风电并网对电网影响浅析

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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

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。

浅析风电并网对电网影响

浅析风电并网对电网影响

浅析风电并网对电网影响风电并网是指将风能转换成电能后,通过电网输送到用户端使用的过程。

风电并网的发展对电网运行和电力系统产生了诸多影响,本文将对其影响进行浅析。

首先,风电并网对电网结构和运行方式产生了影响。

传统的电力系统主要由大型火电、水电等发电厂构成,而风电发电机组通常较小,数量众多。

因此,在风电并网后,电网结构发生了变化,由传统的中心集中式电源向分布式电源转变,相应地也改变了电网的运行方式。

风电的并网使得电网的安全性和可靠性进一步增强,可以更好地应对单个电厂发生故障的情况。

其次,风电并网对电网供电能力和负荷均衡产生了影响。

风电的发电能力与风速相关,受自然因素的限制,风电的发电能力存在不稳定性和不可预测性。

这使得电网供电能力变得更为复杂,需要进行合理规划和管理。

同时,风电的并网也会对电网的负荷均衡产生影响。

风电的不稳定性和波动性使得电网容易出现频繁的负荷波动,需要通过电网调度来保持负荷均衡,提高电网的稳定性。

第三,风电并网对电网电压和频率稳定性产生了影响。

风电并网后,由于其产生的风能转换为电能的过程中存在一定的变频和变压,可能导致电网的电压和频率波动。

这对电网的电压和频率稳定性造成了一定的影响。

因此,需要在电网中引入相应的控制策略,如有功功率控制、无功功率控制等,来保持电网的电压和频率稳定。

最后,风电并网对电网的电力质量产生了影响。

由于风电的输出功率具有波动性和不稳定性,其并网可能导致电网的电压波动和谐波问题。

这对电网的电力质量造成一定的影响,可能引起电器设备的损坏或故障。

因此,需要采取相应的措施和技术手段来改善电网的电力质量,如采用STATCOM(静止补偿装置)等有源功率过滤技术来控制电压和谐波。

总的来说,风电并网对电网的影响是多方面的,涉及到电网结构、运行方式、供电能力、负荷均衡、电压稳定性、频率稳定性和电力质量等方面。

为了更好地适应风电并网的影响,需要加强对电网的规划和管理,引入相应的技术手段和控制策略,以提高电网的可靠性、稳定性和经济性。

风电大规模并网对电网的影响

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。

浅析风电并网对电网影响

浅析风电并网对电网影响

浅析风电并网对电网影响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。

一、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。

不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。

1.1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。

这种双速异步发电机可以改变极对数,有大、小电机2种运行方式。

1.2双馈异步风力发电机国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机,大多来源于国外,价格较贵。

这种机型称为变速恒频发电系统,其风力机可以变速运行,运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风机风能利用系数Cp得到优化,获得高的利用效率;可以实现发电机较平滑的电功率输出;发电机本身不需要另外附加无功补偿设备,可实现功率因数在一定范围内的调节,例如功率因数从领先0.95调节到滞后0.95范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。

1.3直驱式交流永磁同步发电机大型风力发电机组在实际运行中,齿轮箱是故障较高的部件。

采用无齿轮箱结构能大大提高风电机组的可靠性,降低故障率,提高风电机组的寿命。

目前国内有风电场使用了直驱式交流永磁同步发电机,运行时全部功率经A-D-A变换,接入电力系统并网运行。

浅析我国风电场并网对电力系统的影响

浅析我国风电场并网对电力系统的影响

浅析我国风电场并网对电力系统的影响发布时间:2022-01-20T02:52:11.939Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第17期作者:王伟[导读] 随着社会经济的日益发展,各个风力电场系统得到了不断发展,但是风电场的持续运行使得我国环境污染问题越加严重。

现如今,开发利用新能源已经成为我国能源利用与开发的重要方式,而风力发电也是一种新的电力能源发展方式之一,对我国电力供应有直接的影响。

风能具有间接性和随机性,所以,风电场并网会对电力系统产生一定的影响。

在这篇文章就根据风电场并网对电力系统影响进行了相对应的探究,并给出了相应的解决措施。

中峰建业工程设计有限公司湖北武汉 430200摘要:随着社会经济的日益发展,各个风力电场系统得到了不断发展,但是风电场的持续运行使得我国环境污染问题越加严重。

现如今,开发利用新能源已经成为我国能源利用与开发的重要方式,而风力发电也是一种新的电力能源发展方式之一,对我国电力供应有直接的影响。

风能具有间接性和随机性,所以,风电场并网会对电力系统产生一定的影响。

在这篇文章就根据风电场并网对电力系统影响进行了相对应的探究,并给出了相应的解决措施。

关键词:风电场并网;电力系统;影响探究随着时代的日益发展,很多国家都更加关注风力发电,因为风能是进行风力发展最重要的动力,它与其他普通的发电厂源动力之间存在着很大的差别,风电机组与以往老旧的发电机组特征也是不相同的,并电之后的风电场会对正常电网的正常运行有直接的影响。

