风电并网对电网影响因素分析及解决措施

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。

海上风电场并网的影响及对策海上风电出力随机性强，间歇性明显，机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得风电机组不具备常规火电机组的功率调节能力。

因此，海上风电场并网会对电网的运行产生一定的影响，本章将从研究风电机组的电气特性出发，详细阐述风电出力的特点，进而指出风电场并网对电网的影响，最后给出相应的解决措施。

3.1 海上风电场并网的影响针对风速的随机性、间歇性导致海上风电功率的不确定性大，以及风电机组本身的运行特性使风电场输出功率具有波动性强的特点，需要从系统电压、频率以及系统的稳定性等方面研究海上风电场出力的特点和海上风电场并网对电网的影响，以提出相应的对策和解决措施。

3.1.1 风电出力的特点（1）风电出力随机性强，间歇性明显。

风电出力波动幅度大，波动频率也无规律性，在极端情况下，风电出力可能在0～100%范围内变化。

风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节特性。

风电场一般日有功出力曲线如图3-1所示。

图3-1 风电场一般日有功出力曲线可见，风电功率出力的高峰时段与电力系统日负荷特性的高峰时段（8：00—11：00，18：00—22：00）并不相关，体现了较为明显的反调峰特性。

一些地区全年出现反调峰的天数可占全年天数的1/3～1/2。

反调峰的现象导致风电并入后的等效负荷峰谷差变大，恶化了电力系统负荷变化特性。

（2）风电年利用小时数偏低。

国家能源局发布数据显示，2014年年底全国并网风电装机容量9581万kW，设备平均利用小时1905h。

其中，海上风电约38.9万kW，设备平均利用小时略高，可达到2500h左右。

（3）风电功率调节能力差。

风电机组在采用不弃风方式下，只能提供系统故障状况下的有限功率调节。

风电机组本身的运行特性和风资源的不确定性，使得其不具备常规火电机组的功率调节能力。

3.1.2 对电网的影响风电等可再生能源接入系统主要有以下问题：（1）通常风能资源丰富地区距离负荷中心较远，大规模的风电无法就地消纳，需要通过输电网输送到负荷中心。

风电机组并网对电网稳定性的影响研究随着清洁能源的应用不断推广和普及，风电场的规模越来越大，风电机组并网对电网稳定性的研究也成为人们关注的焦点。

目前，风力发电已经成为国内外清洁能源发电领域的重要组成部分，具有环保、可再生、资源丰富等特点，但同时也存在一定的问题，如与电网的接口问题、电压和频率调节问题等。

本文将从风电机组并网对电网稳定性的影响角度，探讨这些问题及对策。

风电机组并网后，将会对电网的频率稳定性产生一定的影响，这是因为风力发电具有不可控的随机性，容易影响电网的频率。

在风电机组并网过程中，要协调风力发电与电网的负荷之间的关系，合理地调控风电机组的出力，以保持电网的稳定运行。

因此，对于风电机组并网的电站来说，首先需要对电网的频率稳定性进行认真分析，从而采取恰当的措施来维护电网的稳定性。

风电机组和电网在并网过程中，容易造成电压波动和电压失控等问题。

这是由于风电机组的出力不稳定，会对电网的电压产生影响，导致电压波动频繁发生。

因此，为了保证电网的电压稳定性，风电机组并网时需要通过检测电压的变化，并及时调整风电机组的出力，以使电网处于良好的电压稳定状态。

短路电流是指在电网故障的情况下，电流通过短路路径流经电压源之间的最大值。

风电机组并网后，由于其直接并入电网，会对电网的短路电流产生影响。

在风电机组并网时，需要进行充足的短路电流计算，以确定风电机组的并网能力，同时采取相应的措施来保证电网的短路电流及安全运行。

为了保证风电机组并网后不对电网造成不良影响，需要采取以下措施：1、严格执行风电机组与电网相互作用的标准和规范，监测和维护机组的技术参数，确保风电机组能够安全地并入电网。

2、采取适当的优化控制算法，协调风电机组输出功率与电网负荷需求之间的关系，实现稳定的电力输出，保持电网的稳定运行。

3、对于新建的风电场，应对其电源电缆、配电设备及通信系统进行规划和设计，保证电能的可靠供应、运行的安全性和监测系统的有效性。

风电并网对电能质量的影响及治理摘要：风力发电具有环保清洁的特点，是现在非常流行的一种可再生能源的一种利用方式，对缓解我国的能源危机，实现可持续发展战略具有重要意义。

我国风力发电经过一段时期的发展，已经具备一定的规模。

但是风力发电并网却对电能质量产生了一些不良的影响，严重阻碍了风力发电的持续发展。

因此，做好风力发电并网对电能质量影响的研究，积极采取措施进行治理，是我国现阶段不可推卸的责任。

关键词：风电并网；电能质量；影响及治理1风电并网对电能质量的影响1.1电压偏差问题电压偏差时风电并网对电能质量不良影响之一，主要是由于系统的无功功率不平衡引起的。

电压偏差的产生主要是在供电系统运行的时候，其在某一个节点中的电压与供电系统的额定电压所产生的差值，这个差值与供电系统的标称电压之间的百分数就叫做这个节点处的电压偏差，正常情况下来说，35kV及以下的供电系统的三相供电的电压正负的偏差绝对值是不超过其标称电压10%的，对于10kV以及以下的三相供电电压其允许的偏差是在标称电压±7%的范围内的，而对于220V的单相供电电压其偏差是在标称电压的7%-10%的范围内。

