风力发电对电网运行的影响 牛建新

风力发电对电网运行的影响牛建新
摘要：目前，传统的电力能源日益枯竭，风能作为可再生能源，在现代化电网
运行中发挥了重要作用。

随着世界各国大力推广风力发电技术，其运行成本也不
断下降，但要想真正掌握风力发电行业的核心技术与特殊技术依然存在着一定问题，严重影响了风力发电技术的快速推广，本文主要对风力发电的原理与特点进
行分析，在探讨风力发电对电网运行造成的影响，提出相应的解决对策。

关键词：风力发电；电网运行；运行影响；电网管理
引言
无穷无尽的风能取之不尽用之不竭。

对风力的合理使用可以减少环境污染。

它还可以减少由于能源短缺而造成的压力。

发展风力发电有利于调整能源结构，
因为75%的电力结构是燃煤发电。

提高风力发电等清洁能源的比重是当务之急。

风力发电是减少温室气体排放的有效措施之一，如二氧化碳和减缓全球变暖。

摘
要发展风电是解决我国能源供应短缺的有效途径之一。

就社会福利而言。

对风能
发电技术的研究可以帮助解决我国乃至世界能源短缺的问题。

1风电发电的原理和特点
风力发电的过程就是把风能经由机械能转换为电能的过程，风能转化为机械
能的过程由风轮实现，机械能转化为电能的过程由风力发电机及其控制系统实现。

风力进入发电系统后便作为发电系统的输入信号，通过风力控制器输出桨距角信号，调整机械转矩和输出功率。

该机械功率接着被传输到发电机中，转化为电能
后最终传输到电网中，完成了从风能到电能转化的全过程。

风力发电的主要特点有：可再生清洁能源、建设周期短、装机规模灵活、可靠性高、造价低、运行维
护简单、实际占地面积小、发电发电方式多样化、单机容量小。

在整体电力行业
当中，风力发电代替可不再生资源是改变能源结构的历史性进步。

2风力发电对电网运行的影响
2.1威胁电网安全
风电机组与电网末端连接时会在一定程度上改变配电网功率流动的单向性，
而事实上这种问题在起初规划中总会被忽略，这种现象在很大程度上增加了风电
场周围电网运行的安全隐患，使之超出了规定的安全范围，严重时候还会引发电
压崩溃。

与此同时由于风力发电在运行过程中会向电网中注入大量的电量，这会
严重感染到电网频率和运行稳定性。

此外也会导致短路问题出现增大了母线、开
关等装置的损坏几率。

由此可见，风力发电是存在一定危险性的，对于电网运行
的安全有着一定的不良影响。

2.2国家电力网络与风力发电的发展不协调
风力发电有优点也有缺点。

它的优点很多，风能作为一种清洁地可再生资源，不需要原材料投入运行，风力发电能达到对环境零污染。

符合我国可持续发展策略。

但同时它的缺点也很明显，国家电网的安全运行需要达到特别高的要求才能
配合风电，由于风能地特点是随机性与间歇性，所以不能稳定风的大小和时间。

因此，风力发电的峰谷易受电网系统的影响。

为使电力网络系统能与风电配合协调，从理论上讲，在风力发电时，应合理规划电网系统，合理配置各种资源，使
风能充足时，电网具有调峰能力。

在风能不够充足的情况下，电网也有调节峰谷
的能力。

但是从实际来看，中国的电网系统通常采用火力发电和水力发电为主要
组成部分。

电网系统没有足够的调节能力，有些地区风力发电不能稳定运行。

由
于风力发电场不能很好的接入电网，国家电网的发展规划就无法对风力发电场的
发展做到过多的重视，为了使电力运输工作能够稳健发展，仍旧需要政府做好相关管理方法来促进风力发电与电力网络的协调。

2.3影响电网调度
我国地域辽阔，风力资源丰富的地区不在少数，这类地区通常电网都比较薄弱，负荷量较小，周围环境对风电功率也带来了一定的约束，因此调整电网潮流分布是必要手段，但是在这样也会影响到电网节点电压。

