风电并网对电网的影响及其策略

风电场并网对电网的影响有哪些在当今能源转型的大背景下，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，得到了快速发展。

风电场的规模不断扩大，其与电网的并网运行也成为了电力系统中的一个重要环节。

然而，风电场的并网并非一帆风顺，它给电网带来了一系列的影响，需要我们深入了解和研究。

风电场的输出功率具有间歇性和波动性。

这是由于风能的随机性和不确定性所决定的。

风速的变化会直接导致风电机组输出功率的波动，而且这种波动在短时间内可能会相当剧烈。

当大量的风电机组并网时，这种功率波动会在电网中叠加和传播，给电网的频率稳定带来挑战。

电网频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标，如果频率偏差过大，可能会导致电网中的设备故障，甚至引发停电事故。

风电场的无功功率特性也对电网产生重要影响。

风电机组在运行过程中需要从电网吸收或向电网注入无功功率，以维持自身的电压稳定。

然而，不同类型的风电机组在无功功率的控制和调节能力上存在差异。

一些早期的风电机组可能无法有效地进行无功调节，这就可能导致电网局部电压的波动和偏差。

电压的不稳定不仅会影响电力设备的正常运行，还可能降低电能质量，给用户带来不良影响。

风电场的接入还会改变电网的潮流分布。

传统电网的潮流分布是基于固定的电源和负荷分布计算的。

但风电场的接入位置和出力大小是不确定的，这就使得电网中的潮流不再是固定不变的。

新的潮流分布可能会导致某些线路过载，而另一些线路则轻载，从而影响电网的输电效率和经济性。

为了应对这种变化，电网需要加强规划和改造，增加输电线路的容量或者调整电网的结构。

另外，风电场的故障穿越能力也关系到电网的安全稳定运行。

当电网发生故障时，风电机组需要具备一定的故障穿越能力，即在短时间内保持不脱网，并向电网提供一定的无功支持，以帮助电网恢复正常运行。

如果风电机组的故障穿越能力不足，大量风电机组在故障时脱网，将进一步加剧电网的故障程度，甚至可能引发连锁故障，导致大面积停电。

风电场的并网还对电网的电能质量产生影响。

浅析风电并网对电网影响风电并网是指将风能转换成电能后，通过电网输送到用户端使用的过程。

风电并网的发展对电网运行和电力系统产生了诸多影响，本文将对其影响进行浅析。

首先，风电并网对电网结构和运行方式产生了影响。

传统的电力系统主要由大型火电、水电等发电厂构成，而风电发电机组通常较小，数量众多。

因此，在风电并网后，电网结构发生了变化，由传统的中心集中式电源向分布式电源转变，相应地也改变了电网的运行方式。

风电的并网使得电网的安全性和可靠性进一步增强，可以更好地应对单个电厂发生故障的情况。

其次，风电并网对电网供电能力和负荷均衡产生了影响。

风电的发电能力与风速相关，受自然因素的限制，风电的发电能力存在不稳定性和不可预测性。

这使得电网供电能力变得更为复杂，需要进行合理规划和管理。

同时，风电的并网也会对电网的负荷均衡产生影响。

风电的不稳定性和波动性使得电网容易出现频繁的负荷波动，需要通过电网调度来保持负荷均衡，提高电网的稳定性。

第三，风电并网对电网电压和频率稳定性产生了影响。

风电并网后，由于其产生的风能转换为电能的过程中存在一定的变频和变压，可能导致电网的电压和频率波动。

这对电网的电压和频率稳定性造成了一定的影响。

因此，需要在电网中引入相应的控制策略，如有功功率控制、无功功率控制等，来保持电网的电压和频率稳定。

最后，风电并网对电网的电力质量产生了影响。

由于风电的输出功率具有波动性和不稳定性，其并网可能导致电网的电压波动和谐波问题。

这对电网的电力质量造成一定的影响，可能引起电器设备的损坏或故障。

因此，需要采取相应的措施和技术手段来改善电网的电力质量，如采用STATCOM（静止补偿装置）等有源功率过滤技术来控制电压和谐波。

总的来说，风电并网对电网的影响是多方面的，涉及到电网结构、运行方式、供电能力、负荷均衡、电压稳定性、频率稳定性和电力质量等方面。

为了更好地适应风电并网的影响，需要加强对电网的规划和管理，引入相应的技术手段和控制策略，以提高电网的可靠性、稳定性和经济性。

1我国风电发展概况我国具有丰富的风能资源,为风力发电的发展创造了先决条件。

近年来,随着风机、电力电子、并网等方面技术的创新与快速发展,我国风电的发展较快。

国家气象局提供的数据表明,我国能够利用风能的面积为234万平方千米,可开采的风能资源储量已达42亿千瓦[1]。

据电力行业最新统计,2019年第1季度,全国新增风电装机容量478万千瓦,包括海上风电12万千瓦,累计并网装机容量达到1.89亿千瓦,全国弃风电与弃风率持续下降。

