風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響

摘要 近年來，隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)水平的提高，風(fēng)力發(fā)電憑借著經(jīng)濟(jì)實(shí)惠和綠色環(huán)保的優(yōu)勢(shì)在電網(wǎng)運(yùn)行中得到了進(jìn)一步的推廣運(yùn)用及發(fā)展，并在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著極為重要的作用。本文介紹了我國(guó)現(xiàn)階段風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀，并就風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行在電網(wǎng)調(diào)度、電能質(zhì)量、電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性方面的影響進(jìn)行了分析，最終提出了電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)運(yùn)行之間相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)展采取的措施。

關(guān)鍵詞 風(fēng)力發(fā)電；電網(wǎng)運(yùn)行；影響

0 引言

隨著風(fēng)電電源的規(guī)模在全網(wǎng)容量的比例上較大幅度的提升，致使常規(guī)電源在電網(wǎng)運(yùn)行中，控制與調(diào)整的能力都被削弱了，而風(fēng)電電源在調(diào)壓任務(wù)、執(zhí)行系統(tǒng)調(diào)配和抑制系統(tǒng)功率震蕩等工作上，很難與常規(guī)電源相持平，因而導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)運(yùn)行中就比較容易產(chǎn)生許多問題。針對(duì)這樣的情況，我國(guó)電力企業(yè)需盡快實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)運(yùn)行，減少風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響，使風(fēng)力發(fā)電與電網(wǎng)運(yùn)行能夠協(xié)調(diào)的發(fā)展，進(jìn)而確保電網(wǎng)企業(yè)在效益方面的最大化。

1 我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀分析

在我國(guó)，風(fēng)力發(fā)電的起步較早，在產(chǎn)業(yè)化方面的發(fā)展也比較穩(wěn)定，因而風(fēng)力發(fā)電即將成為火力發(fā)電和水力發(fā)電后的第三個(gè)較大的發(fā)電電源。從風(fēng)力發(fā)電的技術(shù)應(yīng)用上來說，我國(guó)的風(fēng)電企業(yè)都通過引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)并對(duì)技術(shù)消化吸收，最終能夠把引進(jìn)的技術(shù)經(jīng)過改革和創(chuàng)新這三個(gè)步驟來進(jìn)行的。

我國(guó)風(fēng)力發(fā)電起始于二十世紀(jì)的50年代中后期，自從上個(gè)世紀(jì)的80年代時(shí)引入的55千瓦容量的風(fēng)電機(jī)投入到商業(yè)化開始運(yùn)行后，經(jīng)過這些年的發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)在風(fēng)電市場(chǎng)上已步入了穩(wěn)定、長(zhǎng)久的發(fā)展之路。自2009年起，我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)總裝機(jī)容量大約為2600萬千瓦，居于世界第二，而新增的容量高達(dá)1300萬千瓦，已躍居世界首位。由此可見，我國(guó)電力企業(yè)的風(fēng)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)進(jìn)入了大跨步發(fā)展的一個(gè)階段。

我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)運(yùn)行不夠協(xié)調(diào)，導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成了極大的影響，而致使風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)運(yùn)行不夠協(xié)調(diào)的原因有三點(diǎn)：風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)建設(shè)的步伐不統(tǒng)http:///
一、風(fēng)電的發(fā)展和規(guī)劃側(cè)重到資源方面的規(guī)劃和風(fēng)力發(fā)電的調(diào)峰容量不夠。這些因素都導(dǎo)致了風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)運(yùn)行中的影響，為此，大部分電網(wǎng)企業(yè)都在積極的作出影響分析并采取相應(yīng)的解決措施。

2 風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響分析

2.1在電能質(zhì)量方面的影響

風(fēng)電機(jī)組在輸出功率時(shí)，產(chǎn)生的波動(dòng)性會(huì)對(duì)其在運(yùn)行中受到塔影、尾流、和湍流效應(yīng)造成影響，導(dǎo)致電壓波動(dòng)、偏差或閃變等現(xiàn)象發(fā)生。風(fēng)力機(jī)組中異步的的電動(dòng)機(jī)沒有獨(dú)立裝置且網(wǎng)前自身沒有電壓，因而在并網(wǎng)運(yùn)行中有超過額定電流約5倍沖擊的電流，就會(huì)導(dǎo)致電壓快速下降的情況。同時(shí)，在變速式風(fēng)電機(jī)組里，大量的電力電子的變頻設(shè)備產(chǎn)生的間諧波和諧波也會(huì)造成電壓波形產(chǎn)生畸變，這些問題都會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)運(yùn)行中對(duì)電能質(zhì)量的影響。

