风电系统的接入对电网谐波的影响

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风电场并网对电网的影响有哪些

风电场并网对电网的影响有哪些在当今能源转型的大背景下，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了快速发展。

风电场的规模不断扩大，其与电网的并网运行也成为了电力系统中的一个重要环节。

然而，风电场的并网并非一帆风顺，它给电网带来了一系列的影响，需要我们深入了解和研究。

风电场的输出功率具有间歇性和波动性。

这是由于风能的随机性和不确定性所决定的。

风速的变化会直接导致风电机组输出功率的波动，而且这种波动在短时间内可能会相当剧烈。

当大量的风电机组并网时，这种功率波动会在电网中叠加和传播，给电网的频率稳定带来挑战。

电网频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标，如果频率偏差过大，可能会导致电网中的设备故障，甚至引发停电事故。

风电场的无功功率特性也对电网产生重要影响。

风电机组在运行过程中需要从电网吸收或向电网注入无功功率，以维持自身的电压稳定。

然而，不同类型的风电机组在无功功率的控制和调节能力上存在差异。

一些早期的风电机组可能无法有效地进行无功调节，这就可能导致电网局部电压的波动和偏差。

电压的不稳定不仅会影响电力设备的正常运行，还可能降低电能质量，给用户带来不良影响。

风电场的接入还会改变电网的潮流分布。

传统电网的潮流分布是基于固定的电源和负荷分布计算的。

但风电场的接入位置和出力大小是不确定的，这就使得电网中的潮流不再是固定不变的。

新的潮流分布可能会导致某些线路过载，而另一些线路则轻载，从而影响电网的输电效率和经济性。

为了应对这种变化，电网需要加强规划和改造，增加输电线路的容量或者调整电网的结构。

另外，风电场的故障穿越能力也关系到电网的安全稳定运行。

当电网发生故障时，风电机组需要具备一定的故障穿越能力，即在短时间内保持不脱网，并向电网提供一定的无功支持，以帮助电网恢复正常运行。

如果风电机组的故障穿越能力不足，大量风电机组在故障时脱网，将进一步加剧电网的故障程度，甚至可能引发连锁故障，导致大面积停电。

风电场的并网还对电网的电能质量产生影响。

海上风电场并网的影响及对策

海上风电场并网的影响及对策海上风电出力随机性强，间歇性明显，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。

因此，海上风电场并网会对电网的运行产生一定的影响，本章将从研究风电机组的电气特性出发，详细阐述风电出力的特点，进而指出风电场并网对电网的影响，最后给出相应的解决措施。

3.1 海上风电场并网的影响针对风速的随机性、间歇性导致海上风电功率的不确定性大，以及风电机组本身的运行特性使风电场输出功率具有波动性强的特点，需要从系统电压、频率以及系统的稳定性等方面研究海上风电场出力的特点和海上风电场并网对电网的影响，以提出相应的对策和解决措施。

3.1.1 风电出力的特点（1）风电出力随机性强，间歇性明显。

风电出力波动幅度大，波动频率也无规律性，在极端情况下，风电出力可能在0～100%范围内变化。

风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节特性。

风电场一般日有功出力曲线如图3-1所示。

图3-1 风电场一般日有功出力曲线可见，风电功率出力的高峰时段与电力系统日负荷特性的高峰时段（8：00—11：00，18：00—22：00）并不相关，体现了较为明显的反调峰特性。

一些地区全年出现反调峰的天数可占全年天数的1/3～1/2。

反调峰的现象导致风电并入后的等效负荷峰谷差变大，恶化了电力系统负荷变化特性。

（2）风电年利用小时数偏低。

国家能源局发布数据显示，2014年年底全国并网风电装机容量9581万kW，设备平均利用小时1905h。

其中，海上风电约38.9万kW，设备平均利用小时略高，可达到2500h左右。

（3）风电功率调节能力差。

风电机组在采用不弃风方式下，只能提供系统故障状况下的有限功率调节。

风电机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得其不具备常规火电机组的功率调节能力。

3.1.2 对电网的影响风电等可再生能源接入系统主要有以下问题：（1）通常风能资源丰富地区距离负荷中心较远，大规模的风电无法就地消纳，需要通过输电网输送到负荷中心。