上个世纪之后,大中型的风电场发展变得日益迅猛,装机容量逐步增加,由于风能是可再生能源,风电发电可以减少二氧化碳的排放保护环境、节约能源,因此,要加大对风电场并网对电力系统的分析,并且对风电并网所出现不稳定的电压和频率进行相对应的研究,以便更好地提高并网的运行效率和运行的安全性。

1 对电网的冲击从我国目前电网发展来情况看,在开展实际风电场建设时,一般都会利用异步发电机,而它与同步的发电机之间存在很大的差别,异步发电机是没有独立的发电装置的,而且,当风电场的发电功率大于实际的装机容量,就很容易对电流产生影响,甚至还会阻碍电网的正常运行,但是如果降低风电场容量运行,也会对电网产生影响,因为发电机的充电电流和电压之间存在很大的关系。

浅析风电并网对电力系统的影响

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
Ab s t r a c t Th e e ne r g y cr i s i s an d e n vi r o nmen t al pol l u t i o n i s be c om i ng m o r e a nd m o r e s e r i o u s. whi ch mak e s h uman u r g e f o r ne w
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
t h e r a ndo mn es s an d i n t er mi t t en ce o f wi n d, t h e gr i d-i n t er c on ne c t e d wi n d f a r ms i n e vi t abl y h a v e s ome i n f l u en c es on t h e v o l t —
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 2 6 6 5 2 0 )

风电并网对电网的影响及风电利用的优化

风电并网对电网的影响及风电利用的优化

风电并网对电网的影响及风电利用的优化摘要:随着风能资源的大规模开发,单一风电场装机容量的不断增加,风力发电在电网中所占的比例也逐步增加。

大量风电的接入使原电网的潮流分布发生改变,且风速的间歇性和随机性会使风力机输出的功率不稳定,而波动的风场输出功率会严重影响电网电压。

所以,风电接入对区域电网电压稳定性影响的研究,对规划和开发风电场都具有现实的指导意义。

关键词:风力发电;风电技术;风电并网1. 风电并网对电网的影响及并网难的原因1.1 风电并网所产生的影响(1)网损方面来看,由于我国的风能取之不尽其资源丰富,对于规模较大的地区进行开发的地理位置条件也十分的合理,这是因为这种地点一般都是比较偏远的西北地区。

在电网的末尾将一部分的风电接入,其中能够满足此地的一部分负荷,从而降低主要进行输送的功率,不仅如此,还能够降低电压以及网损。

(2)电能的质量方面来看,在进行输出的时候风机的功率会受到风速影响的变化且变化十分的随机,将会使得注入电网的有功以及无功的功率发生变化,从而造成电网电压的轻微浮动;不仅如此,在进行风力发电时期内的并网以及脱网等步骤会对电网的电压造成一定的冲击,从而会造成电压的不稳定现象。

(3)从电网的稳定方面来看,原有的电网其电压的稳定性对于风电场装机的容量产生了很大的限制作用,一些限制会由于电网所进行的规划并没有和谐的共同发展,从而在接入风电场的容量时产生震荡。

也就是说,如果风电接入量过多的话,原来的电网电压的稳定性会受到威胁。

从另一个角度来说,如果风电接入的容量过大,那么风机在发生了一些故障的过程中,还使用被动的保护机制,那么就将会使得这一整个的系统变得更加的难以恢复。

(4)对于发电的计划以及调度方面来看,在风电进行了并网这一操作之后,若是相关的电力系统不随之做出一些改变来优化程序,那么这一系统的灵活性以及性能可能不足以承受风电功率的大幅度以及高频率的波动,不仅如此其电能本身的质量问题也会受到很大程度的影响,会拉低风电功率的整体水准[1]。

浅谈风力发电并网对电网系统的影响

浅谈风力发电并网对电网系统的影响

浅谈风力发电并网对电网系统的影响风力发电是一种绿色能源,能够有效改善我国的能源结构,同时有助于我国环保经济的发展,风电将成为未来电力发展的一个重要趋势,然而在风力发电过程中还有着众多需要解决的问题。