可见,风力发电在我国新能源的开发利用方面具有突出的发展潜力。

2风力发电对电网的影响2.1电能质量的影响风力发电系统在并网时会对电网的电能质量产生一定的影响,其影响主要体现为电网电压的波动,频率的变化以及产生谐波。

风力发电机输出的功率受到风速的影响,具有间歇性和随机性,因此就造成电网中电压的波动,对于电网和用户,电压的波动会对电网中变压器,线路绝缘和用户侧的用电设备造成不同程度的损害。

同时波动性的功率也会造成风机接入电网的潮流处于重新分配的过程,不但使电压产生偏差,也对频率造成影响[2]。

当电网频率发生改变,变电站变压器的励磁电流也会相应改变,对电力系统无功平衡和电压的调整增加困难。

风电场中异步发电机在并网时用到大量的电力电子设备,由于电力电子设备的非线性特性,会向电网注入谐波,使电气设备的损耗增加,绝缘老化速度加快以及产生干扰信号使继电保护设备误操作。

2.2电网稳定性的影响现代电力系统的特点是发电、输电、用电必须具备同时性,这就要求发电站的出力可控,稳定。

而风力发电出力的间歇性和随机性,对整个电网的稳定运行及电网调度产生较大的影响。

特别是大规模风电站并入电网时,必然会对电网的稳定以及电能质量的控制带来困难,情况严重时,甚至可能会造成大片面积风电机组脱网、电网电压和频率的失衡等重大事故,给工业生产带来经济损失和干扰人们正常的工作生活。

另外,由于异步发电机组发电过程中会从电网吸收一定数量的无功功率,并且很难对电压进行控制,会造成风力发电站并网点处的电压降低以及增加线路、变压器和用电设备的电能损耗,不利于电网在发生故障时电压的恢复和系统的稳定[3]。

风电并网对电网的影响及风电利用的优化摘要：随着风能资源的大规模开发，单一风电场装机容量的不断增加，风力发电在电网中所占的比例也逐步增加。

大量风电的接入使原电网的潮流分布发生改变，且风速的间歇性和随机性会使风力机输出的功率不稳定，而波动的风场输出功率会严重影响电网电压。

所以，风电接入对区域电网电压稳定性影响的研究，对规划和开发风电场都具有现实的指导意义。

关键词：风力发电；风电技术；风电并网1. 风电并网对电网的影响及并网难的原因1.1 风电并网所产生的影响（1）网损方面来看，由于我国的风能取之不尽其资源丰富，对于规模较大的地区进行开发的地理位置条件也十分的合理，这是因为这种地点一般都是比较偏远的西北地区。

在电网的末尾将一部分的风电接入，其中能够满足此地的一部分负荷，从而降低主要进行输送的功率，不仅如此，还能够降低电压以及网损。

（2）电能的质量方面来看，在进行输出的时候风机的功率会受到风速影响的变化且变化十分的随机，将会使得注入电网的有功以及无功的功率发生变化，从而造成电网电压的轻微浮动；不仅如此，在进行风力发电时期内的并网以及脱网等步骤会对电网的电压造成一定的冲击，从而会造成电压的不稳定现象。

（3）从电网的稳定方面来看，原有的电网其电压的稳定性对于风电场装机的容量产生了很大的限制作用，一些限制会由于电网所进行的规划并没有和谐的共同发展，从而在接入风电场的容量时产生震荡。

也就是说，如果风电接入量过多的话，原来的电网电压的稳定性会受到威胁。

从另一个角度来说，如果风电接入的容量过大，那么风机在发生了一些故障的过程中，还使用被动的保护机制，那么就将会使得这一整个的系统变得更加的难以恢复。

（4）对于发电的计划以及调度方面来看，在风电进行了并网这一操作之后，若是相关的电力系统不随之做出一些改变来优化程序，那么这一系统的灵活性以及性能可能不足以承受风电功率的大幅度以及高频率的波动，不仅如此其电能本身的质量问题也会受到很大程度的影响，会拉低风电功率的整体水准[1]。

