大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響

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1、萬方數(shù)據(jù)第23卷第7期2010年7月廣東電力GUANGDONGEI。ECTRlCPOWERV01．23NO．7Jul．2()10大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響黃德琥1，陳繼軍2，張嵐3(1．廣東電網(wǎng)公司韶關(guān)供電局。廣東韶關(guān)512028；2．池州供電公司，安徽池州247000；3．東北電力大學(xué)，吉林吉林132012)’摘要：由于風(fēng)能具有隨機(jī)性、間歇性、不穩(wěn)定性的特點，當(dāng)風(fēng)電裝機(jī)容量占總電網(wǎng)容量的比例較大時會對電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全運行帶來沖擊。針對這一問題。闡述了大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量、電網(wǎng)

2、頻率、發(fā)電計劃與調(diào)度、系統(tǒng)備用容量等方面的影響，并提出改善風(fēng)電并網(wǎng)影響的措施。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；并網(wǎng)；電力系統(tǒng)；穩(wěn)定性；電能質(zhì)量；發(fā)電計劃中圖分類號：TM614文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1007-290X(2010)07．0027-04ImpactofLarge-scaleWindPowerIntegrationOilPowerSystemHUANGDe—hul，CHENJi—jun2。ZHANGLan3(1．ShaoguanPowerSupplyBureauofOuangdongPowerGridCor

3、p．．Shaoguan·Guangdong512028-China；2．ChizhouPowerSupplyCo．，Chizhou，Anhui247000，China；3．NortheastDianliUniv．，Jilin。Jilin132012·China)Abstract：Duetotherandomness。intermittenceandinstabilityofwindenergy，alargeproportionofwindpowerinstalledcapacityinthetotalg

4、ridcapacitywillimpacttheoperationstabilityandsecurityofgrid．Correspondingly·theinfluencesoflarge·scalewindpowerintegrationonthepowersystemstability·powerquality·powergridfrequency·powergenerationplanninganddispatching。systematicstand—bycapacity，etc．a(chǎn)reex

5、poundedwithrelevantimprovingmeasuresproposed．Keywords：windpowergeneration；grid·connectedoperation；powersystem；stability；powerquality；powergenerationplanning我國風(fēng)力發(fā)電建設(shè)進(jìn)入了一個快速發(fā)展的時期，大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電必須要實現(xiàn)并網(wǎng)運行L1]。風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)的分析是風(fēng)電場規(guī)劃設(shè)計和運行中不可缺少的內(nèi)容，是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的三大課題之一。歐美風(fēng)電大國對風(fēng)力

6、發(fā)電的建設(shè)和運行已有一些實際經(jīng)驗和技術(shù)規(guī)定[2]，但由于我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)不同，因此不完全適合我國的實際情況。本文主要介紹大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響。1風(fēng)能發(fā)電的特點風(fēng)能發(fā)電的特點是：a)風(fēng)能的穩(wěn)定性差。風(fēng)能屬于過程性能源，是不可控的，具有隨機(jī)性、間歇性、不穩(wěn)定性的特點，風(fēng)速和風(fēng)向決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的發(fā)電狀態(tài)以及出力的大小。收稿日期：2010．05．22b)風(fēng)能不能儲存。對于單機(jī)獨立運行的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，要保證不間斷供電，必須配備相應(yīng)的儲能裝置。c)風(fēng)電場的分布位置通常比較偏遠(yuǎn)。我國的風(fēng)電場多數(shù)集中在風(fēng)能資源

7、比較豐富的西北、華北和東北地區(qū)。由于風(fēng)能發(fā)電具有以上特點，使得風(fēng)電的開發(fā)和利用較之水力發(fā)電困難得多。風(fēng)電的最大缺點是穩(wěn)定性差，若風(fēng)電系統(tǒng)所產(chǎn)生的電能直接并入電網(wǎng)，將影響局部電網(wǎng)運行的穩(wěn)定性。2大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響2．1對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響大規(guī)模風(fēng)電場接人電力系統(tǒng)時，風(fēng)電場對無功功率的需求是導(dǎo)致電網(wǎng)電壓穩(wěn)定性降低的主要原因口]。研究表明：一方面，風(fēng)電場的有功出力使負(fù)荷特性極限功率增大，增強(qiáng)了靜態(tài)電壓穩(wěn)定性；另萬方數(shù)據(jù)廣東電力第23卷一方面，風(fēng)電場的無功需求使負(fù)荷特性的極限功率減少，降低了靜態(tài)電壓穩(wěn)

8、定性。目前，風(fēng)力發(fā)電多采用異步發(fā)電機(jī)，需要外部系統(tǒng)提供無功支持。變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)在向電網(wǎng)注入功率的同時需要從電網(wǎng)吸收大量的無功功率，風(fēng)電場的無功仍可看作是一個正的無功負(fù)荷，因此，當(dāng)風(fēng)電場的容量較大且無功控制能力不足時，易影響電壓的穩(wěn)定性，嚴(yán)重時會造成電壓崩潰。風(fēng)電場的并網(wǎng)改變了配電網(wǎng)的功率流向和潮流分布，這是既有的電網(wǎng)在規(guī)劃和設(shè)計時未曾考慮的。因此，隨著風(fēng)電注入功率的增加，風(fēng)電場附近局部電網(wǎng)的電壓和聯(lián)絡(luò)線功率將超出安全運行范圍，影響系統(tǒng)的穩(wěn)