继电保护提出了更高的要求。传统的继电保护系统往往无法很好地

适应这种变化，导致电网运行的不确定性增加。

三、对继电保护的可靠性要求提高

风电接入对继电保护的影响还表现在对继电保护的可靠性要求提高。由于风电接入后

的电网结构变得更加复杂，电网运行的不确定性增加，继电保护的可靠性要求也大大提高。传统的继电保护系统可能无法满足这种新的需求，需要进行一定的改造和升级。

针对上述影响，我们需要采取相应的措施来应对风电接入对继电保护的影响，保障电

网的稳定和安全。

一、改进继电保护技术

为了适应新的电网结构和运行方式的需求，需要改进继电保护技术，提高其对电网结

构变化和不确定性的适应能力。新一代的继电保护设备需要具备更高的智能化和自适应性，能够根据电网结构的变化和风电波动自动调整保护参数，以保证电网的稳定性和安全性。

二、优化继电保护系统配置

风力发电并网对电力系统安全的影响及应对措施

组就叫调峰机组
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ｌ９世纪末在丹麦建成．用于对风力发电的研究１９３１
（１）对调峰的影响。理想的风电功率波动应该大约和用电负荷的波动保持一致但由于风力发电的随机性．风力发电的波动常常和用户用电的波动相反．用电高峰期风力机不发电，用电少时风力机满发。由于风功率随风速变化率大，从而要求电力系统为之提供比较快的调峰速率这时的风电的作用是 “ 削谷填峰” ．进一步扩大风电功率与用户负荷之间的差距．大容量风电机组会使调度变得更加困难．同时电网不得不采取保守方法预留很多备用容量．这样会加大电网的运
建造和运行成本
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

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

大规模风电接入对继电保护的影响与对策

发布时间：2021-06-24T16:50:34.683Z 来源：《中国电业》2021年第6期作者：方桂欢

[导读] 当前社会，能源与生态环境不平衡发展是世界各国面临的一项重大难题，

方桂欢

国电电力广东新能源开发有限公司广东省珠海市 519000

摘要：当前社会，能源与生态环境不平衡发展是世界各国面临的一项重大难题，在这紧张的局面下，特别是在十四五期间，“碳达峰、碳中和”概念的提出之后，加快推进清洁替代，彻底摆脱化石能源依赖，成为我国能源发展工作的重中之重。风电做为可再生清洁能源的重要组成部分，不仅能够缓解能源的紧张，还可以缓解能源与社会环境之间的矛盾，由于当前的风电接入技术还不够完善，随着大规模风电的接入，必然会对原有的电力系统的保护产生一定的影响。本文主要针对大规模风电接入对继电保护的影响进行分析，提出减少大规模风电接入对继电保护影响相关对策，为电力行业的持续发展提供了帮助。

关键词：大规模风电接入；继电保护；影响；对策研究

风力发电是当前我国清洁可再生能源发电的重要组成部分，对我国顺利实现“碳达峰、碳中和”任务有着积极的推动作用。风力发电机组对地形的要求比较低，无论是高山、草原、隔壁、滩涂、海上等均可安装风力发电机组，且风力发电项目较火电和水电项目相比，审批流程简单，项目实施周期较短，投资见效快，且在十三五期间，国家大力推行绿色能源发展，并给与可观的补贴，因此全国各地都在积极建设大规模风电场，风电接入电网容量逐年增加。由于风力发电动力来源于自然界的风，动力来源是随机不可控的，风力发电在带来充足清洁能源供应的同时也随之带来对电网结构的影响，主要表现在对电网系统电能质量和继电保护的影响。