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。

考虑风机谐波阻抗的谐波责任划分

China Science & Technology Overview油气、地矿、电力设备管理与技术考虑风机谐波阻抗的谐波责任划分王睿琦（西南交通大学电气工程学院，四川成都611756）摘要:本文旨在分析考虑风机谐波阻抗下风电场谐波责任划分，以永磁直驱型风机接入电网为例，以目前较为成熟的谐波责任计算方法为基础，对风电谐波阻抗及谐波责任进行估算。

传统谐波责任估算方法由于存在系统侧谐波阻抗要远小于用户侧的假设,因此常将用户侧谐波阻抗忽略，而作为用户侧接入电网的风电场，由于包含大量非线性元件，因此其谐波阻抗不能忽略。

本文根据风力发电场的组成及相应的拓扑结构，建殳合适的风机和风电场电气谐波模型，用于估算风电场的谐波阻抗，并对传统主导波动量法的计算步骤进行相应的改进，利用MATLAB 仿真软件，对谐波阻抗和谐波责任进行仿真计算并分析计算结果，用以验证本文方法的可行性，并总结一种能够进一步降低估算误差的谐波责任估算方法。

关键词:风力发电；永磁直驱风机；电能质量；谐波阻抗；谐波责任划分中图分类号:TM711文献标识码:A文章编号:1671 -2064（2020） 12-0191-051谐波阻抗研究1.1研究背景随着电力系统的发展，电力系统逐渐由单一的大容量集中式发电形式向分布式电源和集中式发电相结合的形式转变，提高了电力系统的稳定性，同时降低维护成本。

其中分布式风力发电是应用较为广泛的分布式电源，是指采用风力发电机作为供电设备的分布式电源，单台风力发电机发电功率较小，通过模块化设备组分布式的布置在用电负荷附近，能够针对集中式大功率供电难以达到的地区以及负荷容量进行补足和替代，同时风力发电是一种无污染的可再生能源，不会对环境造成严重的破坏。

但同时风能的接入会对电网产生负面影响。

首先风能的来源不稳定，其产生的电能具有随机性和波动性的特点，不利于电力系统的稳定运行。

其次近年来恒频、可变速的风机逐渐成为风力发电的主要机型，因此大量的整流逆变设备接入电力系统，给电网带来了巨大的谐波问题，进而影响电网中的电能质量。

风力发电对电网运行的影响

潮汐能等都得到了广泛的应用。在这种社会经济背景下，风力发
３．２针对电能质量不良影响的措施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
（２）对电网电压等级和输电方式进行适
发电对于电网运行带来的不良影响，并提出了几点有效的解决措
施，以期从根本上促进风力发电与电网运行之间的协调发展。
候还会引发电压崩溃。与此同时由于风力发电当的改变，例如用超高压输电方式代替高压输电方式，并对自动控制装置上的输电线路进行在运行过程中会向电网中注入大量的电量，这改造或换新，可以在一定程度上有效避免电能会严重感染到电网频率和运行稳定性。此外也质量受到风力发电的不良影响。会导致短路问题出现增大了母线、开关等装置
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
容量进，并做好详细记录，以便为风电并网的约束，因此调整电网潮流分布是必要手段，但建设和发展提供有利的参考依据，同时也为电是在这样也会影响到电网节点电压。风能无法力企业在短时间内提高风力并网的技术水平提
控制，而且稳定性较差，同时也具有一定的间供良好的技术支持。（３）针制定合理的风力发电并网调度管歇性，导致风电机组的运行也呈现出波动性和理制度并不断改进和完善，科学预测风电场风电功率，保证风电机组的积极作用可以充分发

