探究风电并网对电力系统调度运行的影响

刘玉良　何昌洋

摘要：随着人们日益增长的物质文化需求导致能源枯竭和环境恶化，为改善地球环境，人们发现比常规能源发电更清洁且可再生的风力发电机制。因此一场保护环境的能源发电机制的革命由此诞生。但是风力和风电机组的不可控性以及电网中系统的电能质量成为了风力发电革命的关键性问题。与此同时为输电能力和输电阻塞的风电并网系统多区域协调调度提供了有力的发展依据。

关键词：风力发电;技术领域;深入研究

风力发电、火力发电以及水力发电在科技日新月异的发展下逐渐成为了世界上的三大发电体系，其中风力发电具有对自然环境无危害，取之不尽，用之不竭的特点，同时风力发电也是最先进的技术，最天然的发电方式。因此，风力发电广受各地电力企业的喜爱并成为了我国愿意付诸于全力去研究的技术领域之一。但是，随着研究的推进和发展使得一些关键性问题不断涌现出来，例如风速、风力等不确定性因素对风电并网之后系统运行产生的诸如发电系统频率选调、电压不稳等不可忽略的影响。所以，为了从源头处解决诸如此类的问题，我们有必要对其展开一系列的深入研究。

1调节风电网频率稳定的不可忽略性

自电力领域发展以来，我们国家自始至终都以功率和电压等几个方面作为电力系统相关科研研究的重中之重，但是却始终忽略了同样起着关键性作用的频率稳定方面的诸多问题。社会生活日新月异，社会的发展变化就在我们周围，面对日新月异的社会发展，由于人们对电力的需求不断增加，随之便导致了电力系统的频率经常出现跳频等极大影响城市电力系统的安全性问题，这些问题就像一颗随时影响城市经济发展的巨型炸弹。因此当代风电并网中的发电系统频率问题必须作为重点进行专业性的研究。普通情况下风力发电的研究方法包括动态研究方法和静态研究方法[1]。一般来说，动态研究方法研究过细，进程缓慢，因此在解决电力频率问题上不能很好的在现实生活工作中进行应用。但是静态研究方法具有直接明了和快速评估的特点，因此更能够对电力系统频率的稳定性问题进行深刻的剖析和研究，进而满足现实生活中的用电需求。

2关于风电网系统频率研究的重要价值

在现存的三种发电模式下水力发电及火力发电和风力发电相比较为稳定。在三种发电方式中风力发电因其风力大小的难控性导致其在电力功率的输出以及电力的强弱差值变化极其不稳定等原因，从而使预期效果很难达到。随着科技与社会的不断发展，我国的风力发电机不断增加，逐渐形成了规模型的风力发电网，同时也标志着我国进入了风力发电系统的发展期阶段，这也在很大程度上促使我国必须深入研究风力发电系统的功率和风力发电系统在运行中的稳定性。在科技突飞猛进的时代，为使电力系统能够安全平稳的运行和使用。我们不难发现，风力发电场本质上是一种客观存在的对电力系统的稳定程度具有重要影响意义的关键干扰源之一。所以为达到资源利用的最大化，提高电力系统的稳定程度以及增强风力发电极致的工作效率，我们必须将电力系统频率的研究放在首要研究地位。

3發电机电压与系统电压频率的差稳定的研究

3.1风力发电机组并网

其一，风力发电机组并网兼顾模块化设计和研究周期短两大特点。风力发电机组操作简单方便，其完成单台风机的安装、调试、启动及最后投入使用仅需3个月时间。其二，风电机组并网设备对土地的使用率不高且对所使用的土地无质量要求。其三，风力发电机组并网系统以机器自动化为依托，可大幅度降低其对人力的需求。与此同时电力系统在运行中得到的效果也得到了明显的提高，使无人值班的脚步又向前迈出了一个台阶，使电力系统效益的提高获得了有力保障[2]。