我们知道，电力系统的无功功率会进入输电网络，从而使得电路首末端产生较大的电压差。

在风力发电并网的过程中，虽然通过并联电容器补偿来调节电压，但是由于电容器投切过程中，存在调节不平滑的问题，也就是说，电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的，电网的结构也随着运行的方式变化而变化，这就引起了电力系统运行功率不平衡，同时，这种调节是阶梯性变化的，无法实现最佳的补偿。

这也就导致了无功功率的波动，从而最终引起电压的偏差问题，影响电网的稳定运行。

1.2电压波动问题风电机组电压波动的原理主要是其线路阻抗上所存在的压降，输出功率中有功电流的分量作用在相应的线路电阻上，压降表示为R*Ir，输出功率中无功电流的分量作用在相应的线路电抗上，压降表示为jX*Im，这样就形成了一定的电压压降，当风电机组输出功率发生波动的时候，有功电流以及无功电流就会随着发生变化，从而引起电网电压的波动。

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]。

风电接入电网造成的影响分析以及对策研究【摘要】随着风电装机容量渗透率以及风电跨区消纳比的逐渐提高，风电接入电网所造成的影响逐渐凸显。

本文从两个方面对其影响进行了阐述，重点对电网稳定性中的暂态稳定性和LVRT问题以及电能质量中的五个参数进行了讨论。

针对存在的问题，本文给出了四条对策，为风电与电网的健康、协同、有序的发展提供参考。

【关键词】风电电网暂态稳定1 引言当今，常规能源日益枯竭，同时，使用常规能源发电还造成了环境问题。

由于风能是可再生的清洁能源之一，因此，把风能用于发电在各国都得到了迅猛的发展[1]。

截至2013年，我国风电装机容量世界第一，达到53MW。

并据相关研究显示，到2020年，我国风电装机容量渗透率以及风电跨区消纳比将分别达到20%和50%[2]。

随着风电渗透率的不断增加，将会有更多的风电接入电网，从而对电网的运行与发展产生许多的影响，比如电网的稳定性、电能质量、调峰等。

2 影响分析风力的大小决定着风电机组的输出电量，而风力的随机波动会造成电机组的输出电量的随机波动。

当越来越多的风电接入到电网后，其对电网的影响日益凸显。

本节将从电网稳定性与电能质量两个方面展开分析。

2.1 电网稳定性电网的暂态稳定性。

风电接入电网将改变现有电网的潮流分布、系统惯量以及线路传输功率，从而干扰了电网的暂态稳定性。

当区域电网的鲁棒性较强时，既使系统出现故障，风电机组也能够在系统恢复后及时重建机端电压并正常工作，从而保证了电网的暂态稳定性。

如果区域电网的鲁棒性较差，风电机组不能在系统恢复后及时地恢复机端电压，那么区域电网的暂态稳定性将遭到破坏，在此情况下，可以把风电机组从电网中切除或者使用动态无功补偿装置来确保电网的暂态稳定性。

风电机组的LVRT（Low V oltage Ride Through，低电压穿越）问题[3]。

LVRT为：从风电并网电压下降到电网电压恢复这段时间内，风电机组仍可以保持并网状态，甚至还可以向电网提供部分的无功功率，从而实现了低电压时间的穿越。

风电并网对电力系统的影响及改善措施[摘要]：由于风电场是一种依赖于自然能源的分散电源，同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统，其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。

着眼于并网风电场与电网之间的相互影响，特别是对系统稳定性以及电能质量的影响，对大型风电场并网运行中的一些基础性的技术问题进行了研究。

[关键词]:风电场；并网；现状分析。

一、引言风力发电作为一种重要的可再生能源形式，越来越受到人们的广泛关注,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益，得到长足发展,随着风电设备制造技术的日益成熟和风电价格的逐步降低，近些年来，无论是发达国家还是发展中国家都在大力发展风力发电。

风力发电之所以在全世界范围获得快速发展，除了能源和环保方面的优势外，还因为风电场本身所具有的独特优点：(1)风能资源丰富，属于清洁的可再生能源；(2)施工周期短，实际占地少，对土地要求低；(3)投资少，投资灵活，投资回收快；(4)风电场运行简单，风力发电具有经济性；(5)风力发电技术相对成熟。

自20世纪80年代以来，大、中型风电场并网容量发展最为迅猛，对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大,随着风电场规模的不断扩大，风电特性对电网的负面影响愈加显著，成为制约风电场建设规模的严重障碍。

因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。

其局限性主要表现在：(1)风能的能量密度小且不稳定，不能大量储存；(2)风轮机的效率较低；(3)对生态环境有影响，产生机械和电磁噪声；(4)接入电网时，对电网有负面影响。

二、我国风力发电装机容量现状根据中国风能协会发布《2012年中国风电装机容量统计》报告中数据显示，2012年，中国（不包括台湾地区）新增安装风电机组7872台，装机容量12960MW，同比下降26.5%；累计安装风电机组53764台，装机容量75324.2MW，同比增长20.8%。

2001-2012 年中国新增及累计风电装机容量区域装机情况图（引自《2012年中国风电装机容量统计》）2006-2012 年中国各区域累计风电装机容量图（引自《2012年中国。