本篇文章将从风力发电对电力系统产生的相关影响入手,对风电网并入电网产生的相关技术问题进行阐述,同时提出了相关的解决途径。

标签:风力发电,电能质量,稳定性,解决方案随着社会和经济的快速发展,环境问题,资源问题成为人们不得不面对的问题。

风力发电能够有效满足环保以及节能的客观要求,因而得到了广泛的推广与使用。

与其他相应可再生能源发电形式之中,风电有着相应的技术优势和成本优势,是一种最具有规模化商业开发前景的新能源发电模式。

然而在风能发电产业的发展过程中,也暴露出大量的问题,特别是“并网难”问题,已经严重制约着新能源的大力推广。

1 我国风力发电及并网发展情况至今,我国并网风电建设已经有20多年的历史。

风力电网的建设在的发展初期较为缓慢,项目规模也较小,相应的装机容量也较小,一些主要的生产设备都需要进口,建设成本较高,市场竞争力也较弱。

近年来,随着我国风电技术的进步,同时加之有国家相关产业政策的扶持,风电在我国得到了快速发展。

然而,与此同时,我国的大多数风电基地都么有建设完备的并网输出工程,面临着“车多路少”的尴尬。

近些年来,我国风电装机容量高速增长,同时风电并网容量也保持者较快的增长速度,然而相应的建设速度已经远远超出了风力电网进行规划和建设的速度,致使国内并网容量远远落后于风电装机容量。

2 风力发电及其并网运行具有的相关特点2.1 风力发电的运行原理总结起来,风力发电其实是一个能量转换的过程。

具体能量转换过程为:风能→机械能→电能。

当风速小于Vcut-in时,则产生的功率为零;当风速大于Vcut-in时,功率随着风速增大而增加;而当风速达到Vr时,功率达到最大,而且在一定范围内保持恒定状态。

而当风速大于Vcut-out时,风机将处于停机状态。

浅谈风力并网对电力系统的影响

浅谈风力并网对电力系统的影响

浅谈风力并网对电力系统的影响摘要:近年来,随着人们环保意识的增强,绿色新能源如雨后春笋蓬勃发展,风电作为一种可永久续用的清洁能源也随之发展起来,越来越多的风电场接入电网。

但是因为风度的不可控性和难预测性,大规模的风电接入给电力系统正常运行带来巨大压力和诸多问题。

因此,本文探询研究了风电并网对电网的影响,并提出几点解决方法。

关键词:风电并网;电能质量;电网安全1 风电对电网的影响1.1影响电网稳定性一是风电并网影响电网电压稳定性较为明显。

风力发电的特点是有随机性,发电量大小随风速大小变化,同时因为风能资源丰富的位置大多比较偏僻,在电网末端,网架结构都比较薄弱,风电并网运行时势必影响电网电压稳定性。

二是大型风电厂的风力发电机大都是异步发电机,并网运行时要从电网中吸收大量的无功功率,增加电网的无功消耗,可能会导致小型电网电压失去稳定。

三是原来的电网规划和设计时,大都都不考虑风电并网后配电网功率、潮流的改变,所以随着的风电越来越多地注入,风电场周围小电网的电压和联络线功率会越过安全运行范围,将对系统的稳定性造成影响。

各个地方风力发电发展迅速,风力发电规模越来越大,风电装机容量在系统中比重一直增加,风电输出的不稳定性对电网的冲击也一直增大,对系统稳定性的影响就变得更加明显。

情1.2影响系统运行成本风力发电的运行成本同火电机组对比来说,低到可以忽略不计。

然而风力发电时的波动和间歇导致风电场的功率输出具有很大的不确定性,目前,风电的功率输出预报水平满足不了电力系统的运行要求。

为保证风电并网后电力系统能够可靠运行,电力系统除了确保原有运行方式基础,还需要额外安排一定容量的旋转备用,以确保功率能够平衡。

所以风电并网对整个电力系统运行成本的影响表现在两个方面:一方面,风电承担了一部分负荷,降低了电力系统的燃料成本,另一方面却需要增加整个系统的备用容量,加大了可靠性成本。

1.3 影响电网频率随着风速的变化,风电机组的出力也会变化,当风速比切入风速大时,风电机组启动然后挂网运行;当风速比切入风速小时时,风电机组停将机,并与电网解列运行;当风速比切出风速大时,考虑安全,风电机将停机。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究1. 引言1.1 背景介绍风电机组是利用风能转换成电能的装置,是一种清洁能源发电方式。

随着环保意识的提高和可再生能源的发展,风电机组的装机容量逐渐增加,也越来越多地并入到电网中。

风电机组并网对电网稳定性的影响备受关注。

传统的电力系统主要依靠燃煤、火电等发电方式,这些发电方式不易受到外界因素的影响。

但随着风电机组等可再生能源的广泛应用,电力系统面临着新的挑战。

由于风能的不稳定性和不可预测性,风电机组并网对电网频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流以及传输能力等方面都会产生影响。

