浅议智能电网在风力发电并网中应用

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1、浅议智能电网在风力发电并网中应用　　摘要：风力发电等分布式新能源得到广泛开发利用，但是其并网等技术问题一直是阻碍其进一步发展的障碍。本文介绍了在风力发电可依赖智能电网技术的发展，实现其并网。同时，本文还介绍了智能电网建设的基础设施及支撑平台等相关技术以及支撑风力发电等新能源发电并网的微网技术。关键字：风力发电；智能电网；并网技术；微网中图分类号：U665.12文献标识码：A文章编号：0引言13随着传统电网在能源利用效率、环保性等方面的问题日益比较突出。新能源作为清洁能源逐渐被人们所重视，并被大量建设

2、。其中，风力发电作为新能源之一，在我国以及世界范围内广泛应用。基于风力发电等新能源构建的大量分布式发电设施也将被引入电网系统，电力的供应将多元化；同时电力终端的用电模型也将变得更加弹性。由于风力发电作为可分布式的再生能源，其本身具有的不稳定性，给传统配电网的电压、电能质量、继电保护等方面带来了诸多不利影响［1-2］。随着现代通信、计算、网络和控制技术的发展，信息技术运用领域的不断开拓，信息与能源技术的结合已然成为一种发展的必然趋势，利用先进的信息技术，提升能源管理水平，实现能源进一步的精密化调控。在

3、这种背景下智能电网技术应运而生[3]。1风力发电并网方式及存在的问题1.1风力发电的并网方式目前，国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。考虑到不同的风力发电机组工作原理不同，因此其并网方式也有区别。国内风电场常用机型主要包括异步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱式交流永磁同步发电机、高压同步发电机等。同步风力发电机的主要并网方式是准同步和自同步并网；异步风力发电机组的并网方式主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等［4］。各种并网方式都有其自身的优缺点，根据实际所采用的

4、风电机组类型和具体并网要求选择最恰当的并网方式，可以减小风电机组并网时对电网的冲击，保证电网的安全稳定运行。1.2风力发电目前存在的并网问题1.2.1有功功率控制13电力系统每时每刻都要保持发电与用电的基本平衡，保持系统频率的稳定。风电场输出功率的波动对系统的功率平衡、电能质量带来一定的影响。风电场连续运行和起停过程必须具有控制有功功率的能力，一方面控制功率变化率；另一方面根据电网需要限制风电场输出功率。1.2.2无功/电压控制电力系统一般通过调节电网的无功设备来调节系统的电压来避免较大的电压偏差及

5、电压失稳问题。风电场作为系统的一种电源、要参与系统的无功调整及电压控制。对风电场无功功率的要求是通过风电场的功率因数范围来规定的。1.2.3频率控制电力系统通过一次调频和二次调频来维持系统的功率平衡和频率稳定。一般情况下，系统频率在很小的范围内波动，而风电场输出功率在较大范围内波动，因此大量风电的接入会给系统频率调整带来一定的影响。而系统频率的变化又会给风电机组的运行带来影响，各并网导则都要求风电机组能够在一定的频率范围内正常运行。当频率超过一定范围后，限制出力运行或延迟一定时间后退出运行可以维护系

6、统频率的稳定。1.2.4低电压穿越低电压穿越LVRT（LowVoltageRide13Through）是当电网故障或扰动引起的风电场并网点电压跌落时，在一定电压跌落范围内，风电机组能够不间断并网运行。当电网出现电压突降时，不具备低电压穿越能力的风力发电机组切机将对电网的稳定运行造成巨大影响。风力发电机组是否具备低电压穿越能力会对电网的安全稳定运行、风机本身寿命及运行维护成本产生影响。2智能电网的应用我国的风电资源主要集中在西北部地区，而我国电力需求较大的地区则集中在中东部，因此造成我国的新能源电力必

7、然经过远距离传输才能到达负荷区．这就要求电网必须在全国范围内对新能源发电进行优化配置。风力发电系统的主要特点在于其能源供应的间歇性，因此会造成发电输出电压、频率的波动。而这种波动性在接入电网后会对电网系统的整体稳定性产生影响。目前已通过在风力发电机和电网之间加入变流器、逆变器及电容器组合等电力电子器件，实现对电压抖动、频率抖动、无功补偿和有功输出等发电系统关键参数的控制。而解决风力发电系统可能出现的输出不稳定问题，依赖于是否能及时获取负荷和风场发电的实时数据，因此需要智能电网信息系统的支撑[5]。2

8、.1智能电网的特点智能电网基于实时性较高的测量通信系统，可以通过实时控制来达到发电负荷平衡，从而可以减少热备用，并且提高系统的稳定性，保证电网安全、稳定和可靠性的同时提高设备利用率。智能电网需要解决传统电网信息系统在信息采集、传输、处理和共享等多方面的瓶颈，而这些问题的解决则依赖于正在逐渐发展的物联网技术。13物联网的核心技术涵盖从传感器网络至上层应用系统之间的物理状态感知、信息表示、信息传输和信息处理，在智能电网信息系统体系中的通信、安全及上层应用等各个方面将起到重