大型风电场运行的特点及并网运行问题的探讨
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１ 风 能 的能 量 密 度 小 ， 了得 到相 同 的发 电容 量 ， 力 ． １ 为 风
小 型风 电场不同 ， 大型风电场接入 电网后 ， 电场对电网的影 风
响 已从 简 单 的 局 部 电压 波 动等 问题 发展 到对 电 网调 节控 制 闹 频调峰、 经济 调 度 ）电能 质 量 、 、 电网稳 定 等 诸 多方 面 。
江 苏沿 海 千 万 千 瓦 级 风 电基 地 。风 电 机组 单 机 容 量 和 并 网 运
薄弱 ，风电场并 网运行必然会影响到电网的电压质量 和电压
稳定性。由于风 电本身具有不可控 、 不可调的特征 ， 造成风 电 出力的随机性和间歇性 。而电网必须按照 发、 、 同时完成 供 用 的规律 ， 连续 、 安全 、 可靠 、 定地向客户提供频率 、 稳 电压合格
风 电发展过程 中急需解决的 问题 。 本文结合对大规模风电场集 中接入后 电网调频能力、 无功电压控制、 电能质量等方面的影响进
行 分析 ， 提 出相 应 的 对 策 建议 。 并 【 键 词】风 电场 ； 网 ； 响 ； 策 ． 关 并 影 对
近年来， 国风电已经迈向快速发展的步伐 。按装机总容 我 量计算， 我国已经超过意大利和英 国， 成为世 界第 ６大风电大 国。大规模的风力发电必须实现并 网运行 ， 然而 由于风电 自身
样 ， 输 出功 率 特 性 对 电 网负 荷 曲 线 在 非 高峰 时 段 成 为 “ 调 其 反 节” 质 ， 性 即增 加 了 电 网 的 峰 谷 差 ， 大 了对 电 网 调 峰 调 频 能 加
总之 ， 电 的最 大 缺 点 是 不 稳 定 ， 电系 统 所 发 出 的 电 能 ， 风 风
来自百度文库题 分 析
风 电场接入电网一般有两种方式 ，一种是传统的并网方 式， 单个风 电场容量均 比较小 ， 作为一种分布式电源 ， 分散 接 入地 区配电网络 ， 以就地消纳为 主； 另一种是在风能资源丰富 区域集中开发 风电基地 ， 通过输 电通道集 中外送 ， 如欧美 国家 规划 中的海上风 电和我 国正在开发的 内蒙古 、 张家 口、 酒泉和
由于 风 能具 有 以上特 点 ， 得 利用 风 能 发 电 比用 水 力发 电 使
困 难得 多 。
情况是对 电网不利 的特性 ， ： 如 ①午夜时段输 出功率较高 ， 而
此 时电网处在低谷时段 。午后时段输出功率很低 ， 而此时 电网 处在高峰时段 ；②最高 、最低输出功率差一般较大 ，可能在 ５ ％以上 ； ０ ⑧基本无调节能力 ， 且其功率呈频繁波动状态。这
￣， － ｉｔ ４ ．
ＧＵＡＮＧ ＸＩ ＡＮ ＹＥ ＤＩ
分析与探讨
大型风 电场运行的特点及并网运 行问题的探讨
邓 恩 思
（ 广东茂名电自供 电局 ， ‘ 广东 【 摘 茂名市 ５５０ ） ２４ ０
要】随着国家能源结构的调整 ， 并网运行的风 电规模迅速增加 ， 大规模风 电集中并网相应安全 问题如何评估和解决 ， 是
圈 ０． 第２ ） ２ ８ １期 １ｆ ４ ０总
分析 与探讨
ＧＵＡＮＧ Ⅺ ＤＩ ＡＮ ＹＥ
店 景 弩
力 的要求 ， 从而增加 了电网调节控 制的难度 。
电网状况也 不乐观 。①沿海各 大区域 电网（ 如华东 、 南方 等） 均属千 万 ｋ 级或亿 ｋ 级 ， Ｗ Ｗ 按理接纳 目前规模 的风 电应 无 问题 ， 实际电网虽名为“ 但 统一调度 ” 而从 调节控制角度 而 ，
的特 点， 规 模 风 电接 入会 对 电网产 生 负 面 影 响 。 由于 风 力 资 大 源分 布 的 限 制 ， 电 场 大多 建 设 在 电 网 的末 梢 ， 络结 构相 对 风 网
若 直接 并 人 电 网， 影 响 局部 电 网运行 的稳 定性 。 将
２ 大 型 风 力 发 电场 并 网运 行 引起 的 问