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。

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。

探析风光新能源接入对电网的谐波影响及抑制措施

探析风光新能源接入对电网的谐波影响及抑制措施
随着风光新能源的快速发展，越来越多的风电和光伏发电站被接入到电力系统中。

而这些新能源的接入，也会产生一定的谐波问题。

本文将从理论和实践两个方面，探析风光新能源接入对电网的谐波影响及抑制措施。

1. 植入频率谐波：风电和光伏逆变器的输出具有一定的频率扰动，这将导致交流电网中出现低次和高次频率谐波。

比如，直流到交流变换器所产生的基波频率为50Hz的高次谐波。

2. 电压不平衡：风光新能源的输入电压波形可能存在一定的失真，这会导致电网电压波形的失真，从而出现电压不平衡现象。

而这种电压不平衡也会进一步加剧谐波问题。

3. 额定电流谐波：由于电网电压的略微波动以及发电机与并网点间的容性无穷大连接，可能产生额定电流谐波。

4. 计量误差：由于谐波被计量错误，电网电力质量也会下降。

因此，谐波和噪声应该在计量和测试过程中得到适当处理。

1. 尽可能减少植入频率谐波源：通过采用高质量的组件和设计，可以减少植入频率谐波。

2. 按照相关标准设计电网：电力系统的设计应该符合相关的标准，比如IEC 61000-2标准。

3. 使用无功补偿装置：通过使用无功补偿装置，可以优化电网的无功电流，减少电流谐波。

4. 安装谐波滤波器：谐波滤波器可以有效地抑制不同频率的谐波。

5. 提高电网的供电质量：电网的供电质量是谐波抑制的关键。

因此，在进行风光新能源接入前，应该先对电网进行全面的质量检测和维护。

综上，风光新能源接入对电网的谐波影响是不可避免的。

但是，通过合理的设计和维护，可以有效地抑制谐波问题，维护电网的供电质量。

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，随着经济的发展，我国电力系统呈现出高速发展的态势，整体项目管理机制和管控措施也得到了优化，其中，利用风力发电的措施，既能满足环保需求，也能提高经济收益，真正实现了经济效益和社会效益的双赢，值得全面推广。

但是还存在一些问题，需要相关部门给予高度重视。

关键词：风力发电；电力系统；影响；解决措施引言我国在可持续发展道路上，着重开发可再生资源是满足当前电力需求供应的主要渠道，风力发电便是其中之一。

依据风力发电控制系统工作原理，风速大小的变化，对产电量具有一定影响，随着风速的增加，产电量逐渐增多。

虽然风速增加，对产电量的提升有所帮助。

1风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。

风力发电对电网运行的影响

风力发电对电网运行的影响摘要近年来，随着社会的不断进步和经济水平的提高，风力发电凭借着经济实惠和绿色环保的优势在电网运行中得到了进一步的推广运用及发展，并在电力系统中发挥着极为重要的作用。

本文介绍了我国现阶段风力发电的现状，并就风力发电对电网运行在电网调度、电能质量、电网安全性和稳定性方面的影响进行了分析，最终提出了电网企业应对风力发电和电网运行之间相互协调、共同发展采取的措施。

关键词风力发电；电网运行；影响0 引言随着风电电源的规模在全网容量的比例上较大幅度的提升，致使常规电源在电网运行中，控制与调整的能力都被削弱了，而风电电源在调压任务、执行系统调配和抑制系统功率震荡等工作上，很难与常规电源相持平，因而导致风力发电在电网运行中就比较容易产生许多问题。

针对这样的情况，我国电力企业需尽快实现风力发电的并网运行，减少风力发电对电网运行的影响，使风力发电与电网运行能够协调的发展，进而确保电网企业在效益方面的最大化。

1 我国的风力发电的现状分析在我国，风力发电的起步较早，在产业化方面的发展也比较稳定，因而风力发电即将成为火力发电和水力发电后的第三个较大的发电电源。

从风力发电的技术应用上来说，我国的风电企业都通过引进国外先进技术并对技术消化吸收，最终能够把引进的技术经过改革和创新这三个步骤来进行的。

我国风力发电起始于二十世纪的50年代中后期，自从上个世纪的80年代时引入的55千瓦容量的风电机投入到商业化开始运行后，经过这些年的发展和进步，我国在风电市场上已步入了稳定、长久的发展之路。

