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

中图分类号TM7 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2014）111-0074-02

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。这些因素都导致了风力发电在电网运行中的影响，为此，大部分电网企业都在积极的作出影响分析并采取相应的解决措施。

2 风力发电对电网运行的影响分析

2.1在电能质量方面的影响

风电机组在输出功率时，产生的波动性会对其在运行中受到塔影、尾流、和湍流效应造成影响，导致电压波动、偏差或闪变等现象发生。风力机组中异步的的电动机没有独立装置且网前自身没有电压，因而在并网运行中有超过额定电流约5倍冲击的电流，就会导致电压快速下降的情况。同时，在变速式风电机组里，大量的电力电子的变频设备产生的间谐波和谐波也会造成电压波形产生畸变，这些问题都会造成风力发电在电网运行中对电能质量的影响。

2.2在电网调度方面的影响

我国在风力资源富集的地区，大部分电网都比较薄弱，负荷量较小，因而风电功率在环境的约束下，在输入时必然要对电网潮流分布进行调整和改变，这样就对电网节点电压产生了较大影响。风能属于不可控制的能源，它的间歇性和不稳定性与风电机组的发电量的间歇性和波动性，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，所以加大了风力发电的调度难度，对电网调度产生了极大的影响。

2.3在电网安全性和稳定性方面的影响

电网在设计的时候，没有考虑风力发电机组在接入后，电网的末端会更改配电网的功率的单向流动这个问题，导致附近电网的电压超出了安全的范围。且大规模风力发电中的电量在注入电网的时候，也会影响到电网暂态和频率的稳定性，同时，短路的电流一旦超过了附近变电站的开光及母线的设备遮断容量，也会对电网安全造成一定的影响。

3 电网企业应采取的解决措施

3.1减少在电能质量方面的影响

电网企业首先应改善及优化电网的结构，因为并网风力发电机组在公共连接点产生的短路情况的几率越大，引起电压动、偏差或闪变情况的几率就越小。适合的网线路让有功功率产生的电压的波动可以补偿掉被无功功率产生的电压的波动，所以，电网企业可以通过电网线路的调节来减少风力发电在电能质量方面的影响。其次，电网企业还应着力提高电网电压等级，改变输电方式，将高压的输电方式转换为超高压的输电方式，并设计新输电线路安装到相应自动控制的装置上，进而最大限度的减少风力发电分配和传输在电能质量方面产生的影响。

3.2减少在电网调度方面的影响

电网企业应大力加强对电网接纳的研究，从根本上提升其对风力发电产生的电量的接受能力。同时，还应掌握电网可以接受的最大限度风电装机的容量，将其作为在风电并网发展和规划上的参考数据，以便电网企业能够尽快的完善风力并网的技术评价的机构，给风电合理接入奠定良好的技术支撑。除此之外，电网企业还应着力完善在风力发电的并网上电网调度方面的管理措施，通过风电场风电功率的预测，合理安排其他的风力发电机组的工作。

3.3减少在电网安全性和稳定性方面的影响

电网企业应根据风力发电在电网频率控制、运行方式、电压调整、故障水平、潮流分布和安全性及稳定性中的影响，对其采取针对性的相应解决措施，大力加强并深入风电能力在电网接纳里的研究，通过升级改善风力并网，提高其相应的电力设备的能力，以期能够增加在风电场周围开关装置的遮断容量。同时，企业还应加装可以预防电网谐波的重要设备滤波器，进而确保电网暂态和频率的稳定性及安全性，减少对电网的安全性和稳定性的影响。

4 结论

绿色能源的风力发电是未来利用新能源发电的主流，电网企业要做到风力发电和电网运行之间相互协调、共同发展，就应深入的分析当下阻碍风力发电在发展过程中的瓶颈，并找出根本原因有针对性的给予相应的措施来解决。总之，电网企业需掌握住风力发展的政策导向和技术特点，积极解决风力发电对电网运行的影响，才能实现风力发电与电网运行能够协调的发展。

参考文献

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