试论风电系统中的电压波动及抑制措施

风力发电中的波动功率与调节控制技术分析存在于自然界的风本身具有间歇性和波动性的特点，以此为动力的风电也附带有这样的特征，在大规模并网的背景下，可能会影响电网的电能质量，因此，需要做好风电波动功率的调节和控制，消除风电波动功率的负面影响。

文章分析了风力发电中波动功率的特点，对相应的调节控制技术进行了研究和探讨。

标签：风力发电；波动功率；调节控制技术前言可持續发展理念的提出和深化，使得人们加大了对于清洁可再生能源的研发力度，风电也因此得到了快速发展和广泛利用。

不过在大规模风力发电时，风本身的间歇性和波动性所引发的波动功率对于电网而言是一个巨大的冲击，给电网的安全稳定运行以及电能质量控制等方面带来了很大的挑战，如何对波动功率进行有效控制，是需要电力技术人员深入研究的问题。

1 风力发电中的波动功率风力发电是一种将动能转化为机械能，然后再转化为电能的技术，可以对自然界中普遍存在的风能进行利用，不需要燃料的推动，也不会产生废弃物，与水电、核电、太阳能发电等都属于新型清洁能源，基本上不会对周边环境造成污染和破坏。

不过在实际应用中，受各种因素的影响，风本身的速度可以说是瞬息万变的，存在着非常明显的波动特性，在这种情况下，想要对风所能够产生的功率进行只能却预测，几乎是不可能的。

而存在于风电输出有功功率预测值与实际风电功率值之间的误差，就是有功波动功率，这个功率数值在一个相对较大的范围内上下波动，也给电力系统的运行管理提出了很大的难题。

通常来讲下，为了对自然界的风能进行最大限度的利用，在风力发电中都会采用最大功率捕获风能的模式，想要确保风电并网后电网的稳定运行，就必须采取有效措施，消除风电产生的波动功率[1]。

实施上，对于这个问题的研究由来已久，也得到了大量可供参考的解决方案，如强化风电预测的准确性，构建电能管理平台；调整常规发电机组有功出力，协调热备机组以降低风电本身间歇性和波动性带来的影响；同时，应该在尽量保持对风能最大限度的捕获的基础上，适当增加相应的辅助功率调节系统，针对风电所产生的冲击进行改善。

风力发电引起的电压波动和闪变摘要：近些年来能源的匮乏一直是困扰世界各国的重大问题。

为了解决这影响人类文明发展的问题，科研人员们开始大批量的投入到新能源的研制和开发。

现今所谓的新能源基本指的是可再生能源，也就是经由大自然提供的能源如水能、太阳能、风能等等的绿色环保的可再生的能源。

基于此，本文就风力发电引起的电压波动和闪变展开分析与讨论。

关键词：风力发电；电压波动；闪变一、我国风力发电发展的现状相比于世界上的一些国家，我国的风力资源很高，并且也是风能利用最早的国家之一。

依据相关部门资料的显示，我国10米高度层的风能量占有为3226GW。

对于风能的开发一旦能达到总量的60%，就完全可以供用我国全部的电量的需要。

对于发达国家来时，我国风力发电不仅利用的迟，在开发和研制上也落后发达国家很多。

我国风电的利用是从80年代开始一步步的发展起来的，最开始研制的风机主要是小型风电机组，到了后期就开始研发，可充电型的风电机组，并且大量的用在了海岛和风场。

在07年底，我国的风机装机的总容量已经达到6.05GW，比2000年风电发电量增加了大约10倍。

而就08年一年中新增的风电装机容量625万千瓦，比过去20年累计的总量还多，新增装机增长率约为89%。

累计风电装机容量约1215万千瓦，占全国装机总量的1.5%，累计装机增长率为106%。

风电装机主要分布在24个省，比2007年增加了重庆、云南和江西三个省。

二、风力发电机的研究现状在风力发电系统中的重要装置也就是发电机，他的工作原理是把风动力同进行输出的电能进行相连接的设备，其不但影响着输出电能的质量和功效，同时也影响了整个风电转换系统的性能和装置的结构。

按风力发电系统中发电机型式可分为笼式异步发电机、双馈异步发电机和永磁型同步发电机。

现今，发电机在风电系统中的形式:1.异步发电机风力发电系统异步风力发电机是通过恒定的速度来运行的，对于采取失速调节或主动失速调节，风力发电系统异步发电机主要采用异步感应电机。

近年来，风电在能源行业占据了越来越重要的地位。

随着风电场规模的不断扩大，风电场的电网接入对电网稳定性和可靠性提出了更高的要求。

然而，大规模风电汇集系统中存在严重的电压不平衡问题，这不仅会影响风电场的发电效率，还会对电网稳定性产生负面影响。

1. 电压不平衡问题的产生机理大规模风电汇集系统电压不平衡问题的产生机理主要是由于以下几个方面：1) 风机本身的非线性特性：风机作为电网侧的负荷，由于其非线性特性，容易导致电网电压波动和不平衡。

2) 风电场内部电网的接入方式：大规模风电场通常采用并联接入方式，同时接入电网，这种接入方式会导致系统的不平衡电压。

3) 风电场内部故障或突发事件：风电场内部的故障或突发事件会引起电压不平衡问题，如风机故障、电网故障等。

2. 电压不平衡问题的影响大规模风电汇集系统中的电压不平衡问题会对系统稳定性和可靠性造成严重影响：1) 会导致设备损坏：电压不平衡会导致系统中的设备过载，甚至损坏，从而影响风电场的发电效率。

2) 影响电网稳定性：电压不平衡会引起电网的不稳定运行，甚至导致电网出现故障，影响电网的供电能力。

3) 不利于系统运行和管理：电压不平衡会增加系统运行和管理的复杂性，降低系统的运行效率和可靠性。

3. 电压不平衡问题的解决措施针对大规模风电汇集系统中存在的电压不平衡问题，可以采取以下措施加以解决：1) 优化风机控制策略：通过优化风机控制策略，降低风机本身所引起的非线性电压波动。

2) 调整风电场内部电网结构：合理调整风电场内部电网结构，采用适当的接入方式，减少系统的不平衡电压。

3) 完善风电场内部保护装置：完善风电场内部的保护装置，及时发现并处理风电场内部的故障或突发事件，减少电压不平衡问题。

4) 强化系统运行和管理：采用先进的监测技术和智能化管理系统，强化对系统运行和管理的监控和调控，提高系统的运行效率和可靠性。

大规模风电汇集系统中存在严重的电压不平衡问题，这是由于风机本身的非线性特性、风电场内部电网的接入方式以及风电场内部的故障或突发事件等因素共同作用所致。