研究风电机组并网对电网稳定性的影响成为当前学术界和电力行业的热点问题。

了解风电机组并网与电网稳定性之间的关系,有助于更好地控制风电功率的输出,提高电网的可靠性和安全性。

本文将从多个方面对这一问题展开研究和探讨。

1.2 研究目的研究目的旨在探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,具体包括频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流和传输能力等方面。

通过深入研究风电机组并网对电网的影响机制,可以为电力系统的规划、运行和控制提供科学依据,对于提高电网的可靠性、稳定性和经济性具有重要意义。

本研究旨在揭示风电并网在不同情况下对电网稳定性的影响规律,为电力系统的风电并网规划和运行管理提供技术支持,促进清洁能源的大规模应用和电力系统的可持续发展。

通过研究风电机组并网对电网的影响,可以为相关部门制定更为合理的政策和措施,提高电网运行的效率和可靠性,推动电力系统向低碳、清洁、智能的方向发展。

1.3 研究意义风力发电具有清洁、可再生、资源广泛等优点,被广泛应用于电力系统中。

随着风电机组规模的不断扩大,其并网对电网稳定性的影响越来越显著。

本研究旨在深入探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,为电力系统运行提供科学依据和技术支持。

风电机组并网对电网频率稳定性的影响是本研究的核心内容之一。

风电机组的不稳定输出会导致电网频率波动,影响电网的稳定运行,因此有必要对其影响机理进行深入研究。

风电并网对电力系统的影响

风电并网对电力系统的影响

风电对电力系统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。

即可分为:对电能质量的影响,对稳定性的影响,对保护装置的影响。

1.对电能质量的影响风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,可能影响电网的电能质量 ,,如电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及周期性电压脉动等。

电压波动和闪变是风力发电对电网电能质量的主要负面影响之一。

电压波动的危害表现在照明灯光闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均匀和影响电子仪器、计算机自动控制设备的正常工况等。

影响风力发电产生波动和闪变的因素有很多:随着风速的增大,风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。

并网风电机组在启动、停止和发电机切换过程中也产生电压波动和闪变。

风电机组公共连接点短路比越大,风电机组引起的电压波动和闪变越小。

另外,风电机组中的电力电子控制装置如果设计不当,将会向电网注入谐波电流,引起电压波形发生不可接受的畸变,并可能引发由谐振带来的潜在问题。

异步电机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此并网时必然伴随一个过渡过程,流过 5~6 倍额定电流的冲击电流,一般经过几百毫秒后转入稳态。

风力发电机组与大电网并联时,合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。

但对小容量的电网而言,风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌,从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全。

2.对稳定性的影响风力发电通常接入到电网的末端,改变了配电网功率单向流动的特点,使潮流流向和分布发生改变,这在原有电网的规划和设计时是没有预先考虑的。

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会超出安全范围,严重时会导致电压崩溃[11,13]。

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

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。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究

风电机组并网对电网稳定性的影响研究【摘要】这篇文章探讨了风电机组并网对电网稳定性的影响。

在介绍了研究背景和研究意义。

在分析了风电机组对电网频率稳定性、电压稳定性、短路容量和传输容量的影响。

通过研究发现,风电机组的并网会对电网稳定性产生影响,其中包括频率的波动、电压的波动、短路容量的变化以及传输容量的限制。

最后在结论部分总结了风电机组并网对电网稳定性的综合影响,并展望了未来的研究方向。

这项研究对于提高风电并网系统的稳定性和可靠性具有重要意义。

【关键词】风电机组,并网,电网稳定性,影响研究,频率稳定性,电压稳定性,短路容量,传输容量,综合影响,未来研究展望1. 引言1.1 研究背景风力发电是一种清洁能源,具有环保、可再生的特点,逐渐成为世界各国推广的主要新能源之一。