3.2电压稳定性受到风力发电机组并网所产生的影响

风力发电机组并网在电压稳定的研究中有许多方法，其中控制量法具有较为高效、科学的显著特点。首先通过建模（S=n1- n/n1，其中n代表转子速度，n1代表同步转速）研究电力系统工作情况，将变量设为S，与实际情况进行结合，兼顾间断性、随机性的原则，将风速、风力、电网负荷方程式（f （x，u， p） =0，其中，u为控制变量， p为实际参数，x为状态变量）灵活的运用并展开运算，将能够得出的结论进行对比。通过风力的大小、电网本身能够承受的负荷以及风速等已知量进行科学的比较，发现其均会影响到电压本身的稳定性，当这些相关变量一旦超出其本身可承载的最大值，将会对电力系统造成极大干扰，最终导致其出现电压不稳等方面的问题，因此每一次实验我们都需要小心谨慎。为能够解决构造风电发电机组并网系统的框架，拟订合理科学的策划案，解决风力发电机组对电压稳定的负面效果，规范并纠正其技术在实践中的应用等重大问题我们必须整理和搜集对电力系统电压产生影响的所有因素。

3.3电力系统频率受到风力发电机组并网带来的问题

作为始终是电网体系科研项目之一的电力系统稳定程度一直倍受相关科学界的关注，此项目意在通过确保风力发电机组并网战略能够科学有效的进行同时保障电力系统稳定程度以及规避部分地区供电不足、供电不稳和电力系统本身的低稳定等情况。随着人们日益增长的物质文化需求致使电力系统越发的不稳定和其负荷只增不减，因此在众多干扰源中风力干扰源被列在首位，为了能够有效的对电力系统变化情况进行统计控制，使风力发电机组并网对电力系统频率的负面影响大幅度减少可以通过实验分析法、快速评估法进行更深一步的研究。技术工作人员通过各种与风力测试有关的高技术产品，同时加以规范的实验素养进行操作，借用统计学方法对风力、风速以及不同负荷水平下探究风力系统受到的影响将（风力发电机组并网）电力系统的频次变化情况的前后实验进行对比。实际研究开始后，通过诸多繁杂的实验并通过风速模拟机等专业的相关科学工具，最终得到了与风力发电机组并网和系统频率稳定性的一系列相关研究结论。本次实验的最大亮点在于将风力发电机组并网前后的数据以及系统频率的高低进行深入的探讨;然后通过改变风速的大小研究对电力系统频率的影响度及其实际有效数值;最终，将风速大小和风力发电机的不同负荷作为不变量和可变量对整个发电机组和频率带来的问题[3]。

（1）在图一中存在两条曲线，一定条件不变的情况下，曲线1是风力发电机组在并网前的一个系统频率曲线，不难看出，风力发电机组在并网后的频率曲线图则为曲线2。由图可知在风力系统并网之后频率出现了不规则且剧烈的波动，而在并网发生之前其频率无波动异常。

（2）风力发电机组并网之后，其它条件不变的情况下只改变风速，其变化图如图二所示。

在图二中不难观察到，分别有在三种不一样的风速下测得的电力系统频率波动程度的a、b、c三条曲线。从中可以直观的了解到，虽然图中三条曲线的频率偏差不同，波幅程度有差异，但曲线的波动方式和走向基本上相同。所以我们得出结论，其它条件不变的情况下，仅改变风速的大小，在风力并网之后会产生一定程度的影响，且不同的风速大小对其影响效果各有差异。

结语

综上所述，电力系统发展趋势为风力并网，这就需要技术人员在熟悉风力并网内涵，并关注电力系统的频率和电压稳定性的影响，在发生电压震荡的情况时，应该及时的下发电网调度报告，以保证电力系统的稳定性。而风力发电系统由于其具有无污染、纯天然的特点，在我国将来段时间内其必超越其它发电系统方式及其产业模式。因此为使我国能够强有力的发展社会科技，风力发电的发展就必须加以重视。

参考文献

[1]龙雨嘉.探析风电并网对电力系统调度运行的影响[J].通讯世界，2019，26（03）：134-135.

[2]李雄春.浅析风电并网对电力系统调度运行的影响[J].民营科技，2018（11）：61.

[3]陈明星.探析风电并网对电力系统调度运行的影响[J].科技资讯，2017，15（25）：46-47.