风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响

刘阳

黑龙江中宇富锦风力发电有限公司  156100

摘要：本文主要介绍了风电的发展前景和风电装机容量的增加及其对电力系统的影响。将讨论继电保护系统安装、电力调节和其他相关方面的影响，并简要讨论电力系统的影响以及风电并网后如何处理。例如，功率改进。效率提升、供电结构改进、电力电子设备安装、风电场通道设计等工作改进。

关键词：风电电力系统影响

前言

随着我国经济发展对能源的需求不断增加，人们面临着能源危机和环境问题的双重挑战。(1)化石能源资源因需求量增加而被广泛使用，世界化石能源资源储量不可避免地日益减少；污染并造成环境污染。对世界自然环境造成破坏。在这两个问题的共同影响下，长期以来，世界上许多发达国家都高度重视这一问题，并积极寻求优化能源结构、发展清洁能源、开展可持续发展的途径。一般由太阳辐射产生。受自然地质条件影响，风能资源分布不均。

1风电发展

我国风能装机规模的快速增长和风能技术的提升，给我国风能发展带来了一些新的挑战。为确保到2030年我国对可再生能源的需求超过世界总量的20%，促进我国能源结构转型升级，促进我国风能产业健康发展，确定了下一步的指导思想。风能发展基本原则、总体发展目标、发展规划模式、重点任务、创新发展方式和技术保障措施。然而，随着我国风能装机规模的快速增长和风能技术的进步，我国风能发展面临一些新的挑战。为实现到2030年我国可再生能源消费比重超过20%的目标，进一步推动我国能源结构转型升级和风能产业健康发展，国家将确定一个意识形态。原则、总体发展目标、发展规划模式和重点、任务等，创新风电发展方式和保障措施。这一规划目标有利于保证我国当前风力发电速度和规模的稳定，而“十三五”期间我国风力发电的发展更多的质量升级，意味着要重视。

2风电应用于电力系统的优势

在我国新能源产业中，风能产业不仅发展迅速，而且逐渐成为可再生能源，最具商业优化前景，适合规模化发展，是继风能之后的下一个可再生清洁能源轻能源产业。保障能源安全，改善能源供应，减少生态污染，加强能源产业结构，构建和谐社会，对促进我国经济发展具有重要意义。现阶段，风电已成为与水电、煤电并列的三大常规能源之一。风力发电系统在运行过程中具有环保、无污染的特点，这主要是因为风能转化为电能不会污染大气，只会减慢气流速度。因此，除了减少二氧化碳而二氧化硫的排放，风电也避免了常规能源的消耗。对改善能源结构、保护大气环境和生态平衡具有十分重要的作用。此外，风电的有效应用可以降低清洁能源的开发成本，结合我国风电产业的不断发展，风电的技术研发能力将逐步加强。方便。风电成本将逐步下降。再加上风电设备的广泛应用，为钢结构、材料、控制、电机等多学科综合性产品开辟了可能性，推动我国绿色经济进一步发展。风电产业对我国来说是一个非常重要和可持续的新兴产业。

3风力发电对电力系统的危害及对策

3.1对电力系统的影响

限制风电场建设规模。目前，我国电网建设规模正在逐步扩大。但这并不是最重要的前提条件，因为并网风电场容量较小，占国家电网全部装机容量，对供电频率影响不大。它限制了我国风电场技术建设的规模。特别是在用电负荷小、风电资源充足的地方，同时国家电网结构相对脆弱，风能预测的准确性有待进一步提高。协调电网。从电网运行的角度来看，我国供电系统的安全运行也存在一定的风险，风力发电机组是随机干扰源。因此，最重要的是能够在风电场规划设计阶段确定最大输入功率容量。

3.2对电能质量的影响

风电机组运行特性和风能资源的不确定性决定了风能设备的功率波动特性，干扰了当地电源的能源效率。当风扇接入点附近出现过高的短路率时，电流波形和闪烁会受到控制。如果电气调节机构设计不合理，电流波形会发生很大失真，从而导致机械共振现象和潜在问题。