2.2在電網(wǎng)調(diào)度方面的影響

我國(guó)在風(fēng)力資源富集的地區(qū)，大部分電網(wǎng)都比較薄弱，負(fù)荷量較小，因而風(fēng)電功率在環(huán)境的約束下，在輸入時(shí)必然要對(duì)電網(wǎng)潮流分布進(jìn)行調(diào)整和改變，這樣就對(duì)電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)電壓產(chǎn)生了較大影響。風(fēng)能屬于不可控制的能源，它的間歇性和不穩(wěn)定性與風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電量的間歇性和波動(dòng)性，且網(wǎng)后風(fēng)電場(chǎng)又有反調(diào)節(jié)的特性，需預(yù)留更多的調(diào)峰容量和備用電源，所以加大了風(fēng)力發(fā)電的調(diào)度難度，對(duì)電網(wǎng)調(diào)度產(chǎn)生了極大的影響。

2.3在電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性方面的影響

電網(wǎng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候，沒有考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在接入后，電網(wǎng)的末端會(huì)更改配電網(wǎng)的功率的單向流動(dòng)這個(gè)問題，導(dǎo)致附近電網(wǎng)的電壓超出了安全的范圍。且大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電中的電量在注入電網(wǎng)的時(shí)候，也會(huì)影響到電網(wǎng)暫態(tài)和頻率的穩(wěn)定性，同時(shí)，短路的電流一旦超過了附近變電站的開光及母線的設(shè)備遮斷容量，也會(huì)對(duì)電網(wǎng)安全造成一定的影響。

3 電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)采取的解決措施

3.1減少在電能質(zhì)量方面的影響

電網(wǎng)企業(yè)首先應(yīng)改善及優(yōu)化電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，因?yàn)椴⒕W(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在公共連接點(diǎn)產(chǎn)生的短路情況的幾率越大，引起電壓動(dòng)、偏差或閃變情況的幾率就越小。適合的網(wǎng)線路讓有功功率產(chǎn)生的電壓的波動(dòng)可以補(bǔ)償?shù)舯粺o功功率產(chǎn)生的電壓的波動(dòng)，所以，電網(wǎng)企業(yè)可以通過電網(wǎng)線路的調(diào)節(jié)來減少風(fēng)力發(fā)電在電能質(zhì)量方面的影響。其次，電網(wǎng)企業(yè)還應(yīng)著力提高電網(wǎng)電壓等級(jí)，改變輸電方式，將高壓的輸電方式轉(zhuǎn)換為超高壓的輸電方式，并設(shè)計(jì)新輸電線路安裝到相應(yīng)自動(dòng)控制的裝置上，進(jìn)而最大限度的減少風(fēng)力發(fā)電分配和傳輸在電能質(zhì)量方面產(chǎn)生的影響。

3.2減少在電網(wǎng)調(diào)度方面的影響

電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)大力加強(qiáng)對(duì)電網(wǎng)接納的研究，從根本上提升其對(duì)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)生的電量的接受能力。同時(shí)，還應(yīng)掌握電網(wǎng)可以接受的最大限度風(fēng)電裝機(jī)的容量，將其作為在風(fēng)電并網(wǎng)發(fā)展和規(guī)劃上的參考數(shù)據(jù)，以便電網(wǎng)企業(yè)能夠盡快的完善風(fēng)力并網(wǎng)的技術(shù)評(píng)價(jià)的機(jī)構(gòu)，給風(fēng)電合理接入奠定良好的技術(shù)支撐。除此之外，電網(wǎng)企業(yè)還應(yīng)著力完善在風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)上電網(wǎng)調(diào)度方面的管理措施，通過風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)

電功率的預(yù)測(cè)，合理安排其他的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作。

3.3減少在電網(wǎng)安全性和穩(wěn)定性方面的影響

電網(wǎng)企業(yè)應(yīng)根據(jù)風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)頻率控制、運(yùn)行方式、電壓調(diào)整、故障水平、潮流分布和安全性及穩(wěn)定性中的影響，對(duì)其采取針對(duì)性的相應(yīng)解決措施，大力加強(qiáng)并深入風(fēng)電能力在電網(wǎng)接納里的研究，通過升級(jí)改善風(fēng)力并網(wǎng)，提高其相應(yīng)的電力設(shè)備的能力，以期能夠增加在風(fēng)電場(chǎng)周圍開關(guān)裝置的遮斷容量。同時(shí)，企業(yè)還應(yīng)加裝可以預(yù)防電網(wǎng)諧波的重要設(shè)備濾波器，進(jìn)而確保電網(wǎng)暫態(tài)和頻率的穩(wěn)定性及安全性，減少對(duì)電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性的影響。

4 結(jié)論

綠色能源的風(fēng)力發(fā)電是未來利用新能源發(fā)電的主流，電網(wǎng)企業(yè)要做到風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)運(yùn)行之間相互協(xié)調(diào)、共同發(fā)展，就應(yīng)深入的分析當(dāng)下阻礙風(fēng)力發(fā)電在發(fā)展過程中的瓶頸，并找出根本原因有針對(duì)性的給予相應(yīng)的措施來解決。總之，電網(wǎng)企業(yè)需掌握住風(fēng)力發(fā)展的政策導(dǎo)向和技術(shù)特點(diǎn)，積極解決風(fēng)力發(fā)電對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行的影響，才能實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電與電網(wǎng)運(yùn)行能夠協(xié)調(diào)的發(fā)展。

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