自2009年起，我国的风力发电机总装机容量大约为2600万千瓦，居于世界第二，而新增的容量高达1300万千瓦，已跃居世界首位。

由此可见，我国电力企业的风电产业已经进入了大跨步发展的一个阶段。

我国的风力发电和电网运行不够协调，导致风力发电对电网运行造成了极大的影响，而致使风力发电和电网运行不够协调的原因有三点：风力发电和电网建设的步伐不统一、风电的发展和规划侧重到资源方面的规划和风力发电的调峰容量不够。

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。

风电机组谐波分析及控制

1 引言谐波问题一直是电力系统较为关注的电能质量问题, 新型的变速风力发电机组由于采用了大容量的电力电子设备, 在向电网送出有功功率的同时还会将一定量的谐波注入电网。

评估和分析风电机组向公共连接点注入的谐波电流, 以及估算电网中主要母线的谐波影响是十分必要的。

2 谐波的概念谐波是指电流中所含有的频率为基波的整数倍的电量。

一般是指对周期性的非正弦电量进行傅里叶级数分解，其余大于基波频率的电流产生的电量。

2.1 谐波的产生在电力系统中，谐波产生的根本原因是由于非线性负载所致，如电力电子原件、开关电源及电容器组等。

当电流流经负载时，与所加的电压不呈线性关系，就形成非正弦电流，产生谐波。

其与基波电流相叠加，使原有波形畸变，形成非正弦电流，对电能质量产生影响。

在供电网络阻抗下这样的非正弦曲线电流导致一个非正弦曲线的电压降。

在供电网络阻抗下产生谐波电压的振幅等于相应谐波电流和对应于该电流频率的供电网络阻抗Z 的乘积。

次数越高，谐波分量的振幅越低，能量越小。

2.2 谐波的危害Ⅰ.降低变压器、断路器、电缆等的系统容量；Ⅱ.加速设备老化，缩短设备使用寿命，甚至损坏设备；Ⅲ.危害生产安全与稳定，使设备产生误动作；Ⅳ.浪费电能等。

在风力发电方面，由于现阶段使用的风力发电机多为双馈异步发电机，其转子侧由变频系统提供励磁电流。

变频系统对谐波干扰十分敏感，如系统谐波过大，极易发生设备损坏，对风力发电机自身运行产生危害。

同时，由于谐波的并网，可能使变电所保护原件误动作，可能导致大面积变电设备跳闸，严重影响发电公司的运行。

2.3 谐波的分类谐波是正弦波，每个谐波都具有不同的频率，幅度与相角，但其频率都是基波的整数倍。

根据法国数学家傅立叶(M．Fourier)分析原理证明，任何重复的波形都可以分解为含有基波频率和一系列为基波倍数的谐波的正弦波分量。

根据谐波频率的不同，可以分为奇次谐波和偶次谐波，一般讲，奇次谐波引起的危害比偶次谐波更多更大。

风力发电并网对电力系统电能质量的影响分析

万方数据
华北ＴＲＩＣ
ＰＯＷＥＲ
需要同步设备和整步操作，只要转速接近同步转速时，就可并网。显然，风力发电机组配用异步发电机不仅控制装置简单，而且并网后也不会产生振荡和失步，运行非常稳定。然而，异步风力发电机并网也存在一些特殊问题，如直接并网时产生的过大冲击电流会造成电压大幅度下降，对系统安全运行构成威胁；本身不发无功功率，需要无功补偿；过高的系统电压会使其磁路饱和，无功激磁电流大量增加，定子电流过载，功率因数大大下降；不稳定系统的频率过于上升，会因同步转速上升而引起异步发电机从发电状态变成电动状态，不稳定系统的频率过大下降，又会使异步发电机电流剧增而过载等。因此，必须严格监视并采取相应的有效措施才能保障风力发电机组的安全运行。目前，国内外采用的异步发电机的风力发电机组并网方式主要有直接并网法、准同期并网方式、降压并网方法、捕捉式准同步快速并网和软并
Ｏ
谐波次数输／出ｋ功Ｗ率渚骜乒流谐波次数输／出ｋ功Ｗ率潴蒡乒流
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３６３
５２２
谐波电压含有率和谐波电压畸变率比加装前均有所降低，除２次谐波电流外其他各次谐波电流也均有所降低，３次谐波电流由原来的２．８６Ａ降低到了
ｔｈｅａｎａｌｙｔｉｃａｌａｐｐｒｏａｃｈｏｆｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙｔｈｒｏｕｇｈｉｔｇｉｖｅｓｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｓｕｇｇｅｓｔｉｏｎｓａｎｄｍｅａｓｕｒｅｓ．
ｐｒｏｊｅｃｔ
ｃａｓｅｓ
ｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｇｒｉｄｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ；ｐｏｗｅｒｑｕａｌｉｔｙ；ｆｌｉｃｋｅｒ；ｈａｒｍｏｎｉｃ