3.3对稳定性的影响

风力涡轮机通常位于电网连接的末端，具有限制供电线路中能量流动和分配的不确定性。但是，这些情况在国家电网的初期规划建设中并没有充分考虑。当风机输入功率增大时，配电网压力超过极限，连接节点线路总容量超过安全区域，情况发生较大变化时系统崩溃。

3.4对保护的影响

为了延长机组连接器的使用寿命，机组应始终处于并网运行状态，达到启动转速后，电机应进行风力发电机组的短时运行状态，确定转速不稳定的风扇。因此，继电保护装置的调整和选择应慎重考虑。如果风机三相短路故障在短时间内发生，故障的额定电流具有间歇性，不对称故障提供的短路保护额定电流也很有限。这些问题增加了风电场系统故障检测和原配电网潮流计算与保障的技术难度，在原配电网的系统设计和协调中没有充分考虑，也干扰了原配电网的系统设计和协调工作。的正常运行.

4改善电能质量问题

4.1网格结构的改进

常见的连接点短路率和导线X/R比也是导致风力涡轮机负载波动和闪烁现象的主要因素。共结电流比越大，平均电流闪变的变化越小。如果电源线的X/R值良好，则可以利用无功功率产生的电流变化量来补偿有功功率产生的电流变化量，降低整个系统的平均闪变值。

4.2电力电子设备的安装

当汽轮机组达到相同转速时，发动机闭合定子断路器，电流反馈使发动机调整双面晶闸管的超前角，并通过双面晶闸管接入电网。双面晶闸管从180°逐渐变为0°。开启，并网过程完成后，双面晶闸管短路。上述软启动方式还可以使并网过程更加均匀，还可以在风机并网前将冲击流限制在额定容量的2-5倍。

5、做好风电场连接控制系统的设计

5.1组开关电容

控制系统中的无功功率辅助是使用快速组开关电容器组执行的。风电可以直接改变风电场电压的有功和无功功率。风能电容器组的调压波形一般为梯形，必须有相应的切换时间，如果没有无时限的切换，风能转换的电压波形就无法快速响应。

5.2调整保护装置

目前，风电场安全保护装置的安装和调整一般根据终端变电站的规划确定。基本上，上变电所的检修是为了中断风电场引出线的故障电流，通过高岛检修和低压检修，使风电场的风机运行一一增加。然而，这些维护设置将在未来将大型风电场连接到电网时显着降低网络系统的安全性。因此，调峰运行管理面临的问题首先是根据各种科技参数等气象信号和对各类风能发电机械和装置运行情况的预测，必须克服以下方法：以实际风机发电方案和AGC算法计算风速和风力，负荷预测为基准，应用到现场，调度部门再计算电力引起的调峰运行设计并完成原则上，可以为该区域内安装的任何发电机预测风电场的出力波动，让每台风力发电机都能发电，从而主动管理所有设备。可以做预测管理工作。为应对风电机组引起的功率波动问题，实现对当地电网无功和电流的优化控制，进一步扩大无功管理系统的应用范围，将人工和无功电流管理系统应用于风力发电并入电网农场接入点变电站。

结语

近年来，由于我国风电技术的快速发展，特别是单个风电场规模的扩大，制约我国风能发展的“主要瓶颈”是国家电网建设。因此，风能是建设中国供电网络的重要动力源，通过统筹规划火电、水电、核电、风电等电力供应，优化我国整个供电网络，保证供电的安全、可靠、安全和经济效益，最大限度地发挥电力的经济效益。供电公司和整个社会。

参考文献

[1]马进,王闯.风力发电对电力系统一次调频的影响及解决措施[J].科技创新与应用,2021,11(31):76-79.

[2]陈珂.双馈风机并网对电力系统稳定性影响的研究[D].安徽理工大学,2018.

[3]和萍,文福拴,薛禹胜.风力发电对电力系统小干扰稳定性影响述评[J].电力系统及其自动化学报,2014,26(01):1-7+38.