要保证不问断供电， 必须配备相应的储 能装置。 １ 风轮的效率较低。风轮的理论最大效率为 ５ ． 实 ． ４ ９３ ％， 际效率会更低一些， 统计显示 ， 水平轴风轮机最大效率通 常在 ２ ％～５ ％， ０ ０ 垂直轴风轮机最大效率在 ３ ％一 ０ ０ ４ ％。 １ 风 电场的分布位置经常偏远。例如， ． ５ 我国的风电资源 虽然比较丰富， 多数集中在西北 、 但 华北和东北“ 三北地区” 。
电网传统 的调度（ 发电 ） 计划 的编 制及 实施 ， 全基 于电 完
源的可靠性 、 负荷 的可预测性 。当系统风电容量达到一定的规 模后 ， 电的随机性 和不可预测性会给传统 的调度（ 风 发电 ） 划
的安 排 和实 施 带来 问题 。
我 国东南沿海地区风力资源丰富 ，随着大规模风 电场接 人其所属电网， 首先将带来电网的调节控制问题。风电场的输 出功率 曲线很重要 ， 与风的大小 、 方向都 相关 。各地区风电场 的输出功率曲线会有差异 ，但 对电网调节有利的特性情况较 少见到 ， 如输 出功率曲线 与电网负荷特曲线性相近 ； 而较多的
２ １ 对 电 网调 节 控 制 的影 响 ．
发 电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。 １ 风能的稳定性 差。风能属于过程性 能源，具有随机 ． ２ 性、 间歇性 、 不稳定性， 风速和风 向经常变动， 它们对风力发电
机 的工 况 影 响很 大 。 为得 到 较稳 定 的 输 出 电能 ， 发 电机 必 风力 须 加 装 调速 、 向和 刹 车等 调 节 和控 制 装 置 。 调 １ 风 能 不 能储 存 。对 于单 机独 立 运 行 的风 力发 电机 组 ， ． ３
的优 质 电力 。风 电场 并 网 的研 究 内容 涉及 到 电 能质 量 、 电压 稳
定性 、 暂态功角稳定性及频率稳定性等 。 本文 主要介绍大型风
电场 并 网对 电力 系统 的 影 响及 对 策 。
行的风电装机规模越来越大 ， 对系统的影响也越来越明显 。与
大 型 风 电 场 运 行 的 特 点
小 型风 电场不同 ， 大型风电场接入 电网后 ， 电场对电网的影 风
响 已从 简 单 的 局 部 电压 波 动等 问题 发展 到对 电 网调 节控 制 闹 频调峰、 经济 调 度 ）电能 质 量 、 、 电网稳 定 等 诸 多方 面 。
江 苏沿 海 千 万 千 瓦 级 风 电基 地 。风 电 机组 单 机 容 量 和 并 网 运
薄弱 ，风电场并 网运行必然会影响到电网的电压质量 和电压
稳定性。由于风 电本身具有不可控 、 不可调的特征 ， 造成风 电 出力的随机性和间歇性 。而电网必须按照 发、 、 同时完成 供 用 的规律 ， 连续 、 安全 、 可靠 、 定地向客户提供频率 、 稳 电压合格
风 电发展过程 中急需解决的 问题 。 本文结合对大规模风电场集 中接入后 电网调频能力、 无功电压控制、 电能质量等方面的影响进
行 分析 ， 提 出相 应 的 对 策 建议 。 并 【 键 词】风 电场 ； 网 ； 响 ； 策 ． 关 并 影 对
近年来， 国风电已经迈向快速发展的步伐 。按装机总容 我 量计算， 我国已经超过意大利和英 国， 成为世 界第 ６大风电大 国。大规模的风力发电必须实现并 网运行 ， 然而 由于风电 自身
样 ， 输 出功 率 特 性 对 电 网负 荷 曲 线 在 非 高峰 时 段 成 为 “ 调 其 反 节” 质 ， 性 即增 加 了 电 网 的 峰 谷 差 ， 大 了对 电 网 调 峰 调 频 能 加
总之 ， 电 的最 大 缺 点 是 不 稳 定 ， 电系 统 所 发 出 的 电 能 ， 风 风
来自百度文库题 分 析
风 电场接入电网一般有两种方式 ，一种是传统的并网方 式， 单个风 电场容量均 比较小 ， 作为一种分布式电源 ， 分散 接 入地 区配电网络 ， 以就地消纳为 主； 另一种是在风能资源丰富 区域集中开发 风电基地 ， 通过输 电通道集 中外送 ， 如欧美 国家 规划 中的海上风 电和我 国正在开发的 内蒙古 、 张家 口、 酒泉和
