风力发电对电网运行的影响

马荣

改革开放以来社会经济发展迅速，为了进一步加强环保建设，节省能源消耗，新能源产业的发展得到明显的进步。尤其是最近几年以来，太阳能、风能、地热能、潮汐能等都得到了广泛的应用。在这种社会经济背景下，风力发电秉着自身环保、绿色、节能的优点在电网建设中得到了良好的发展。本文对此做了深入研究，本首先阐述了目前我国风力发电发展现状，随后详细分析了风力发电对于电网运行带来的不良影响，并提出了几点有效的解决措施，以期从根本上促进风力发电与电网运行之间的协调发展。

【关键词】风力发电 电网运行 影响

最近几年以来随着新能源产业的发展，风力发电受到了行业来自社会各界的高度重视，风电电源的规模越来越大，占据全网容量的比例也在逐渐提升，这导致常规电源的控制能力和调整能力明显被削弱，但是从本质上来讲风电电源相较于常规电源来说某些功能很难持平，这也导致风力发电在运行过程中很容易产生各种问题，对此有必要加大研究力度，选择合理措施，避免风力发电对电网的运行造成过多的阻碍，而是能够充分放大其使用优势，这样才能促进我国电力事业的健康发展。

1 我国的风力发电的现状分析

风力发电在我国起步时间较早，发展速度较快，到目前为止，已经逐渐发展成为了继火力发电和水力发电之后的第三大新能源发电电源。从目前的实际情况来看，我国风力发电技术过分依赖国外技术，或是在此基础上对其进行吸收然后根据实际需求对其进行改造和创新而来的，在自主研发上面还不够到位。

我国风力发电最初起始于上个世纪五十年代中后期，经过多年的发展和进步，目前已经逐渐趋于稳定状态。2009年时我国风力发电机总装机容量位居世界第二，到目前为止加上新增容量已经位居世界首位。这足以见得我国风力发电产业的发展速度。

但是从另一个角度来看，目前我国风力发电和电网运行之间存在一定矛盾，运行不够协调，这对电力事业的发展带来一定的不良影响。导致在这种问题的原因主要为：

（1）风力发电建设和电网节奏不统一，存在矛盾和差距；

（2）过度侧重资源方面的规划。

对此，还需要采取有效措施加以完善和管理。

2 风力发电对电网运行的影响

2.1 威胁电网安全

风电机组与电网末端连接时会在一定程度上改变配电网功率流动的单向性，而事实上这种问题在起初规划中总会被忽略，这种现象在很大程度上增加了风电场周围电网运行的安全隐患，使之超出了规定的安全范围，严重时候还会引发电压崩溃。与此同时由于风力发电在运行过程中会向电网中注入大量的电量，这会严重感染到电网频率和运行稳定性。此外也会导致短路问题出现增大了母线、开关等装置的损坏几率。由此可见，风力发电是存在一定危险性的，对于电网运行的安全有着一定的不良影响。

2.2 影响电网调度

我国地域辽阔，风力资源丰富的地区不在少数，这类地区通常电网都比较薄弱，负荷量较小，周围环境对风电功率也带来了一定的约束，因此调整电网潮流分布是必要手段，但是在这样也会影响到电网节点电压。风能无法控制，而且稳定性较差，同时也具有一定的间歇性，导致风电机组的运行也呈现出波动性和间歇性等特点，且网后风电场又有反调节的特性，需预留更多的调峰容量和备用电源，这样一来不仅风力发电的调度难度被加大，整个电网的调度工作都将受到一定的影响。

2.3 影响电能质量

风力发电对于电网的电能质量来说也会造成一定的影响。风电机组的输出功率具有波动性，因此在湍流、塔影、尾流等多重效应的作用下就会出现电压偏差、谐波、闪变、波动等不良现象，这对电能质量来说影响十分不利。同时由于异步电动机没有独立的励磁设备，且在运行过程中伴有强大的冲击电流，导致电压值很容易到不良影响。除此之外，大量使用电子设备也会对电压造成一定的影响导致其发生畸变从而降低电能质量。

3 对于风力发电不良影响的解决措施

3.1 安全不良影响的措施

电力企业需要综合多方面因素，将风力发电在电网运行中的不同方面的影响集中在一起进行考虑，其中包括运行方式、频率控制、安全故障、潮流分布等内容。然后根据实际存在的不安全因素选择行之有效的解决措施，加大风力发电的研究力度，对风力并網进行升级和改造，在提高电力设备工作效率的同时增加风电场周围开关装置的遮断容量。除此之外，企业也可以额外装设滤波器，主要在作用是为了有效预防电网谐波，以此来保证电网实现安全稳定的运行。

3.2 针对电能质量不良影响的措施

（1）对于电能质量问题电网企业必须要予以高度重视，根据实际情况对电网结构进行适当的优化和完善，同时合理调节电网线路。

（2）对电网电压等级和输电方式进行适当的改变，例如用超高压输电方式代替高压输电方式，并对自动控制装置上的输电线路进行改造或换新，可以在一定程度上有效避免电能质量受到风力发电的不良影响。

3.3 针对电网调度不良影响的措施

（1）将电网的接纳研究作为工作重点，加大研究力度，然后针对实际情况适当提升电网对电量的接受能力。

（2）做好相关分析和研究，保证充分了解并掌握电网的最大接受能力和风电装机实际容量进，并做好详细记录，以便为风电并网的建设和发展提供有利的参考依据，同时也为电力企业在短时间内提高风力并网的技术水平提供良好的技术支持。

（3）针制定合理的风力发电并网调度管理制度并不断改进和完善，科学预测风电场风电功率，保证风电机组的积极作用可以充分发挥出来。

4 结论

总而言之，在新能源产业的建设和发展中，风力发电占据重要位置，是未来新能源发电的主流形式。电力企业对此必须要予以高度重视，加大风力发电的研究力度，不断提高技术水平，同时针对其存在的不良影响进行深入分析，并保证可以有效解决。只有这样，才能在充分发挥风力发电积极作用的同时降低其不良影响，从而促进电力事业的良好发展。

参考文献

[1]王传波，舒仨东，毕晓颖.我国风力发电对电网运行的影响[J].华电技术，2011，12（33）：78-80.

[2]王天施，苑舜.风力发电对电网的影响及对策[J].高压电器，2010，8（46）：89-92.

[3]李军军，吴政球，谭勋琼，陈波.风力发电及其技术发展综述[J].电力建设，2011，8（32）：64-73.

作者单位

新疆新能源（集团）有限责任公司 新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市 830026endprint