风电并网对电力系统的影响

风电并网对电力系统的影响摘要：由于风速具有波动性和间歇性，风力发电具有较强的不确定性。

为了确保电力系统的安全、稳定运行，研究风电并网对电力系统的影响是非常必要的。

本文分析了风电并网对电力系统的影响，之后提出了解决问题的措施，以供参考。

关键词：风电并网；电力系统；影响；措施随着现代工业的飞速发展和化石能源的日趋枯竭，能源和环境问题日益严峻，风电作为一种可再生的绿色能源，已成为世界上发展最快的可再生能源。

我国风力发电建设进入了一个快速发展的时期，大规模的风力发电必须要实现并网运行。

风电场接入电力系统的分析是风电场规划设计和运行中不可缺少的内容，是风力发电技术的三大课题之一。

随着风电场容量在系统中所占比例的增加，风电场对系统的影响越来越显著。

因此，必须深入研究这些影响，确保电力系统的安全、稳定运行。

1 风电并网对电力系统的影响1.1 风电并网对系统稳定性的影响一方面，风电并网引起的稳定问题主要是电压稳定问题。

风力发电随风速大小等因素而变化，同时由于风能资源分布的限制，风电厂大多建设在电网的末端，网架结构比较薄弱，所以在风电并网运行时必然会影响电网的电压质量和电网的电压稳定性。

同时大型风电厂的风力发电机几乎都是异步发电机，在其并网运行时需从电力系统吸收大量无功功率，增加电网的无功负担，有可能导致小型电网的电压失稳。

另一方面，风电并网改变了配电网的功率流向和潮流分布，这是既有的电网在规划和设计时未曾考虑的。

因此，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超出安全运行范围，影响系统的稳定性。

随着各地风力发电的蓬勃发展，风电场的规模不断扩大，风电装机容量在系统中所占的比例不断增加，风电输出的不稳定性对电网的功率冲击效应也不断增大，对系统稳定性的影响就更加明显。

情况严重时，将会使系统失去动态稳定性，导致整个系统瓦解。

1.2 风电并网对系统运行成本的影响风力发电的运行成本与火电机组相比很低，甚至可以忽略不计。

风力发电并网对电力系统的影响

风力发电并网对电力系统的影响摘要：风力发电作为一种重要的可再生能源形式，越来越受到人们的广泛关注。

随着风电设备制造技术的日益成熟和风电设备价格的逐步降低，近些年来，无论是发达国家还是发展中国家都在大力发展风力发电。

特别是自20世纪80年代以来，大、中型风电场并网容量发展最为迅猛，对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大，由此提出了一系列值得关注和研究的问题。

