浅谈规模化风电接入对电网安全稳定运行的影响

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1、浅谈规模化风电接入对电网安全稳定运行的影响沙德武身份证号码：342623198710127115摘要：尽管目前风电并没有成为大多数国家最为主要的电能来源，但风电在总体供电量中的比重正在逐步上升是谁也不能否认的事实。然而，由于风电受到风向、风力等因素的影响较大，如何确保风电的稳定性和质量这个问题必须得到解决。笔者对规模化风电接入电网的可行性进行了深入剖析，并就其对于电网的影响和制约因素谈了自己的认识和理解，希望能够对风电的开发和规划起到一定的帮助作用。关键词：规模化风电；电网安全；电网稳定性；影响风力发电作为运用新能源进行发电的诸多技术类别中

2、最为成熟的一项，具有较短的建设周期、较为灵活的装机规模、较高的经济效益、较小的占地面积等众多优势。但我们在看到风电优势的同时，也不能忽视风电的局限性，最为突出的一点在于：风速、风向的不稳定将会造成风电场的不稳定，而对其进行并网必将对电网整体的稳定性造成冲击。因此，规模化风电接入使电网的安全、稳定运行面临着严峻的挑战。1风电运行特点及要求1.1风电运行特点风力发电具有以下几个特点：（1）风电因风的不确定性而存在较为明显的间歇性、随机性。（2）风电可能会出现与主电网的负荷呈反调节现象的问题。（3）风电较容易受到气象的影响，气候突变甚至能使风电从

3、有到无或者从无到有。（4）一年中能够利用风力进行发电的时间相对有限。（5）风电无法做到火电的可持续和可控制，对于风电进行控制和调节相对较难实现，功率调节也只能在极有限的范围内进行。1.2风机运行对风速的要求要想保证风机正常运行就需要将其风速控制在3m/s-25m/s，对应（3-10）级的风速等级，风机的额定风速要控制在12m/s（6级风），如今我国中广核的风机容量为850kW的风机，ill东风机的容量主要以1.5MW、2.0MW为主。此过程中还要对风速进行有效控制，当风速<12m/s吋，风机维护工作可以正常进行，当风速≥12m/

4、s时，在机舱外的一切维修工作将停止，当风速≥15m/s吋，在机舱内的一切维修工作将停止，当风速≥18m/s吋，请勿攀登风机进行工作。2风电的规模化接入对于电网造成的影响2.1对网损的影响根据实际情况来看，在我国境内风能较为丰富II能将其较好地运用于风力发电领域的地区基本上都在主电网末端，通过风电电网的接入能够奋效降低主网对这些地区的功率输送值，进而降低在输送过程中产生的电压降低和网损。这样，风电的接入相当于是对当地电网进行了良好的补充，对于该地区的电能供应意义非凡。具体来说，电网的损耗程度因介入了规模化的风电而产生了变化，至于这

5、个变化是积极的还是消极的，则要看风电机组的功率及其接入位置。2.2电压偏差、冲击、波动造成的电能质量改变因电压偏差需要在接入电网的过程中吸收大量的无功功率，这会导致风力发电设备所在的地区电压相对较低，这种情况在当地的电力容量和电力等级都较小时体现得尤为明显，因此在接入风电设备吋必须进行无功功率的补偿。然而，在将风电接入局与电网之后，因风电设备会吸收大量的无功功率，这也就造成了在风速相对较大吋，电压的偏差也会随之增大，在极端状况下甚至会造成电压崩溃的情况。电压冲击的出现则是由于在将风力发电设备进行并网、脱网，以及对电容器进行无功补偿和切换等工

6、序吋，都会对主电网的稳定性造成较大的冲击。风电机组功率的波动会造成电网电压的波动，而风电机组的功率是由风的冇无、风速的大小以及风力发电设备的机械特性等因素综合影响的。另外，电能质量还需要考虑谐波问题的影响，由于在机组中使用了电子装置，线路电抗能与机组并联的电容器产生谐振。另外，如果对电子设备控制装置的设计流程把握不好，还会造成波形的畸变，以至于更加恶劣的后果发生。3风电的规模化接入对电网稳定性的影响3.1对风电电压稳定性的影响由于主电网和风电相互制约，主电网的极限电压能够对风力发电的机组容量产生极大地束缚，而且风电设备所在地区的电网条件一般

7、跟不上风电的发展速度，风电的电能产出量受风速等因素的影响而发生变化，又因为人部分风电场多位于主电网末端，因此其电网的结构相对较为薄弱，因而局部的电压较容易产生不稳定的波动，进而对主网的正常运转造成影响。正如上文所说，发电机组吸收无功功率的多少由风力大小决定，也就是说，若风力电场的容量大，整个电网的电压下降，无功功率的补偿量自然也会随之降低，冋吋又因为无功功率补偿电容会造成无功功率的补偿不足，进而造成了整个电场对于无功功率需求的急剧提升，对电压造成更人的影响。如果风电场的规模很人，那么主网上电压的些微变动就会受到风电场的放大，严重时还会造成电

8、压的崩溃。这吋部分设备就会由于电压较低而自动停机，在这种情况下，所需的无功功率便会降低，电网中的电压则会再次升高，造成二次影响，这两次影响的叠加会造成更加严重的后果。因此对于不同