风能无法控制，而且稳定性较差，同时也具有一定的间歇性，导致风电机组的运行也呈现出波动性和间歇性等特点，且网后风电场又有反调节的特性，需预留更多的调峰容量和备用电源，这样一来不仅风力发电的调度难度被加大，整个电网的调度工作都将受到一定的影响。

3对于风力发电不良影响的解决措施
3.1大力研发风电技术
改革风力发电技术，提高发电效率，风能丰富地区可以应用功率调节方式发电，可以采用桨距调节做法调节风电功率，可以有效控制整个发电过程的功率，同时设备结构不复杂，投入成本不高。

不适宜风力发电地区可以应用单独运行的单机发电，可以储存有效电能，需要时再放出。

通常情况下采用柔性桨叶的风力发电机，适用于游牧民。

利用开发各种新技术，可以在不同环境中应用风力发电技术，提高风能的利用率。

随着风力发电技术的快速发展，首先要解决单机容量不足的问题，要求有关部门积极研究风力发电技术。

研究过程中要结合不同地区的发展情况，不断增加单机容量。

将来风力发电技术必然会发展为大型风力发电机组，才能推动我国风力发电工作的健康发展。

3.2提高风力发电技术现在安全性
安全性能一直都是任何产业都相当关注的事情，所以风力发电技术存在的安全性问题也是值得大家关注的事情。

当前风力发电机组的运行性能有待提升，尤其是安全性、稳定性方面相关技术研究部门必须重视起来。

加强对这两方面的研究争取早日改善这些问题，在研究过程中若是发现运行异常应及时改善，确保发电机的正常运行。

除了加强对机组安全性能的研究之外在还未真正研究出对于机组安全性能的改善措施之前，应成立应急小组并对一线操作人员进行专业性培训与定期考核，专门应对现阶段可能会产生的发电机的突发情况，例如现阶段机组运行时可能出现的安全性能低，稳定性差，易脱网的现象。

另外，也可以从改进发电机组装置结构出发，以减少风力发电机组的安装成本为目的，也有利于更有利于风力发电技术的推广，从而推动能源公司的快速发展，毕竟安装成本过高会限制风力发电技术在个别贫困地区的利用。

我国可以借鉴国外对风力发电机组和风力发电厂的短长期发电预测所总结出的研究经验，大力开展有关研究，提高预测技术水平，相信对我国的整体风力发展将有重大的突破。

3.3将智能控制技术引入机组运行
智能控制技术将是未来各行各业应用的关键手段，在风电行业中也不例外。

利用智能控制技术，可有效解决非线性、随机扰动等问题。

与此同时，风机桨距角可以通过智能的控制技术对其实现优化的管理，在风机设备的生产过程中，通过智能的控制技术能够有效的减少机组中出现的质量问题与负荷工作。

3.4创新发展条件
我国地域辽阔，经纬度跨度较大，拥有丰富的风能资源，充足的资源基础是我国开展和推广风力发电的重要优势条件，同时也为我国各地区开展风力发电提供了可能性。

现阶段，伴随着国家对风力发电的重视和关注程度提升，各类型风
力发电配套设备也开始投入应用，同时积极组织科学研究小组，通过校企合作提
升风力发电创新研究能力。

风力发电由于自然风力成本低，因此具备成本优势，
在电力行业中的竞争力提升，加之政府国家政策的支持和鼓励，带动了风力发电
的创新发展。

结语
总而言之，在新能源产业的建设和发展中，风力发电占据重要位置，是未来
新能源发电的主流形式。

电力企业对此必须要予以高度重视，加大风力发电的研
究力度，不断提高技术水平，同时针对其存在的不良影响进行深入分析，并保证
可以有效解决。

只有这样，才能在充分发挥风力发电积极作用的同时降低其不良
影响，从而促进电力事业的良好发展。

参考文献：
[1]兰江.风力发电技术发展及关键问题探究[J].中国高新技术企业，2016（19）：70-72.
[2]侯喆瑞，张鑫，张嵩.风力发电的发展现状与关键技术研究综述[J].智能电网，2014（2）：22-27．
[3]王传波，舒仨东，毕晓颖.我国风力发电对电网运行的影响[J].华电技术，2011，12（33）：78-80.
作者简介：
牛建新：本科、电力自动控制、电网检修管理、工程师。