风力发电的主要特点是随机性与不可控性，主要随风速变化而变化。

因此，风电并网运行对主电网运行带来诸多不利影响。

分析风电场并网对电网影响是风电事业发展的关键技术问题，同时也是电网部门安全、经济运行的一个新课题。

关键词：电力系统；电网电压；电网频率；措施1 风电并网对主电网运行的影响由于风速变化是随机性的，因此风电场的出力也是随机的。

风电本身这种特点使其容量可信度低，给电网有功、无功平衡调度带来困难。

在风电容量比较高的电力网中，可能会产生质量问题。

例如电压波动和闪变、频率偏差、谐波等问题。

更重要的是：系统静态稳定、动态稳定、暂态稳定、电压稳定都需要验证。

当然，相同装机容量的风电场在不同的接入点对电网的影响也是不同的。

在短路容量大的接入点对系统影响小。

反之，影响就大。

定量分析风电场对主电网运行的影响，要从稳态和动态两方面进行分析。

稳态分析就是对含风电场的电力系统进行潮流计算。

在稳态潮流分析中，风电场高压母线不能简单视为PQ节点或PV节点。

含风电场的电力系统对平衡节点的有功、无功平衡能力提出更高要求，要分别分析含风电场电网在电网大、小运行方式下，是否满足系统的安全稳定运行的各种约束。

由于不同的风电机组的工作原理、数学模型都不相同，因此，对不同类型风电场的潮流计算方法也有所差异。

对于异步发电机组组成的风电场。

采用风电场、主系统分别迭代的方法：首先要设定风速，取值范围为风机切入风速到切出风速之间。

考虑尾流效应，利用RAHMAN模型计算出各台风机轮毂处风速。

风电场电网间谐波监测与分析

风电场电网间谐波监测与分析随着可再生能源的发展和应用的不断扩大，风电场已经成为重要的能源来源之一。

但是，随之而来的问题就是风电场在接入电网过程中会产生较大的电网间谐波，这些谐波会对电网的稳定性和运行造成威胁。

因此，如何对风电场电网间谐波进行监测和分析，就显得尤为重要。

一、风电场电网间谐波的产生及危害电网间谐波是指由电力系统中多种负载或非线性元件所激发的导电介质中频率为60Hz的倍数谐波的总和。

风电并网后，其并网变流器等部件会产生电网间谐波。

这些谐波在电网上行走，与其它谐波和基波混合，使得电网电压和电流波形变形，导致电力系统运行不稳定。

电网间谐波对电力系统造成的主要危害如下：1.影响电网的安全运行电网间谐波对电力系统的潜在危害在于，它们会导致电力系统中的各种电气设备产生噪声、振动和过热等问题，从而影响电网的安全运行。

2.降低电力系统的可靠性电网间谐波可能会使得电力系统发生谐波共振，从而导致电力系统的整个谐振回路失效，这会给电力系统带来重大损失和影响。

3.影响电力设备的寿命电网间谐波可能会导致电力设备频繁受到高电压和过电压的作用，从而导致电力设备的寿命缩短。

二、风电场电网间谐波监测和分析的必要性针对电网间谐波产生的危害，需要对风电场的电网间谐波进行监测和分析，才能有效地防范和解决电网间谐波问题。

1.监测能够有效地评估电网的谐波状况通过对电网间谐波进行监测，可以有效评估电网谐波状况，帮助电力系统运行人员及时发现和解决电网问题。

2.分析能够找出问题的根源对电网间谐波的分析可帮助找出电网问题的根源，从而有针对性地解决各类电网问题，加强电网稳定性和可靠性。

三、风电场电网间谐波监测和分析方法1.监测方法目前普遍采用数字功率质量分析仪对电网中的谐波进行监测。

数字功率质量分析仪具有快速简便、准确可靠的特点，可以监测和分析电网中的各种谐波。

2.分析方法分析电网间谐波的方法主要有：（1）频域分析法使用数字功率质量分析仪采集电网中各项电参量信号，经快速傅里叶变换（FFT）变换到频域，然后分析各阶谐波的含量，以此判断电网中各种谐波的产生和分布情况。

风电并网对电网影响因素分析及解决措施

风电并网对电网影响因素分析及解决措施摘要：随着科技的不断发展，风电技术日臻成熟，智能电网建设的普及度显著提升，未来风电技术将会在电网中承担更重要的角色。

风力电场的不断推广及对电力网络的逐步渗透，对现代电力系统产生了显著影响。

由此可见，对风电并网的影响和相关策略研究具备现实意义。

关键词：风电并网；电压；影响1.风力发电发展概况在风力发电技术不断完善和成熟的前提下，风电并网成为了发展的重要趋势，而随着风电场在电力系统的作用不断提升，与并网后系统稳定性、电压波动和闪变、谐波等相关的研究不断增多。

风电并网的自然属性较强，相比于其他常规类型的电源并网有很大的差异性，尤其是大型风电场并入电力系统后，对电力系统的正常运转而言是一个重大挑战，高水平风电背景下，原有电力系统的运作方式也将受到挑战。