随着风电技术的不断发展和成熟,风电机组逐渐大规模并入电网。

风电机组并网对电网稳定性造成了一定的影响,引起了学术界和工程界的广泛关注。

深入研究风电机组并网对电网稳定性的影响,探索风电技术在电网中的作用机理和影响程度,对于保障电网的安全稳定运行具有重要意义。

在风电机组不断并网的背景下,电力系统的稳定性问题日益突出。

风电机组的不确定性、间歇性和随机性特点,以及风力资源的分散性和波动性,会对电网的频率、电压稳定性、短路容量和传输容量等方面产生一系列影响。

研究风电机组并网对电网稳定性的影响对于促进清洁能源发展,维护电网安全运行具有重要意义。

1.2 研究意义风电机组并网对电网频率稳定性的影响是一个重要的研究内容。

由于风电的功率输出具有不确定性和波动性,风电并网会对电网频率的稳定性造成一定的影响。

研究风电机组对电网频率的影响,有助于改善电网的频率控制性能,确保电网频率在合理范围内波动。

风电机组对电网电压稳定性的影响也是一个需要重点关注的问题。

风电并网可能会引起电网中的电压波动,影响电网各个节点的电压稳定性。

研究风电机组对电网电压的影响,可以为电网的电压控制提供重要参考。

风力发电并网运行对地区电网影响的分析

风力发电并网运行对地区电网影响的分析

风力发电并网运行对地区电网影响的分析发布时间:2021-07-22T10:46:18.347Z 来源:《城镇建设》2021年第3月第8期作者:田芹刚[导读] 现如今,我国电力技术水平不断提升,风力发电并网作为电力技术重要组成部分,实践过程容易受环境等多方因素影响电网运行情况,田芹刚北京计鹏信息咨询有限公司北京西城区 100032 摘要:现如今,我国电力技术水平不断提升,风力发电并网作为电力技术重要组成部分,实践过程容易受环境等多方因素影响电网运行情况,难以普及到各地风电企业,为了充分利用丰富的风力资源,本文简单概述了风力发电并网主要技术和主要特点,对风力发电并网运行对地区电网的具体影响进行了探讨,提出了几点风力发电并网运行对地区电网影响的管理策略,以供参考。

关键词:电网;风力发电;影响;并网相较于传统的火力发电方式而言,风力发电建设周期更短,投入资金更少,对环境没有污染,装机规模更灵活,是环保型的新发电技术。

现阶段,我国各地电网企业尚未普及风力发电并网工作,难以突出该技术应用优势。

不利于电网现代化建设,所以分析风力发电并网运行对地区电网影响非常必要。

一、风力发电并网概述(一)风力发电并网的主要技术所谓风力发电,简单来说就是风能向机械能进行转化最后变为电能的过程,风力发电并网技术是基于风力发电技术的一个分支,目前国内该技术尚未成熟完善,想要顺利并网并不容易,对功率、电压、电流有较高要求,风力发电并网技术主要分为以下两种[1]。

其一,同步风力发电机组并网。

此并网技术的基本原理在于有效融合同步发电机组与风力发电机组后领风电发电提高性能进而达到并网目的,技术应用优势在于发电机组内风能应用效率可以有效提升,缺点在于过大风速会加剧电机组波动给机组稳定工作造成不利影响。

从此技术发展现状来看,同步风力发电机组并网技术具有较为广泛的使用范围,利用发电容量的提高令相关设备运作被带动起来,想要充分利用同步风力发电机组并网技术,就要由专业技术人员对电机组和电网关系进行全面分析,有机结合二者令电网发电质量得以最大程度提升。

风电并网对电网电压的影响及对策

风电并网对电网电压的影响及对策

风电并网对电网电压的影响及对策当前,伴随着风电产业的快速发展,在政府和电力企业的共同努力下,风力发电取得了显著的进展。

然而,由于风力发电具有不确定性和不可控性,大规模风电并网将会对电网的电能质量和电力系统的安全性等很多方面造成负面影响,其中,电网电压稳定性的问题是最棘手和最困难的问题之一。

因此,研究风电并网对电网电压影响对于大规模风电并网具有很重要的意义。

基于此,本文就风电并网对电网电压的影响及对策进行简要的分析。

标签:风电并网;电网电压;影响;对策1 风电并网对电网电压稳定性的影响1.1 不同风机的影响当前的风力涡轮机大多数都是恒定速度和频率的感应发电机(IG)或者变速恒频的双馈异步发电机(DFIG)。