电力系统中的风力发电技术及其接入问题

随着全球气候变化的加剧和对可持续发展的需求不断增长，可再生能源逐渐成

为了各国能源政策的重点。其中，风力发电作为一种广泛应用的可再生能源，受到了广泛关注。本文将探讨电力系统中的风力发电技术以及由此引发的一系列接入问题。

一、风力发电技术的发展与应用现状

风力发电作为一种源自自然能源的发电方式，不产生温室气体和排放物，并且

其可再生性使其成为了一种具有广阔应用前景的能源形式。风力发电技术的发展经历了数十年的演进和完善，目前已经取得了显著的进展。

1.1 风力发电机组技术

风力发电机组是风力发电技术的核心。随着技术的不断进步，风力发电机组的

功率不断增加，单机容量已超过几兆瓦。同时，风力发电机组的设计也越来越成熟，能够在各种环境条件下高效运行。

1.2 风力资源评估技术

有效的风力资源评估是风力发电项目可行性研究的基础。传统的风力资源评估

方法通过安装测风塔并收集数据进行分析来评估风能资源。然而，这种方法成本高且耗时长。近年来，利用LIDAR、卫星遥感等技术的快速风能资源评估方法逐渐

崭露头角，有效提高了评估的效率和准确性。

1.3 风场规模化建设技术

为了提高风力发电的经济效益，风电场规模化建设成为了行业的趋势。风电场

的规模化建设需要解决风机布局、电缆敷设、输电线路设计等一系列技术问题。目前，风电场规模化建设技术已经相对成熟，能够实现大规模风电项目的高效运营。

二、风力发电接入电力系统的问题

尽管风力发电作为一种可再生能源形式，有着广阔的发展潜力，但其接入电力系统面临着一系列的技术和经济问题。

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。

大规模风电接入电网的相关问题及措施

随着新能源的发展和推广，越来越多的风电场被建设并投入运营。然而，大规模风电

接入电网也带来了一系列的问题，例如电网稳定性、电压质量、电网损耗等等。本文将探

讨大规模风电接入电网的相关问题及相应的解决措施。

一、风电出力波动

由于风速等因素对风力发电的影响，风电出力存在较大的不稳定性。这不仅给电力系

统运营造成了困难，而且还导致了大量的风电发电能力无法利用。为了充分利用风电资源，降低电力系统的调峰成本，应采取以下措施：

1.加强风电场及风电机组智能控制技术，实现风电出力的精确预测和优化控制。

2.建设风-储联网系统，采用风-蓄混合发电模式，将闲置的风电产生的电能储存起来，在需求高峰时释放，减少电力系统调峰难度。

3.发展风-水联网发电模式，利用风能发电和水能发电的互补性，通过调峰水库实现

电力储备，增强电力系统的调峰能力。

二、电网稳定性

随着风电出力的大量接入，电力系统的稳定性将受到影响。在电网故障或大面积停电

的情况下，风电机组的运行状态也会受到影响。为了保障电力系统的安全稳定运行，应采

取以下措施：

1.建设风电场与电网的有功和无功控制系统，实现风电出力的远程调节和控制，提高

风电场的响应速度和准确性。

2.增加电网的储能设备，加强电力系统调峰能力，防止因风力发电波动导致的电网频

率偏离。

3.建设智能电网，加强电网监测和运行管理，及时掌握电网状态，预防电网异常情况

的发生。

三、电压质量问题

大规模风电接入电网还会给电网带来电压质量问题。由于风电场的电流、电压等质量

因素都会影响到配电网的电压稳定性，从而影响到消费者的用电质量和安全。为此，应采

分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略

分布式风力发电并网对电力系统的影响

和应对策略

摘要：风能是可再生能源的重要组成部分，在当前的能源危机和环境污染的

背景下得到了迅猛发展。风力发电本身具有一定的波动性和间歇性，容易受到环境、气象等因素的影响。分布式风力发电并网对电力系统的安全性、可靠性和稳

定性有着较大影响，因此，分布式风力发电并网存在较大的安全隐患，需要采取

有效措施提高电能质量、优化电力系统结构、合理调度电力系统，确保电力系统

稳定运行。下面，文章就分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略展开

论述，

关键词：分布式；风力发电；并网；电力系统影响

1风力发电的原理和系统结构

风力发电是指利用风力带动风车叶片转动，并基于增速机提升叶片旋转速度，叶片旋转所产生的动力可以驱动发电机发电。风力发电技术的具体过程如下：（1）利用风力的动能推动螺旋叶片旋转，将风力动能向机械能转化；（2）叶轮

转轴与发电机转轴相互连接，故叶轮转动会带动发电机转动，机械能被转化为电能。

随着节能环保理念的不断发展，加之国家政策的大力推动，近年来我国风力

发电技术得到飞速发展，风力发电系统的复杂性亦在不断提升。风力发电系统的

组成包含齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统、控制系统等。在系统运行阶段，齿轮箱可以基于齿轮之间的配合提升发电机转速，在提升发电功率的同时保