由于 风 能具 有 以上特 点 ， 得 利用 风 能 发 电 比用 水 力发 电 使
困 难得 多 。
情况是对 电网不利 的特性 ， ： 如 ①午夜时段输 出功率较高 ， 而
此 时电网处在低谷时段 。午后时段输出功率很低 ， 而此时 电网 处在高峰时段 ；②最高 、最低输出功率差一般较大 ，可能在 ５ ％以上 ； ０ ⑧基本无调节能力 ， 且其功率呈频繁波动状态。这
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大型风 电场运行的特点及并网运 行问题的探讨
邓 恩 思
（ 广东茂名电自供 电局 ， ‘ 广东 【 摘 茂名市 ５５０ ） ２４ ０
要】随着国家能源结构的调整 ， 并网运行的风 电规模迅速增加 ， 大规模风 电集中并网相应安全 问题如何评估和解决 ， 是
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分析 与探讨
ＧＵＡＮＧ Ⅺ ＤＩ ＡＮ ＹＥ
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力 的要求 ， 从而增加 了电网调节控 制的难度 。
电网状况也 不乐观 。①沿海各 大区域 电网（ 如华东 、 南方 等） 均属千 万 ｋ 级或亿 ｋ 级 ， Ｗ Ｗ 按理接纳 目前规模 的风 电应 无 问题 ， 实际电网虽名为“ 但 统一调度 ” 而从 调节控制角度 而 ，
的特 点， 规 模 风 电接 入会 对 电网产 生 负 面 影 响 。 由于 风 力 资 大 源分 布 的 限 制 ， 电 场 大多 建 设 在 电 网 的末 梢 ， 络结 构相 对 风 网
若 直接 并 人 电 网， 影 响 局部 电 网运行 的稳 定性 。 将
２ 大 型 风 力 发 电场 并 网运 行 引起 的 问
要保证不问断供电， 必须配备相应的储 能装置。 １ 风轮的效率较低。风轮的理论最大效率为 ５ ． 实 ． ４ ９３ ％， 际效率会更低一些， 统计显示 ， 水平轴风轮机最大效率通 常在 ２ ％～５ ％， ０ ０ 垂直轴风轮机最大效率在 ３ ％一 ０ ０ ４ ％。 １ 风 电场的分布位置经常偏远。例如， ． ５ 我国的风电资源 虽然比较丰富， 多数集中在西北 、 但 华北和东北“ 三北地区” 。
电网传统 的调度（ 发电 ） 计划 的编 制及 实施 ， 全基 于电 完
源的可靠性 、 负荷 的可预测性 。当系统风电容量达到一定的规 模后 ， 电的随机性 和不可预测性会给传统 的调度（ 风 发电 ） 划
的安 排 和实 施 带来 问题 。
我 国东南沿海地区风力资源丰富 ，随着大规模风 电场接 人其所属电网， 首先将带来电网的调节控制问题。风电场的输 出功率 曲线很重要 ， 与风的大小 、 方向都 相关 。各地区风电场 的输出功率曲线会有差异 ，但 对电网调节有利的特性情况较 少见到 ， 如输 出功率曲线 与电网负荷特曲线性相近 ； 而较多的
２ １ 对 电 网调 节 控 制 的影 响 ．
发 电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。 １ 风能的稳定性 差。风能属于过程性 能源，具有随机 ． ２ 性、 间歇性 、 不稳定性， 风速和风 向经常变动， 它们对风力发电
机 的工 况 影 响很 大 。 为得 到 较稳 定 的 输 出 电能 ， 发 电机 必 风力 须 加 装 调速 、 向和 刹 车等 调 节 和控 制 装 置 。 调 １ 风 能 不 能储 存 。对 于单 机独 立 运 行 的风 力发 电机 组 ， ． ３
的优 质 电力 。风 电场 并 网 的研 究 内容 涉及 到 电 能质 量 、 电压 稳
定性 、 暂态功角稳定性及频率稳定性等 。 本文 主要介绍大型风
电场 并 网对 电力 系统 的 影 响及 对 策 。
行的风电装机规模越来越大 ， 对系统的影响也越来越明显 。与
大 型 风 电 场 运 行 的 特 点