因为不同的风力涡轮机有不同的无功特性,所以对系统电压的稳定性也不同。

1.2 不同的控制模型的影响对于双馈式异步风电机组有两个控制模型,一个是恒功率因数控制模型,另外一个是恒压控制模型。

在恒功率因数控制模型中,双馈式异步风电机组的功率因数通常被控制为1,那是因为双馈式异步风电机组不与系统交换无功功率。

相对于恒功率因数的控制模型,因为恒压控制模型的目标是发电机的端电压,所以在恒压控制模型中双馈式异步风电机组输出功率的改变将对系统造成更小的电压波动。

1.3 不同的FACTS的影响在柔性交流输电系统的大家庭中,静止同步补偿器(STATCOM)和静止无功补偿器(SVC)是FACTS中最流行的设备。

然而,与SVC比较而言,STATCOM 有更快的响应速度,更好的稳定性,更宽的操作范围和更多的连续无功输出等优点。

此外,对于稳态无功供应,STATCOM与SVC相比较而言支持更高的负载。

2 改善风电并网后电网电压稳定性的措施2.1 在风电送出线路上安装串联补偿设备影响电压稳定性的主要因素包括输电线路上串联的感性电抗。

为了提高电网电压的稳定性,可以减少输电网络中各元件的电抗,从而增加了故障后的传输功率。

为了达成上述目标,最简单的方法就是减少输电线路的电抗,额定电压的大小、线路结构以及并行回路数决定着这个电抗的大小。

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

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。

风电场并网对电力系统的影响及其分析

风电场并网对电力系统的影响及其分析

风电场并网对电力系统的影响及其分析近年来,随着能源的不断开发,风能作为一种新型的清洁能源备受关注。

为了有效利用风能资源,风电场并网已成为风电发展的必然趋势。

然而,风电场并网不仅给电网带来了各种优势,同时也带来了一些问题和挑战。

本文将从多个角度分析风电场并网对电力系统的影响。

一、对电力系统安全稳定运行的影响1. 电网短路电流问题风电场并网后,其接口点的电网等效电容值降低,转而增加了电网短路电流,会使电力系统的稳定性受到影响。

因此,在风电场的设计和设置上,需要考虑到电网短路电流问题,以确保电力系统的安全稳定运行。

2. 电网故障问题风电场并网后,电力系统的故障处理将变得更加困难,因为电力系统中任何一个节点的故障都会影响整个电网的运行。

如果风电场的故障诊断和恢复能力没有及时跟进,容易导致电网故障扩散,从而影响到电力系统的运行。

因此,为了保持电力系统的稳定运行,风电场并网需要有一个可靠的故障诊断和恢复系统。

二、对电力系统能源结构的影响1. 电力系统可再生能源比例提高随着风电场的逐步普及,其并网信息与维护技术越来越成熟,风电场的电力贡献比例也不断提高,从而实现了电力系统可再生能源比例的增加。

这是电力系统实现清洁能源发展的非常重要的一步。

2. 反问题发电由于风电场的发电量和消费负载之间难以保证完全匹配,因此容易造成风电场的发电功率与消费负载之间的失衡,产生反问题发电。

这意味着发电功率无法被调节,更加明显的反问题发电情况会影响电力系统的稳定性,甚至可能导致电力系统失去稳定运行状态。

三、对电价的影响随着风电场逐渐普及,电力系统的电价也将会受到影响。

风电场的发电成本相对传统的火电等能源要低得多,这意味着风电场的并网将对电价产生一定程度的影响。

四、对能效的影响风电场并网后,对于电力系统的能效也发生了变化。

风电场的巨大容量意味着可以充分地利用风能资源,从而使能源利用效率更高,降低燃料消耗量和温室气体排放量,实现电力系统的绿色低碳化。

大型风电场并网对电网的影响分析

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

风电场并网对电网影响的分析

风电场并网对电网影响的分析

风电场并网对电网影响的分析随着人们对清洁能源的需求日益增长,风力发电逐渐成为一种越来越受人们欢迎的可再生能源。

而随着风电场的建设和使用规模的不断扩大,将风力发电纳入全国电网逐渐成为一个必然的趋势。

本文将从风电场并网入手,分析风电场对电网的影响,讨论如何最优地解决并网过程中所存在的问题。

一、风电场并网的基本概念风电场并网是指将一个或多个风力发电机组接入电力系统,并形成稳定的、可靠的、具备一定发电能力的电力系统。

并网的过程可以分为三个阶段:调试阶段、接入阶段和运行阶段。

在调试阶段,风电场需要逐步调试风电机组的性能参数,保证其满足电力系统的要求。

在接入阶段,需要进行技术论证和审批,并按照电网规划和定义的接入容量接入电网。

在运行阶段,需要参与电力市场的交易和调度,并按照电力系统的要求进行发电和用电的平衡控制。

二、风电场并网对电网的影响风电场并网对电网的影响主要表现在以下几个方面:(一)对电网安全有积极作用风电场的并网可以有效地减少电网的压力,提高电网的稳定性。

并网后,通过尽可能地利用不同区域间的风力资源,可以大幅度降低电网的负荷峰值,并增加供电能力和电网的抗干扰能力。

此外,风电场可以通过与其他能源源的集成,形成创新的能源系统,提高整个能源系统的稳定性和可靠性。

(二)对电网的负载均衡产生影响随着风电场的规模增大,风电产生的电量的波动越来越大,对电网的负载均衡产生越来越大的影响。

由于风力发电的特点是容量性不足,且不具备可调节性,因此风电场的并网往往会对电网的负载均衡产生负面的影响。

为了解决这个问题,需要通过合理的能源组合和储能技术,来平衡风电产生的不稳定性和电力系统的负荷。

(三)对电网调度与市场交易产生影响风电场的并网可以对电网的调度和市场交易产生影响。

由于风电发电的波动不可预知,因此在进行市场交易和电网调度时,需要合理制定风电发电的计划和调度策略,以保证电力系统的规划和调度完整实现。

三、风电场并网的应对策略要充分发挥风电场的优势,避免其带来的负面影响,需要通过采取一些应对策略来解决并网过程中所存在的问题。

风电并网对电力系统的影响及改善措施

风电并网对电力系统的影响及改善措施

风电并网对电力系统的影响及改善措施风电并网对电力系统的影响及改善措施摘要:于风电场是一种依赖于自然能源的分散电源,同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统,其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。

