风力发电对电力系统的影响分析

姚春霞 白永忠

摘 要：随着我国社会、经济的不断发展，能源结构也在不断完善。从我国很长一段时间的能源供给来看，都在使用不可再生资源。同时在能源的使用中，由于技术限制，能源的利用率也并不是很高，也加剧了能源的浪费，造成了很严重的生态影响。现如今，针对这一问题，诸如风力资源等清洁能源不断发展，并已经取得了一定的成就。有关部门要进一步加大对风力发电的重视程度，不断完善技术创新、管理创新、政策支持，切实提高风力资源的利用效率，实现我国能源产业的良性发展与可持续发展。对此，本文主要结合电力系统中风力发电的影响情况分析以及优化与完善电力系统中风力发电效果的具体措施，从多个角度出发，提出具体的可行性方法。

关键词：风力发电;电力系统;影响分析;优化措施

从电力系统中风力发电的影响情况来看，主要体现在如下方面：电力系统中风力发电发电站规模对电力系统的影响;电力系统中风力发电对电能质量的影响;电力系统中风力发电对电能稳定性的影响。相关部门与相关人员要进一步落实好风力发电的具体要求，结合问题成因，制定更为有效的改进措施。从而不断提高工作展开的效率和质量，切实发挥出风力发电的作用，实现我国能源产业的进一步发展。因此，本文针对问题，探讨风力发电对电力系统的影响。

一、电力系统中风力发电的影响情况分析

（一）电力系统中风力发电发电站规模对电力系统的影响

近些年随着我国能源结构的不断调整，风力发电项目的规模也在不断扩大。尤其是在系统化的电网管理结构中，风电装机容量的占比通常是比较小的，即便注如了风力发电所需要的电能，也不会对电网产生较大的影响。对此，在很多风力发电的项目中，也并不会针对发电厂的规模进行限制和标注。但是，在一些具有更丰富风能资源的地区中，考虑到其地理位置和市中心的差距，电网的容量往往不是很大，同时电网自身所具备的抗干扰能力也比较弱。因此，便导致了风力资源在不可控性和随机性上的偏差。同时，在不可控性和随机性的基础上，也缺少对风力功率进行集中预测的技术，进一步加剧了二者之间的相互影响。

（二）电力系统中风力发电对电能质量的影响

从风力发电项目对电能质量产生的影响来看，主要体现在以下三个方面：（1）电能质量影响中的谐波影响。通常情况下认为，在进行变速风险机组的并网操作时，风力发电项目中的变流器是会长时间处于工作状态的。因此便加剧了整体结构中的谐波问題;（2）电能质量影响中的闪变和电压波动影响。一般认为在并网风电机组当中，由机组所产生的功率会在常规化的运行中出现波动，从而延伸为闪变问题与电压波动问题。但是对其进行深度剖析，也可以发现其原因主要出现在控制系统方面，以及电网状况运行方面。由于控制系统的不足和电网状况运行的缺失才导致了这一类问题;（3）电能质量影响中的电压跌落影响。通常情况下认为，在并网风机的运行中，异步电机的使用频率是比较高的，同时也直接在电网中吸取无功功率。基于此，便会给电网的整体测定电压造成很严重的负面影响。此外，若风机的数量比较多，在风机与弱电网接收时，所产生的电压跌落也会被放大，从而使电压出现突然下降的问题。

（三）电力系统中风力发电对电能稳定性的影响

一般认为，在电网的运行中，只有确保了电网运行的稳定，才能够真正发挥出电网的价值。那么从风电并网的优势来看，更多是在电网的连接点中，提高电网的稳定性。期间，考虑到大面积的发电网并入问题，也需要保证实际的注入功率要小于所接入电网的整体负荷功率，并将参数控制在20%。由此可见，通过对并网结构的应用，确实能够对电网的稳定性进行改善，并同时优化稳态电压的分布。从静态电压的稳定性限制因素来看，很大一部分原因是负荷特性极限功率的增加。而负荷特性极限功率的增加则在于风电场有功功率的作用。此外，在建立实际模型中，由于风电场的无功需求，便会降低负荷特性极限功率，以此来降低静态电压的稳定性。期间，如果不能确保供给的充足，也会加剧风电场并网操作的落实。

