隨著我國風(fēng)電裝機(jī)量的增加，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)也成為影響電力系統(tǒng)的一個(gè)重要因素，風(fēng)電并網(wǎng)對電網(wǎng)的穩(wěn)定性到底有何影響，通過本文，你可以得到很好的認(rèn)識。

隨著能源問題和環(huán)境問題的日益凸現(xiàn)，世界各國都重新調(diào)整各自的能源策略，大力開發(fā)新能源。風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的可再生能源，風(fēng)力發(fā)電因?yàn)榧夹g(shù)比較成熟，可形成規(guī)模開發(fā)，近年來得到迅速發(fā)展。

目前，我國風(fēng)電發(fā)展進(jìn)入一個(gè)快速發(fā)展時(shí)期，2006年是我國實(shí)施《可再生能源法》的第一年，風(fēng)電建設(shè)步伐明顯加快，到2006年底，裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到約230萬kW。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組常采用不同于傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組的發(fā)電技術(shù)，其穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性都與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)組不同;大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)后，電網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性、暫態(tài)穩(wěn)定性和頻率穩(wěn)定性都會發(fā)生變化。

不同類型的風(fēng)電機(jī)組，由于其結(jié)構(gòu)不同，對電網(wǎng)的影響也不一樣。恒速恒頻風(fēng)電機(jī)組主要采用風(fēng)力機(jī)驅(qū)動異步感應(yīng)電機(jī)發(fā)電，然后直接接入電網(wǎng);由于異步感應(yīng)電機(jī)在發(fā)出有功功率的同時(shí)，需要從電網(wǎng)吸收無功功率，因此，其電壓穩(wěn)定性較低。變速恒頻風(fēng)電機(jī)組由于可實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲、減少風(fēng)輪機(jī)組機(jī)械應(yīng)力等優(yōu)點(diǎn)，成為主要的發(fā)展方向;其中基于雙饋感應(yīng)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組由于降低了電力電子裝置的容量，近年來，得到了廣泛的發(fā)展;但由于變速恒頻風(fēng)電機(jī)組采用了電力電子裝置，使得電磁功率與機(jī)械功率解耦，無法向電網(wǎng)提供慣性響應(yīng)，對電力系統(tǒng)的頻率穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。

隨著我國對風(fēng)電建設(shè)力度的加大，風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模不斷增加，大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)產(chǎn)生的影響將逐漸突出，由此帶來的相關(guān)系統(tǒng)問題將成為我國風(fēng)電發(fā)展的主要制約因素之一。大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)有兩種情況：一是大型風(fēng)電場接入輸電網(wǎng)，二是多個(gè)小型風(fēng)電場接入電力系統(tǒng)某一地方的配電網(wǎng)。小規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響主要是以下幾個(gè)方面：穩(wěn)態(tài)電壓值的上升、過電流、保護(hù)裝置的動作誤差、電壓閃變、諧波、浪涌電流造成的電壓降落。大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)對電力系統(tǒng)的影響除了以上那些方面外，還會有電力系統(tǒng)的震蕩和電壓穩(wěn)定性問題。因此只有對大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)才有必要考慮電壓穩(wěn)定性問題。

風(fēng)電機(jī)組類型和無功特性

目前大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般有兩種類型，一種是采用異步發(fā)電機(jī)的固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組，另一種是采用雙饋電機(jī)或通過變頻器并網(wǎng)的變速風(fēng)電機(jī)組。固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組發(fā)出有功的同時(shí)吸收無功功率，不具備調(diào)壓能力，其電壓通過無功補(bǔ)償和調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓水平來調(diào)整;通過變頻器并網(wǎng)的變速風(fēng)電機(jī)組不具備發(fā)無功能力，但通過調(diào)節(jié)變頻器，可以使并網(wǎng)時(shí)功率因數(shù)達(dá)到很高水平;變速恒頻風(fēng)電機(jī)組具備調(diào)壓能力，在發(fā)出有功功率的同時(shí)可以發(fā)出無功功率，并可根據(jù)系統(tǒng)需要在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)無功輸出，但從目前國內(nèi)安裝的變速恒頻風(fēng)電機(jī)組情況來看，大部分沒有應(yīng)用調(diào)壓功能，運(yùn)行中保持機(jī)端功率因數(shù)為1.0。

大規(guī)模風(fēng)電場并網(wǎng)的主要問題

風(fēng)電場并網(wǎng)運(yùn)行對電網(wǎng)的影響由于風(fēng)電具有隨機(jī)性和間歇性特點(diǎn)，并網(wǎng)風(fēng)電將對電網(wǎng)產(chǎn)生一定影響。風(fēng)電發(fā)展初期裝機(jī)規(guī)模較小，與配電網(wǎng)直接相連，對電網(wǎng)的影響主要表現(xiàn)為電能質(zhì)量，隨著大規(guī)模風(fēng)電接入輸電網(wǎng)，系統(tǒng)調(diào)峰壓力加大，系統(tǒng)穩(wěn)定和運(yùn)行問題突顯。電能質(zhì)量風(fēng)電機(jī)組對電能質(zhì)量的影響主要表現(xiàn)在高次諧波、電壓閃變和電壓波動上，在采用雙饋?zhàn)兯俸泐l風(fēng)電機(jī)組的情況下較為嚴(yán)重。并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組在連續(xù)運(yùn)行和機(jī)組切換操作過程中都會產(chǎn)生電壓波動和閃變。

1、電壓波動和閃變

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大多采用軟并網(wǎng)方式，但是在啟動時(shí)仍會產(chǎn)生較大的沖擊電流。當(dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時(shí)，風(fēng)機(jī)會從額定出力狀態(tài)自動退出運(yùn)行。如果整個(gè)風(fēng)電場所有風(fēng)機(jī)幾乎同時(shí)動作，這種沖擊對配電網(wǎng)的影響十分明顯。不但如此，風(fēng)速的變化和風(fēng)機(jī)的塔影效應(yīng)都會導(dǎo)致風(fēng)機(jī)出力的波動，而其波動正好處在能夠產(chǎn)生電壓閃變的頻率范圍之內(nèi)(低于25Hz)，因此，風(fēng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)也會給電網(wǎng)帶來閃變問題，影響電能質(zhì)量。