风电并网对电网影响1.1电压闪变风力发电机组大多采用软并网方式，但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流。

当风速超过切出风速时，风机会从额定出力状态自动退出运行。

如果整个风电场所有风机几乎同时动作，这种冲击对配电网的影响十分明显。

不但如此，风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动，而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内（低于25Hz），因此，风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题，影响电能质量。

已有的研究成果表明，闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比（也有说是阻抗角）十分敏感。

1.2谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种：一种是风力发电机本身配备的电力电子装置，可能带来谐波问题。

对于直接和电网相连的恒速风力发电机，软启动阶段要通过电力电子装置与对我的相连，因此会产生一定的谐波，不过因为过程很短，发生的次数也不多，通常可以忽略。

但是对于变速风力发电机则不然，因为变速风力发电机通过整流和逆变装置接入系统，如果电力电子装置的切换频率恰好在产生谐波的范围内，则会产生很严重的谐波问题，不过随着电力电子器件的不断改进，这一问题也在逐步得到解决。

另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振，在实际运行中，曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。

与电压闪变问题相比，风电并网带来的谐波问题不是很严重。

1.3电压稳定性大型风电场及其周围地区，常常会有电压波动大的情况。

主要是因为以下三种情况。

风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。

单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小，但并网过程至少持续一段时间后（约为几十秒）才基本消失，多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。

因此多台风力发电机组的并网需分组进行，且要有一定的间隔时间。

当风速超过切出风速或发生故障时，风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态，风力发电机组的脱网会产生电网电压的突降，而机端较多的电容补偿由于抬高了脱网前风电场的运行电压，从而引起了更大的电网电压的下降。

风力发电对电网运行的影响及对策近年来，随着全球化石油能源的日益匮乏，加上日本地震带来的核电警示，加快包括风电在内的安全性清洁能源产业的发展已成为大势所趋。

大规模的风力发电需实现并网运行，国外风电大国虽然对风力发电和电网运行积累了一些经验，但由于我国电网结构的特殊性，风力发电和电网运行如何协调发展已成为风电场规划设计和运行中不可回避的最重要课题。

一、我国风力发电对电网运行的影响我国风力资源的富集地区，电网均比较薄弱，风力发电对电网运行的影响主要体现在电网调度、电能质量和电网安全稳定性等方面。

1.1对电网调度的影响风能资源丰富的地区人口稀少、负荷量小、电网结构薄弱等特点，风电功率的输入必然要改变电网的潮流分布，对局部电网的节点电压也将产生较大的影响。

风能本身是不可控的能源，它是否处于发电状态和所发电量基本取决于风速状况，而风速的不稳定性和间歇性决定了风电机组发电量具有较大的波动性和间歇性，并网后的风电场相当于电网的随机扰动源，具有反调节特性，需要电网侧预留出更多的备用电源和调峰容量，由于风力发电的不稳定性，增加了风力发电调度的难度。

1.2对电能质量的影响风电机组输出功率的波动性，使风电机组在运行过程中受湍流效应、尾流效应和塔影效应的影响，造成电压偏差、波动、闪变、谐波和周期性电压脉动等现象，尤其是电压波动和闪变对电网电能质量影响严重。

风力发电机中的异步电动机没有独立的励磁装置，并网前本身无电压，在并网时要伴随高于额定电流5～6倍的冲击电流，导致电网电压大幅度下跌。

在变速风电机组中大量使用的电力电子变频设备会产生谐波和间谐波，谐波和间谐波的出现，会导致电压波形发生畸变。

1.3对电网安全稳定性的影响电网在最初设计和规划时，没考虑到风电机组接入电网末端会改变配电网功率单向流动从而使潮流流向和分布发生改变的特点，造成风电场附近的电网电压超出安全范围，甚至导致电压崩溃。

大规模的风力发电电量注入电网，必将影响电网暂态稳定性和频率稳定性。

大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略引言近年来，随着全球对可再生能源的需求不断增加，风电发电已成为最可行的选择之一。

然而，大规模风电并网对电力系统的稳定性产生了一系列的挑战。

如何应对这些挑战，保持电力系统的稳定运行，成为不容忽视的问题。

本论文将以大规模风电并网对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略为主题进行探讨。

一、大规模风电并网对电力系统稳定性的影响1. 发电波动带来的频率稳定问题大规模风电并网引入了更多的不确定性和变动性因素，由于风速的不稳定性，风电场的发电量会出现波动。