近些年来，随着变速恒频风力发电技术的不断发展和成熟，风力发电技术逐步取代了传统发电技术成为了主流。

现阶段，世界范围内对风电并网技术的关注度显著提升，主要表现在以下几个方面：系统应用方面的风电功率预测，风电波动性对系统工作的影响，风电应用后的电能质量问题，风电动态运作的特性问题，风电无功电压和参与电网的电压控制问题等。

2.风电并网对电网的影响因素2.1对电网频率的影响风速是一项不可控的因素，而风速的不稳定性也决定了风力的随机性。

风电并网后可能会出现电源稳定性差的问题，并网后可能出现的问题也是难以预测的，需要提前对相关问题做好防范。

系统中的风电容量处于较大比重时，如果出现了功率的随机性波动，将会对系统电量和功率的稳定性产生影响，不利于电力资源的质量控制，甚至导致敏感符合单元的非正常运转。

因此，风电并网后，电网的其他常规机组必须保持较高的响应能力，及时进行跟进调节，防止出现频率和电量的较大波动。

风电并网具备很大的不稳定性，一旦出现了停风或风速过大等突发情况，将会导致电网的频率不稳定，尤其是电网中的风电比重较高时，会威胁系统的输出稳定性。

分散式风电接入对电网的影响及对策

分散式风电接入对电网的影响及对策摘要：近年来，电力行业发展迅速，根据国家相关政策和分散式风电的特点和优势，分散式风电必将迎来广泛的发展。

与此同时，分散式风电接入电网系统的技术还不成熟，接入电网后对电网的电压偏差、电能质量、继电保护、整体规划等多个方面造成了影响。

关键词：分散式风电；电网；影响引言“十三五”规划中对分散式发电提出了要求和预期，某地区有着丰富的风能资源，风力发电应用较广泛，具有巨大的开发价值，但是分散式风电对电网的大范围接入，会对电网的性能和状态产生干扰，针对某地区风电接入电网运行情况来看，需要采取相应的对策解决这些影响。

1分散式风电的相关概念1.1分散式风电场概念分散式风电场是由同一批风电机构成，通过不大于35kV的电压接入电网的统一整体，一般是由同一个开发商在固定的范围内统一维护和供电。

一般开发商会将分散式风电场的位置设置在距离用户较近的区域，并构造多点接入的拓扑结构，形成统一监控的并网形式。

1.2分散式风电有独特的优势在发电形式，一般采用风力和光能等其他形式综合发电，这样白天的光能和夜晚的风能能够形成互补，更充分地利用资源。

由于规模一般不是很大，所以所需要的投入资金、占地面积较小，适合电网不易通往的山地、海岛等地形复杂的偏远地区；在发电环节，分散式发电方式对风速等要求较低。

在输电环节，分散式发电方式输送距离较短，减少了线损，节约了成本。

消纳环节，分散式风电一般靠近用电负荷中心，就地并网就地消纳，因此分散式发电及并网是我国风电的发展的一个方向。

2分散式风电接入对电网的影响2.1分散式风电接入造成电网的电压偏差和电能质量问题2.1.1供电系统在不出故障的情况下，对分散式风电接入点的电压进行测量，获得的电压称为实际电压。

使用实际测量的电压和系统的标称电压相减，所得的绝对值除以系统标称电压得到的百分数，称为电压偏差，公式如下所示：2.1.2在电力系统中一般把系统所产生的电能的稳定性的衡量指标称为电能质量。

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。

大规模风电接入系统对电网谐波污染的仿真分析

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大规模风电接入系统对电网谐波污染的仿真分析
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【关键词】大规模风电；接入系统；谐波污染；电网规划
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１．引言甘肃酒泉地区风力资源丰富，２０１０年酒泉地区风电装机将达到５１６０ＭＷ，至２０１５年风电规划总装机容量将达到１３１６０ＭＷ …。由于风力发电的随机性和波动性，其并网运行势必会给电网的电能质量造成一定影响，随着风电场规模的不断增大，大规模风电场接入系