浅谈风力发电对电网的影响

重要 性 。
关键 词 ： 风 力发 电 ； 发 电机 ； 电网； 可持 续发 展
资 源 的 国家 。 其 风力 资 源分 布 不是 很 均 匀 。 一 般 情 况下 ， 风 力 丰 富 的 地方 ， 居住 的人 口较 少 。 相 应 的负荷 率 也 较小 。 使 得 当地 的 电网结 构 十 分 薄弱 。 这 就使 得 风 电功 率 的输 入 必然 要 对 电 网的 潮流 分 布加 以 改变 ， 这 对 于 电 网节 点 的 电压无 疑 会产 生 重 要 的影 响 。 （ ２ ） 备 用 电源 的增 加 和 预 留调 峰容 量 。 风 力 具有 很 强 的波 动性 ， 人类 对 其 绝 对 无 法 控 制 ， 正 是 由于 风力 的这 种 不 可 控 性 ， 使 得 风 电 开 阐述 。 机组 发 出 来 的电 量波 动 性也 随 着 风力 的 波动 而 波动 。 而 且在 并 网 之 １风 力 发 电机 的类 型 后风 电场还会对电网造成一定程度的干扰 ， 使得 电网需要对备用电 实 现 风 电并 网 的前 提是 首 先 考虑 风 力 发 电机 的类 型 ， 不 同的类 源和 调 峰容 量 加 以提 前保 留 ， 这种 特 点 也导 致 了风力 发 电调 度 的难 型 发 电机 有 不 同 的 工 作原 理 。 因此 其 对 电 网产 生 的 影 响 也 不 尽 相 度 。 同。 目前 我 国 的风 力 发 电机 有 以下 三种 类 型 。现 分述 如 下 ： 由于风力的不确定性 ， 使得对备用电源和调峰容量的预留增加 １ ． １异 步 风 力发 电机 了 困难 。而 且 因为 风 力 的波 动 ， 使 得 电 力 电量 的 平衡 和 电源 的安 排 异 步 发 电机 是 目前 国 内运 用 最多 的发 电机 ，其 具 有结 构 简 单 、 问题凸显 了出来 。 在我 国， 对风电预测有着很高的要求 。 假如风电功 运行可靠 、 价格实惠等优势。但是这种风力发电机 的发 电能力较新 率预测过高 ， 便会导致全电网设备备用不足 。 假如预测过低， 则容易 型 的机 组 发 电 能力 低 。原 因是其 机 组 为 定 速 恒频 机 组 ， 运 行 转 速基 导 致 其 他 常 规 风 电机 组 深 度 调 峰 容 量 的增 加 甚 至 导 致 风 电机 组 开 本 稳 定 。不仅 如 此 ， 在 其运 行 的过 程 中还 得 从 电力 系统 中吸 收无 功 启 停 调峰 。从 而 导 致 了煤 耗量 的快速 增 加 。 功率 ， 才能正常运行 。目前 ， 为了满足该种发电机的使 用 ， 多数情况 ３ ． ２对 于 电能 质 量 的影 响 下是在其机端并联补偿 电容器， 以满足其工作的需求 。 （ １ ） 影响电能质量及电压波动 。风能 的不稳定性及其容易影响 １ ． ２ 双 馈 异步 风 力发 电机 到 发 电机 组 输 出功率 的波 动 。 导 致 风 电机 在运 行 的过 程 中 可 能会 受 此 种 发 电机 来 自国外 ， 价 格 昂贵 。 仅 有少 数 在 我 国使用 。 但 是 该 到 湍 流效 应 。从 而对 电网 电压 造成 一 定 的 电压偏 差 。 甚 至 会 出现 电 种 发 电机 可在 一 定 的范 围 内变速 运 行 。通过 调 节 器 功率 因数 ， 不 用 压 的周 期 脉 动等 。 再额外的吸收无功功率 。例如其功率因数可 以从领先 的 ０ ． ９ ５ ～ 滞后 （ ２ ） 电网电压 的降低。风力发电机 中异步电动机并没有独立的 的０ ． ９ ５ 。 励 磁 装置 ， 并 网本 身 没有 电压 ， 在并 网 的 同时 需 要 伴 有 一定 的 冲 击 １ ． ３ 直 驱式 交 流 永磁 同步发 电机 电流 ， 这 就 极容 易 导 致 电压 的 降低 。 这对 电网 的稳 定 是极 为 不利 的 。 目前 ， 我 国有 许 多 的大 型 风 力发 电机 组 ， 但 是 在实 际的 运 用 中 ， （ ３ ） 容 易造 成 电压 波 形 的 畸形 。 在 变速 风 电 机组 中 ， 其 运行 过 程 有 一 个共 性 ， 就 是 齿 轮箱 容 易 出 故 障 ， 因为 此 减少 了其 自身 的 寿命 。 