二、优化与完善电力系统中风力发电效果的具体措施

（一）针对发电厂的规模，进行更为科学、合理的设计，不断完善设计体系

在电力系统的风力发电效果优化中，首先便要对发电厂的规模设计体系进行完善，以此来提高发电厂的有效性，突出发电厂的作用。基于此，首先需要工作人员针对风力发电的项目规模进行整理和分析，以此来为后续的计算与评价工作提供参考，达成电场短路容量比的目标。期间，从短路容量来看，主要指的是网络在结构上的强度。而风电场接入点的容量，则更多是对风力发电注入功率电流灵敏度的表现。基于此，通常情况下认为，在工作人员进行常规化的管理中，要对处理机制的系统化进行进一步强化，以及对项目管控措施的系统化进行进一步强化。以此来不断提高管理要求与渠道的稳定，并保障发电厂在运行过程中的稳定和安全。此外，通过对大型并网风电场在运行效率上的关注和投入，也能够实现科学的动态分析。并在动态仿真优化的基础上对连接方式和风荷过载能力进行进一步的优化。

（二）针对发电厂的电能质量，完善相应的升级工作

面对发电厂电能质量升级的要求，在工作人员进行管理机制的实际建立中，首要任务便是更好地对电网的结构进行改善。详细分析负荷点的电网结构和联结电源的电网结构，以此来进一步提高供电项目的可靠性。同时，也能够针对当前存在的复杂运行问题，进行有效的减少，实现组合结构的全面提升。此外，通过以上方式，也间接为交流同步电网的优化个工作开拓了一个新的渠道。通常情况下认为，针对发电机的同步交流电网，需要做好同步运行的工作，以此来对直流线路的稳定性进行升级。此外，为了进一步减少电网受到的风电厂并网冲击，工作人员也需要利用好双向晶管装置，以此来提高问题解决的集中性。并在有效降低了电流冲击的基础上，提高启动方式的系统性，减少不良反应。

（三）针对发电厂的稳定性，做好与之对应的优化措施

前文中也曾谈到稳定性对于发电厂运行的重要性。对此，相关部门与相关人员也需要进一步完善稳定性工作，加速稳定性的优化。同时，还需要针对管理机制，进一步加速系统化的构建，以此来实现管理措施的升级。

（四）针对工作人员素质，加强人才队伍建设

21世纪是人才的世纪，任何行业的发展都离不开人才的投入。尤其是在市场经济的导向下，人才的投入与培养已然成为企业间比拼的核心竞争力。只有确保了人才的质量，才能够保证工作的质量。有关部门也要重视起人才培养，打造技术型人才和创新型人才。针对风力发电中存在的问题，和所需要的技术，进行进一步的研究，切实推动我国的技术革新，切实推动我国清洁能源产业的发展。

结束语

在优化与完善电力系统中风力发电效果的过程中，相关部门与相关人员可通过针对发电厂的规模，进行更为科学、合理的设计，不断完善设计体系、针对发电厂的电能质量，完善相应的升级工作以及针对发电厂的稳定性，做好与之对应的优化措施等一系列方法来达到目的。意在从多个角度出发，分析问题成因，找寻解决方法，制定更为科学、合理的方案策略。从而不断提高工作展开的效率和质量，切实发挥出风力发电的作用，实现我国能源产业的进一步发展。

参考文献：

[1] 孙元章， 吴俊， 李国杰. 风力发电对电力系统的影响[J]. 电网技术， 2007， 31（020）：55-62.

[2] 迟永宁， 王伟胜， 刘燕华，等. 大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响[J]. 电力系统自动化， 2006， 30（015）：10-14.

[3] 范高锋， 赵海翔， 戴慧珠. 大规模风电对电力系统的影响和应对策略[J]. 电网与清洁能源， 2008， 24（007）：44-48.