这种发电波动会对电力系统的频率稳定性产生一定的影响。

频率稳定性是电力系统正常运行的基础，发电波动产生的频率变化可能导致系统频率偏离额定值，进而影响系统的稳定运行。

因此，需要制定相应的应对措施以确保电力系统的频率稳定。

2. 电压稳定问题大规模风电并网会导致电力系统中的短路电流增加，进而影响系统的电压稳定性。

由于风电的不确定性和变动性，其发电功率对网侧电压的影响较大。

风电场的接入可能导致系统电压的波动，甚至引发电压不稳定的现象。

电压不稳定性对电力系统的设备安全运行和用户供电质量都会产生重要影响。

因此，必须采取相应的措施来解决电压稳定问题。

3. 功率控制问题大规模风电并网会引起系统功率波动，可能会产生电网负荷与风电出力的不匹配情况。

由于风电的输出功率较难控制，这给电力系统的运行带来了一定的困难。

功率控制问题的解决，对于保持电力系统的平衡运行至关重要。

二、应对策略1. 频率稳定问题的应对策略为了解决大规模风电并网带来的频率稳定问题，可以考虑以下措施：设置合理的调度策略，通过调整其他发电源的出力来平衡风电波动的影响；引入先进的频率响应控制技术，由风电场主动参与系统频率调控，提高系统的稳定性；制定风电场接入的频率稳定性评估标准和约束条件，以保证系统的频率稳定。

2. 电压稳定问题的应对策略针对大规模风电并网引发的电压稳定问题，可以采取以下措施：增加发电侧的无功支撑能力，通过合理的无功控制手段来调整风电场的输出功率；优化风电场与电网之间的电压控制策略，确保系统的电压在合理范围内稳定；采用电压稳定恢复装置和控制器等技术手段，提高电力系统的电压稳定性。

分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略摘要：风能是可再生能源的重要组成部分，在当前的能源危机和环境污染的背景下得到了迅猛发展。

风力发电本身具有一定的波动性和间歇性，容易受到环境、气象等因素的影响。

分布式风力发电并网对电力系统的安全性、可靠性和稳定性有着较大影响，因此，分布式风力发电并网存在较大的安全隐患，需要采取有效措施提高电能质量、优化电力系统结构、合理调度电力系统，确保电力系统稳定运行。

下面，文章就分布式风力发电并网对电力系统的影响和应对策略展开论述，关键词：分布式；风力发电；并网；电力系统影响1风力发电的原理和系统结构风力发电是指利用风力带动风车叶片转动，并基于增速机提升叶片旋转速度，叶片旋转所产生的动力可以驱动发电机发电。

风力发电技术的具体过程如下：（1）利用风力的动能推动螺旋叶片旋转，将风力动能向机械能转化；（2）叶轮转轴与发电机转轴相互连接，故叶轮转动会带动发电机转动，机械能被转化为电能。

随着节能环保理念的不断发展，加之国家政策的大力推动，近年来我国风力发电技术得到飞速发展，风力发电系统的复杂性亦在不断提升。

风力发电系统的组成包含齿轮箱、偏航系统、液压系统、刹车系统、控制系统等。

在系统运行阶段，齿轮箱可以基于齿轮之间的配合提升发电机转速，在提升发电功率的同时保障发电稳定性；偏航系统负责根据风向变化灵活调整风轮扫掠面，确保扫掠面时刻与风向保持垂直关系，最大化利用风力资源；在风机停机过程中，液压系统与刹车系统处于配合运行状态；控制系统是系统的核心，负责控制各系统模块，确保风力发电机时刻在稳定的电压、频率下运行，并实现风力发电系统的自动并网、自动脱网，在发生故障期间可以及时发出报警信息，以便检修部门及时停机进行故障检修[1]。

2风力发电并网技术的运用特征从风力发电并网技术的使用特征上看，该类发电形态多采用风力资源，其在应用时带有极强的环保性。

相关部门在应用风力发电并网技术期间，应恰当观察技术应用时的操作环境，利用对相关环境的科学控制，有效处理并网技术中的各项麻烦，适时增强并网技术的操作规范，并透过对应的规范性内容，适当加强并网技术运用的环保性，满足该项技术使用过程的各项需求，因而相关部门应恰当规范风力发电和光伏发电并网技术的运用内容，增强该发电技术使用的针对性。