风电机组集中并网的安全与稳定性

风电机组集中并网的安全与稳定性

尹骞

（西昌飓源风电开发有限公司四川省西昌市615000）

摘要：利用多样化的清洁能源，能够减少环境污染，促进社会的可持续发展。风能作为可再生资源，越来越受到重视，风能发电的工程项目也受到瞩目。在地区电网中占据主导地位的是风电机组集中并网，风电发展迅速，风电规模也愈加宏大。由于自然环境的影响，风电存在着不稳定性，风电机组集中并网的存在着安全隐患。从比较典型的酒泉的风电基地风电场近期发生的事故来看，说明风电电网还存在着比较严重的问题。本文从典型的事故分析，首先对于风电机组集中做出解释，然后分析出风电机组集中电网的存在的问题，根据实际情况提出相应的措施，并且说明提高风电机组集中并网安全与稳定性的重要性。

关键词：风电机组集中并网安全稳定系统措施

1风电机组集中并网系统介绍

研究风电机组并网的安全与稳定性需要对风电机组集中并网有充分的了解。风力发电系统根据电网的系统运行模式可以分为风电机组集中并网和独立发电两种发电系统模式。风力发电机组集中并网与独立运行供电系统相比较具有明显的不同。风电机组作为移动电源对并网结合的连接在一起的供电网提供电源。风电机组集中并网能够及时地通过发电补充某个地区电网的电量，防止出现断电问题。这个系统由于各种因素的影响，仍然还存在很多缺陷。风力发电每次发电出力的力度不一样，导致风电机组会承受着由自然环境和人为因素带来的压力，长时间所承受的压力导致对于风电系统的潮流和电网的损伤都具有一定的影响。因此就需要考虑到线路功率和风电机组容量的问题，时刻关注系统节点电压的变化，并将变化情况记录下来，作为对于以后工作的参考数据。

2典型风电场事故分析

风电机组集中并网系统的不稳定性导致风电基地的安全得不到保障，容易发生事故。酒泉风电由于地理位置以及自然环境的因素成为我国重要的风电基地，为我国输出了大量的电力，解决了大部分地区供电不足的情况。但是从2011年以来，酒泉风电基地发生各类安全事故累计到达53次，影响范围广。从分析酒泉风电基地的各类事故来看，主要是由于酒泉风电基地为了满足更多的电力需求，加大了风电机组的装机容量，相对应地降低了电厂的发电出力，导致了系统的电压控制能力受到影响，风力的波动性和随机性更加强烈。从而导致了风力出电的超过80万kw，造成了严重的风电机组脱网事故。加大了控制电力系统的控制难度，严重影响了电力电压系统的稳定运行，对于电力系统的安全造成了极大的威胁。

3风电机组集中并网的影响

3.1电网安全与稳定

风电机组对于地区电网具有重要的影响，风电机组运行的过程是：首先将发电设备连入电网；其次，操作配电机使配电网的功率发生改变，电压得到控制；最后，配电网需要借助单向的电流将电流传输到各个地区。风电机组会使用不同的发电机，不同类型的发电机会对电流输出造成不同的影响，在当前的风电机组使用的是异步发电机，异步发电机跟由于和地区的电流输出功率不一样，在特定的情况下会造成电压的异常，不利于电网的安全。单向电流的输出使得潮流流向发生改变，流向的地区因为随着潮流流向的改变而发生变化。要特别特别注意风电机组的功率变化，防止因风电机组功率超过电压的最大值，不在联络线功率数据的安全范围内而损耗地区电网，地区电网会出现崩溃的现象，造成地区用电情况不容乐观。

3.2影响自然环境

风电机组集中并网由于环境的影响而具有波动性、不稳定性。而风电机组集中并网也对环境具有一定的影响。风能是可再生资源，国家不断加大风电建设的规模。传统的电网是通过火力发电以及水力发电，通过要求不断降低的风电电网的发电，会减轻地区电压负荷，降低一定的电网传输压力，有利于降低地区电网的损耗，减少能源开采带来的环境破坏，同时大力发展风能机组集中并网的建设也有利于风电机组并网产业化发展。保护环境的同时增加经济效益。

4提高电网的安全稳定性的措施

4.1安全运行监管

提高风电机组集中电网的安全与稳定性需要做好具体的措施，安全运行监管具有重要意义。首先要对风电机组电压进行监督，风力转换技术需要及时更新，控制风电机组电压，使之在一个安全的范围内，保障风电机组的稳定性。其次需要对风电机组的设备进行一定的监管，加强对设备的检测，及时发现问题，充分发挥预见性，变事后解决为事前控制。在平时注重电网安全的相关设备的安全性检测，最大限度地降低不好的影响。

4.2风电场集群控制系统的研究

风电机组集中并网对于风电基地具有重要的意义，需要加强风电机组的电场运行控制，使运行水平得到提高。需要培训专业的技术人员对风电电场进行正常控制，提高整个团队的紧急事故处理能力，促进电场的安全稳定，降低发生事故的风险。5结语

由于现代企业的发展，企业逐渐利用不可再生资源转向充分利用可再生资源，通过成熟的技术，提高可再生资源的利用效率，以达到企业发展更加可持续。因为风能作为可再生资源，对于环境的损害力度小、能够提高企业的商业利润，因此企业的企业更加注重风能的投资力度，风电的场容量占比增大。但是风电具有不可调度的特殊性，易受到环境的影响，输出功率由于环境等因素的影响具有随意性和容易波动。近年来的电网的密度不断加大，系统建设的情况更加复杂，如果不能通过有效的措施提高风能电网机组并网的稳定和安全性，将会对地区和国家的电网造成负担，影响电力系统的稳定，不利于企业的资源效益的提高和国家的资源的充分利用。

参考文献

[1]迟永宁，李群英，李琰，等.大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策[J].电力设备，2008，9（11）：16-19.

[2]李自明,姚秀萍,王海云,等.不同风电机组并网对电力系统暂态电压稳定性的影响[J].电力科学与技术学报,2016,31(2)16-21.

[3]马彦宏，汪宁渤，刘福潮，等．甘肃酒泉风电基地风电预测预报系统[J]．电力系统自动化，2009，33(16):88-90．

[4]付小伟,王进,郭伟,等.风电集中并网运行对系统电压稳定性的影响研究[J].电气技术,2012(8):59-62,91.

[5]甘肃省电力公司．“2．24”桥西升压站事故调查分析报告[R]．兰州:甘肃省电力公司调度通信中心，2011．

[6]张颖.大规模风电并网对山西电网调峰及暂态稳定性影响研究[D].北京:华北电力大学,2015