着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,特别是对系统稳定性以及电能质量的影响,对大型风电场并网运行中的一些基础性的技术问题进行了研究。

关键词:风电场;并网;现状分析。

一、引言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,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益,得到长足发展,随着风电设备制造技术的日益成熟和风电价格的逐步降低,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。

风力发电之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身所具有的独特优点:(1)风能资源丰富,属于清洁的可再生能源;(2)施工周期短,实际占地少,对土地要求低;(3)投资少,投资灵活,投资回收快;(4)风电场运行简单,风力发电具有经济性;(5)风力发电技术相对成熟。

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,随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈加显著,成为制约风电场建设规模的严重障碍。

因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。

其局限性主要表现在:(1)风能的能量密度小且不稳定,不能大量储存;(2)风轮机的效率较低;(3)对生态环境有影响,产生机械和电磁噪声;接入电网时,对电网有负面影响。

二、我国风力发电装机容量现状根据中国XX发布20__年中国风电装机容量统计报告中数据显示,20__年,中国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7872台,装机容量2960MW,同比下降____%;累计安装风电机组53764台,装机容量7.53242MW同比增长20.8%。

20__-20__年中国新增及累计风电装机容量区域装机情况图(引自20__年中国风电装机容量统计)20__-20__年中国各区域累计风电装机容量图(引自20__年中国风电装机容量统计)三、风电并网对电力系统的影响风力发电是一种特殊的电力,它以自然风为原动力,风资源的随机性和间歇性决定了风电机组的输出特性也是波动和间歇的。

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风电并网对电网影响浅析 [摘要]介绍了风电场常用的风力发电机型,总结了目前风电对电网运行影响分析方法及初步结论,提出了改进建议。

[关键词]风力机;电能质量;风电并网;近年来,特别是《可再生能源法》实施以来,中国的风电产业和风电市场发展十分迅速, 2007 年新增装机容量340万千瓦,累计装机容量达到604万千瓦,超过丹麦,成为世界第五风电大国,07年装机仅次于美国和西班牙,超过德国和印度,成为世界上最主要的风电市场之一。

风电场出力的主要特点是随机性、间歇性及不可控性,主要随风俗变化。

因此,风电并网运行给电网带来诸多不利影响。

随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,研究风电并网对系统的影响已成为重要课题,本文将就风电并网研究中的一些问题进行浅述。

1 风力机主要形式分析风电并网的影响,首先要考虑风力发电机类型的不同。

不同风电机组工作原理、数学模型都不相同,因此,分析方法也有差异。

目前国内风电场选用机组主要有3种:1.1异步风力发电机目前是我国主力机型,国内已运行风电场大部分机组是异步风力发电机。

主要特点是结构简单,运行可靠,此种发电机为定速恒频机组,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机率比较小,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素的要求,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电容器。

由于风速大小随机变化,驱动异步发电机的风机不可能经常在额定风速下运转。

1.2双馈异步风力发电机兆瓦级风力发电机普遍采用双馈异步发电机形式,是目前世界主力机型,该机型称为变速恒频发电系统。

由于风力机变速运行,其运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风机风能利用系数C p得到优化,获得高的系统效率;可以实现发电机较平滑的电功率输出;与电网连接简单,发电机本身不需要另外附加的无功补偿设备,可实现功率因素一定范围内的调节,例如从0 .95领先到0 .95滞后范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。

1.3直驱式交流永磁同步发电机从大型风电机组实际运行经验中,齿轮箱是故障率较高部件。

采用无齿轮箱结构则避免了这种故障的出现,可以大大提高风电机组的可利用率、可靠性,降低风电机组载荷,提高风力机组寿命。

该机组采用直接驱动永磁式同步发电机,全部功率经A -D-A变换,接入电力系统并网运行。

与其他机型比较,需考虑谐波治理问题。

2、风电并网对电网影响分析方法由于风速变化是随机的,因此风电场出力也是随机的,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网中,可能产生电能质量问题,例如电压波动和闪变、频率偏差,谐波问题等。

更重要的是,需分析稳定性问题,系统静态稳定、动态稳定、暂态稳定、电压稳定等。

当然,相同装机容量的风电场在不同接入点对电网的影响是不同的,在短路容量大的接入点对系统影响小,反之,影响大。

定量分析风电场对电网运行的影响,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PUjiedian。

含风电场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。

动态分析过程,一般采用仿真的方法,要考虑异步发动机、双馈异步发动机等不同发电机的模型以及风速、风机、桨距调节等环节,用仿真程序PSS/E、PSCAD、PSASP等进行分析,分析的关键是各种风力发电机模型的选用。

