風力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響

馬榮

改革開放以來社會經(jīng)濟發(fā)展迅速，為了進一步加強環(huán)保建設，節(jié)省能源消耗，新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到明顯的進步。尤其是最近幾年以來，太陽能、風能、地熱能、潮汐能等都得到了廣泛的應用。在這種社會經(jīng)濟背景下，風力發(fā)電秉著自身環(huán)保、綠色、節(jié)能的優(yōu)點在電網(wǎng)建設中得到了良好的發(fā)展。本文對此做了深入研究，本首先闡述了目前我國風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀，隨后詳細分析了風力發(fā)電對于電網(wǎng)運行帶來的不良影響，并提出了幾點有效的解決措施，以期從根本上促進風力發(fā)電與電網(wǎng)運行之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。

【關鍵詞】風力發(fā)電 電網(wǎng)運行 影響

最近幾年以來隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，風力發(fā)電受到了行業(yè)來自社會各界的高度重視，風電電源的規(guī)模越來越大，占據(jù)全網(wǎng)容量的比例也在逐漸提升，這導致常規(guī)電源的控制能力和調(diào)整能力明顯被削弱，但是從本質(zhì)上來講風電電源相較于常規(guī)電源來說某些功能很難持平，這也導致風力發(fā)電在運行過程中很容易產(chǎn)生各種問題，對此有必要加大研究力度，選擇合理措施，避免風力發(fā)電對電網(wǎng)的運行造成過多的阻礙，而是能夠充分放大其使用優(yōu)勢，這樣才能促進我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。

1 我國的風力發(fā)電的現(xiàn)狀分析

風力發(fā)電在我國起步時間較早，發(fā)展速度較快，到目前為止，已經(jīng)逐漸發(fā)展成為了繼火力發(fā)電和水力發(fā)電之后的第三大新能源發(fā)電電源。從目前的實際情況來看，我國風力發(fā)電技術過分依賴國外技術，或是在此基礎上對其進行吸收然后根據(jù)實際需求對其進行改造和創(chuàng)新而來的，在自主研發(fā)上面還不夠到位。

我國風力發(fā)電最初起始于上個世紀五十年代中后期，經(jīng)過多年的發(fā)展和進步，目前已經(jīng)逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。2009年時我國風力發(fā)電機總裝機容量位居世界第二，到目前為止加上新增容量已經(jīng)位居世界首位。這足以見得我國風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。

但是從另一個角度來看，目前我國風力發(fā)電和電網(wǎng)運行之間存在一定矛盾，運行不夠協(xié)調(diào)，這對電力事業(yè)的發(fā)展帶來一定的不良影響。導致在這種問題的原因主要為：

（1）風力發(fā)電建設和電網(wǎng)節(jié)奏不統(tǒng)一，存在矛盾和差距；

（2）過度側重資源方面的規(guī)劃。

對此，還需要采取有效措施加以完善和管理。

2 風力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響

2.1 威脅電網(wǎng)安全

風電機組與電網(wǎng)末端連接時會在一定程度上改變配電網(wǎng)功率流動的單向性，而事實上這種問題在起初規(guī)劃中總會被忽略，這種現(xiàn)象在很大程度上增加了風電場周圍電網(wǎng)運行的安全隱患，使之超出了規(guī)定的安全范圍，嚴重時候還會引發(fā)電壓崩潰。與此同時由于風力發(fā)電在運行過程中會向電網(wǎng)中注入大量的電量，這會嚴重感染到電網(wǎng)頻率和運行穩(wěn)定性。此外也會導致短路問題出現(xiàn)增大了母線、開關等裝置的損壞幾率。由此可見，風力發(fā)電是存在一定危險性的，對于電網(wǎng)運行的安全有著一定的不良影響。

2.2 影響電網(wǎng)調(diào)度

我國地域遼闊，風力資源豐富的地區(qū)不在少數(shù)，這類地區(qū)通常電網(wǎng)都比較薄弱，負荷量較小，周圍環(huán)境對風電功率也帶來了一定的約束，因此調(diào)整電網(wǎng)潮流分布是必要手段，但是在這樣也會影響到電網(wǎng)節(jié)點電壓。風能無法控制，而且穩(wěn)定性較差，同時也具有一定的間歇性，導致風電機組的運行也呈現(xiàn)出波動性和間歇性等特點，且網(wǎng)后風電場又有反調(diào)節(jié)的特性，需預留更多的調(diào)峰容量和備用電源，這樣一來不僅風力發(fā)電的調(diào)度難度被加大，整個電網(wǎng)的調(diào)度工作都將受到一定的影響。