中需 要 使用 大 量 的 电力 电 子变 频 设 备 ， 而 这会 极 容 易导 致 谐 波 和 问 所 以为 了解 决 这 一 问题 ， 人 们 研 究 了无 齿 轮箱 发 电机 。便 是 直 驱 式 谐波 的产生 ， 谐波 和间谐波的出现 ， 对于电压的波 形畸形有 着极 为 交 流 永磁 同步 发 电机 。 重要 的作用 。而此 种 现象 的出 现是 不 容忽 视 的 。 ２风 力 发 电并 网方 式 ３ － ３对 电 网稳 定性 的影 响 风力 发 电机 的并 网 方式 ， 直接 影 响 了 风力 发 电 机 是否 能 够 向电 （ １ ） 降低 电压 的 稳定 。降 低 了 电压 稳定 性 的直 接原 因是 电压 的 网输 送 电 网 。 在 输送 电能 的过 程 中发 电机组 是 否受 到 了冲击 电流 的 无 功 率 特性 ， 导 致 无 功负 荷 ， 由于 这二 者 有 着 紧 密 的联 系 ， 因 此对 于 影 响 。文 章 从 以下 三 种方 式 介 绍 了风力 发 电机并 网。 电压 的稳定 性 造成 了极大 的影 响 。 ２ ． １软并 网 （ ２ ） 威胁 电网 安 全 。风力 发 电对 电 网 的一 个 重要 威 胁 就 是其 容 软并 网是指 发 电机 转 轴 与 电流 网频 建 立 了软 连 接 。 该 种 方 式是 易 产 生 短路 电流 ， 这一 电流 对 于变 电站 的母 线 极 易造 成 熔 断 以及 对 我国当前使用的主要方式 。 其工作原理是 ， 风力发 电机组启动时 ， 控 变 电站设 备 造成 损 坏 。 总之 ， 风 力发 电作 为 一 种 新 型 的 可 再 生 资 源 ， 尤 其 是 风 力 发 电 制系统对风速进行不问断地检测。但是 ， 在启动的时候其转速特别 小 。而 且可 以发 出 相 当于 发 电机 额定 电流 的 ４ — ７ 倍 的 冲击 电流 。 该 更是一种清洁能源 ， 对 于 其 有效 的利 用 ， 能够 减 少 人 们 生 存 环 境 的 功率 既影 响设 备 的 使用 寿 命 ， 还 会对 电网造 成 不 同程 度 的伤 害 。 污染 ， 促 进经 济 的发 展 。 参 考文 献 当前 ， 为 了解 决 在 电机 组 启 动 时 产 生 冲击 电 流 的 问 题 ， 在 发 电 机组 中植 入 了 可控 硅 。使 风 电机 组 进入 了稳定 运 行 的 阶段 。 ［ １ ］ 吴疆 ， 江兴 ， 胡媛 媛 ． 风 力发 电 并 网 对 电 网的 影 响 概 述 ［ Ｊ ］ ． 科 协 论 坛 ． ２ ０１ ３ ． ２ ． ２降 压 运行 装 置 降压 运行 装 置 在风 力 发 电过 程 中始 终 运行 。 其 控 制方 法 较过 去 ［ ２ ］ 杨颀． 风 力 发 电并 网技 术 中抑 制 电压 闪 变策 略 的 研 究 ［ Ｄ ］ ． 江 南 大 的 十 分 复 杂 。而 且 还 可 以在 风速 低 于发 电机 启 动 风 速 的状 态 下 启 学 ， ２ ０ １ １ ． 动。 ｆ ３ １ 王天 施 ， 苑 舜． 风 力发 电对 电 网的 影 响及 对 策『 Ｊ ］ ． 华 北 电业 ， ２ ０ ０ ９ ． ２ ． ３整 流 逆变 装 置 『 ４ ］ 盛四清， 常学军． 基 于双馈 电机的风力发 电对电网电压 的影响［ Ｊ ］ ． 整 流逆 变 装 置是 将 来 应用 前 景 比较好 的一 种并 网方 式 ， 它 可 以 电力科 技 与 工程 ． 对 无 功 功率 进 行 智 能化 控 制 ， 实 现 了 电力 系 统 的 安全 稳 定 运行 。其
电 力 科 技
２ ０ １ ５ 用
浅谈 风 力发 电对 电网的影 响
贺 志 成
（ 内蒙古华电巴音风 力发 电有限公 司， 内蒙古 呼和浩特 ０ １ ０ ０ ２ ０ ）
摘 要： 随着我 国经济的发展 ， 大规模企业越 来越 多， 对能源的需求也在不断的增长。但是由于企业的增加对矿产资源的开采带 来 了很 大 的压 力 ， 矿 产 资 源属 于 不可 再 生 资源 ， 因此 ， 大规 模 的 开采 资 源 总有 一 天会 被 开采 殆尽 。 为此 ， 必须 不 断的 加快 新 能 源 的 开发与利用 ， 以替代 自然 资源 ， 文章通过介绍风力发 电对 电网的影响 ， 更加清晰阐述 了新能源的优势 ， 表 明了其在 当今社会 中的