障发电稳定性；偏航系统负责根据风向变化灵活调整风轮扫掠面，确保扫掠面时

刻与风向保持垂直关系，最大化利用风力资源；在风机停机过程中，液压系统与

刹车系统处于配合运行状态；控制系统是系统的核心，负责控制各系统模块，确

风力发电对电力系统的影响研究

摘要：本研究旨在探讨风力发电对电力系统的影响，涵盖风能规模设计、电

能质量提升和发电厂稳定性优化等方面。研究发现，科学合理的规模设计能最大

程度利用风能资源，提高系统效率；完善电能质量升级工作有助于确保电力系统

稳定和风能可靠性；而针对发电厂稳定性的优化措施能减少波动影响。本研究为

风力发电在电力系统中的有效整合提供了重要参考。

关键词：风力发电；电力系统；影响

随着清洁能源需求的不断增加，风力发电作为一种重要的可再生能源正逐渐

受到广泛关注。本研究旨在深入探讨风力发电对电力系统的影响，包括其在电力

系统中的整合、效率提升、稳定性以及电能质量等方面的影响。通过对这些影响

进行系统研究与分析，我们可以更好地理解风力发电在电力系统中的角色，为推

动可持续能源发展和电力系统的稳定运行提供有益的指导。

一、风力发电技术概述

（一）风机种类

风力发电是一种重要的可再生能源，而风机作为风力发电系统的核心组成部分，存在多种不同类型的设计。主要的风机种类包括水平轴风机、垂直轴风机以

及混合轴风机。水平轴风机是目前最常见的类型，其叶片位于垂直于主轴的平面内，能够适应不同风向，具有相对较高的效率。垂直轴风机的叶片则位于主轴的

平面内，适用于空间有限的场所，但效率较低。混合轴风机融合了水平轴风机和

垂直轴风机的优点，兼顾了高效率和空间利用的灵活性。这些不同类型的风机在

设计、布局和应用方面各具特点，为风力发电技术的发展提供了多样性的选择[1]。

（二）装置的结构与功能解析

风力发电装置的结构与功能解析涵盖了多个关键组成部分，这些部分协同工作，将风能转化为电能。主要的装置包括风机、塔架、传动装置、发电机和控制

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【摘要】

大规模风电接入电网已成为当前能源转型的重要课题。本文从风电资源分布不均衡、并网对电网稳定性的影响、风电消纳能力不足以及技术和政策措施缺乏等方面进行了深入探讨。针对这些问题，文章提出了加强风电预测和调度技术、提高电网灵活性和承载能力、以及促进风电与其他能源的协同发展等解决方案。这些措施将有助于解决大规模风电接入电网所面临的挑战，推动清洁能源的发展，实现可持续能源的目标。通过合理的规划和有效的管理，我们可以更好地利用风能资源，促进能源转型进程，实现绿色可持续的发展。

【关键词】

大规模风电接入电网、风电资源分布、并网稳定性、风电消纳能力、技术措施、政策措施、风电预测、电网灵活性、承载能力、能源协同发展

1. 引言

1.1 大规模风电接入电网的重要性

大规模风电接入电网的重要性在当今能源转型和气候变化背景下愈发凸显。随着风电技术的不断成熟和发展，风力发电已成为清洁能源的重要来源之一。大规模风电接入电网可以有效减少对传统化石燃料的依赖，降低温室气体排放，减缓全球气候变暖的趋势，为环境保

护作出了积极贡献。风电资源具有分散性、可再生性和永续性等特点，可以带动当地经济发展，促进能源结构的多元化和可持续发展。大规

模风电接入电网还可以提高电网的供电可靠性和稳定性，为电力系统

提供更多清洁、可靠的电力。加快大规模风电接入电网的发展，对于

实现清洁能源替代和碳中和目标，推动能源转型和建设绿色低碳的未

来具有重要意义。

2. 正文

2.1 风电资源分布不均衡带来的挑战

风力资源的不均衡分布是大规模风电接入电网面临的重要挑战之一。由于风力资源在各地分布不均匀，有些地区风力资源丰富，而有

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。

大规模风电接入对继电保护的影响与对策

大规模风电接入对继电保护的影响与对策背景

近年来，随着风电的不断发展和技术的不断进步，风电发电量逐年增加。与此同时，由于风电与传统燃煤发电等电厂的区别，在电网接入时会对电力系统产生一定的影响。其中之一就是对继电保护的影响。

继电保护是电力系统中保护设备的核心技术之一，主要是通过和检测系统中的异常情况，并在保障安全的前提下，使电力系统继续稳定运行。因此，继电保护的可靠性和准确性是电力系统最基本的保障之一。然而，随着大规模风电接入电力系统，传统继电保护技术的应用将变得更加复杂和困难。

针对这一情况，本文将讨论大规模风电接入对继电保护的影响和相应的应对措施。

大规模风电接入对继电保护的影响

在电力系统中，风电接入有助于提高电力系统的供电能力，降低污染和能源消耗，但是大规模风电并网也会造成线路电压的变化和随机性的变化，并且受限于工程造价、技术成熟度等因素，风电接入的短期功率变化往往大于火电、水电这些传统的发电方式。这些变化会对传统继电保护造成一定的影响。

具体地，大规模风电接入电力系统会对继电保护产生以下影响：

投切逻辑的改变

在传统电力系统中，投切逻辑是对保护跳闸时机的控制，简称投切。投切逻辑通常根据电力系统的拓扑结构来设计，针对某一电源或故障情景采用感应电流、过电流、过电压等保护方式，从而使跳闸时机最佳。大规模风电接入时，电力系统的拓扑结构会发生变化，存在更多的电源和负载的情况下，传统的投切逻辑可能会失效或者需要重新设计。

电力系统的稳定性变化

随着风电经济性的提高，各国的风电装机容量不断增加，而这些风电接入系统后所带来的功率变化，会对电力系统的稳定性产生一定影响。由于继电保护系统是电力系统的安全保障措施，当电力系统出现偏离稳定状态的时候，继电保护就要发挥作用，对电力系统进行保护。因此，风电造成的功率变化可能会影响继电保护系统的灵敏度和可靠性。