分析风电并网对电网影响,还需考虑风电场无功问题。

风电场无功消耗包括:异步发动机消耗;风机出口出口升压变压器;风电场升压站主变压器消耗等,如有必要,可采用动态电压控制设备。

目前风电的容量可信度常用的有两种评价方法:一种是计算含风电系统的可靠性指标,在保证系统可靠性不变的前提下,风电能够替代的常规发电机组容量即为其容量可信度,这种方法适合于系统的规划阶段;一种方法是时间序列仿真,选择合适的时间段作为研究对象,通过计算风电场的容量系数(风电场实际出力与理论发电量的比值)来估算容量可信度,在负荷高峰时段,可以认为容量系数等于容量可信度,该方法适用于为系统的运行提供决策支持。

3、风电并网对电网影响通过上述分析方法,风电并网对电网影响主要表现为以下几方面:3.1 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25 Hz) , 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。

3.2 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。

3.3 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。

因此多台风力发电机组的并网需分组进行,且要有一定的间隔时间。

当风速超过切出风速或发生故障时,风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态,风力发电机组的脱网会产生电网电压的突降,而机端较多的电容补偿由于抬高了脱网前风电场的运行电压,从而引起了更大的电网电压的下降。

风电场风速条件变化也将引起风电场及其附近的电压波动。

比如当风场平均风速加大,输入系统的有功功率增加,风电场母线电压开始有所降低,然后升高。

这是因为当风场输入功率较小时,输入有功功率引起的电压升数值小,而吸收无功功率引起的电压降大;当风场输入功率增大时,输入有功引起的电压升数值增加较大,而吸收无功功率引起的电压降增加较小。

如果考虑机端电容补偿,则风电场的电压增加。

特别的,当风电场与系统间等值阻抗较大时,由于风速变动引起的电压波动现象更为明显。

研究发现,使用电力电子转换装置的风力发电机,能够减少电压波动,比如并网时风电场机端若能提供瞬时无功,则启动电流也大大减小,对地方电网的冲击将大大减轻。

值得一提的是,如果采用异步发电机作为风力发电机,除非采取必要的预防措施,如动态无功补偿、加固网络或者采用HVDC 连接,否则当网络中某处发生三相接地故障时,将有可能导致全网的电压崩溃。

3.4 无功控制、有功调度大型风电场的风力发电机几乎都是异步发电机,在其并网运行时需从电力系统中吸收大量无功功率,增加电网的无功负担,有可能导致小型电网的电压失稳。

因此风力发电机端往往配备有电容器组,进行无功补偿,从而提高电网运行质量及降低成本。

双馈型变速恒频风力发电机对这一系列问题有很好地解决作用,由于添加了控制环节,它具有了以下优良特性:1)可以实现对无功功率的控制——双馈发电机在实现电压控制的同时还可以从电网中吸收无功功率或是为电网提供无功补偿。

2)可以通过对转子励磁电流的独立控制实现了有功和无功功率的解耦控制。

具体原理是,双馈发电机在转子侧的变频器通过转子电流d 轴分量实现对转子转速和力矩的控制,无功和励磁则是通过转子电流的q 轴分量来控制的。

同时,电网侧的变频器也以类似的方式工作, d 轴分量通过直流电压媒介电路控制有功功率,实现转子侧与电网侧变频器之间的有功交换。

3 结语随着风电的高速发展,对风电并网的研究会越来越重要。

影响风电并网的技术障碍包括缺少风电场规划、风力发电机和风电场模型的模拟软件、风电场输出预测等。

建议通过硬件建设,改进电网负荷平衡能力;通过软件建设,提高电网的调度能力和水平;制订严格的风电入网标准,促进风机制造技术的进步;提高风电短期预测技术能力和水平。

参考文献:[1]2008中国风电发展报告李俊峰、高虎等[2]Power into power gridin China 王伟胜、陈默子中国电力科学研究院 2004 NO.4 ELECTRICITY[3]风力发电并网及其对电能质量的影响分析崔小文、蔡方伟等宝山钢铁股份有限公司上海市电机工程学会206年学术年会论文集[4]两种风力机并网对电力系统的影响分析张新燕、王维庆中国国际供电会议(CICED2006)[5]风力发电并网相关问题综述陈建伟、于永良中国农业大学信息与电气工程学院[6]与风电并网相关的研究课题雷亚洲电力系统自动化2003 年4月[7]WIND POWER STATIONS -THE IMPACT ON THE ELECTRICGRID,BASIC CONFIGURATIONS AND AN EXAMPLE OF UTILISATION Tomos Petru。

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