2.3 影響電能質(zhì)量

風力發(fā)電對于電網(wǎng)的電能質(zhì)量來說也會造成一定的影響。風電機組的輸出功率具有波動性，因此在湍流、塔影、尾流等多重效應的作用下就會出現(xiàn)電壓偏差、諧波、閃變、波動等不良現(xiàn)象，這對電能質(zhì)量來說影響十分不利。同時由于異步電動機沒有獨立的勵磁設備，且在運行過程中伴有強大的沖擊電流，導致電壓值很容易到不良影響。除此之外，大量使用電子設備也會對電壓造成一定的影響導致其發(fā)生畸變從而降低電能質(zhì)量。

3 對于風力發(fā)電不良影響的解決措施

3.1 安全不良影響的措施

電力企業(yè)需要綜合多方面因素，將風力發(fā)電在電網(wǎng)運行中的不同方面的影響集中在一起進行考慮，其中包括運行方式、頻率控制、安全故障、潮流分布等內(nèi)容。然后根據(jù)實際存在的不安全因素選擇行之有效的解決措施，加大風力發(fā)電的研究力度，對風力并網(wǎng)進行升級和改造，在提高電力設備工作效率的同時增加風電場周圍開關裝置的遮斷容量。除此之外，企業(yè)也可以額外裝設濾波器，主要在作用是為了有效預防電網(wǎng)諧波，以此來保證電網(wǎng)實現(xiàn)安全穩(wěn)定的運行。

3.2 針對電能質(zhì)量不良影響的措施

（1）對于電能質(zhì)量問題電網(wǎng)企業(yè)必須要予以高度重視，根據(jù)實際情況對電網(wǎng)結構進行適當?shù)膬?yōu)化和完善，同時合理調(diào)節(jié)電網(wǎng)線路。

（2）對電網(wǎng)電壓等級和輸電方式進行適當?shù)母淖儯缬贸邏狠旊姺绞酱娓邏狠旊姺绞?，并對自動控制裝置上的輸電線路進行改造或換新，可以在一定程度上有效避免電能質(zhì)量受到風力發(fā)電的不良影響。

3.3 針對電網(wǎng)調(diào)度不良影響的措施

（1）將電網(wǎng)的接納研究作為工作重點，加大研究力度，然后針對實際情況適當提升電網(wǎng)對電量的接受能力。

（2）做好相關分析和研究，保證充分了解并掌握電網(wǎng)的最大接受能力和風電裝機實際容量進，并做好詳細記錄，以便為風電并網(wǎng)的建設和發(fā)展提供有利的參考依據(jù)，同時也為電力企業(yè)在短時間內(nèi)提高風力并網(wǎng)的技術水平提供良好的技術支持。

（3）針制定合理的風力發(fā)電并網(wǎng)調(diào)度管理制度并不斷改進和完善，科學預測風電場風電功率，保證風電機組的積極作用可以充分發(fā)揮出來。

4 結論

總而言之，在新能源產(chǎn)業(yè)的建設和發(fā)展中，風力發(fā)電占據(jù)重要位置，是未來新能源發(fā)電的主流形式。電力企業(yè)對此必須要予以高度重視，加大風力發(fā)電的研究力度，不斷提高技術水平，同時針對其存在的不良影響進行深入分析，并保證可以有效解決。只有這樣，才能在充分發(fā)揮風力發(fā)電積極作用的同時降低其不良影響，從而促進電力事業(yè)的良好發(fā)展。

參考文獻

[1]王傳波，舒仨東，畢曉穎.我國風力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響[J].華電技術，2011，12（33）：78-80.

[2]王天施，苑舜.風力發(fā)電對電網(wǎng)的影響及對策[J].高壓電器，2010，8（46）：89-92.

[3]李軍軍，吳政球，譚勛瓊，陳波.風力發(fā)電及其技術發(fā)展綜述[J].電力建設，2011，8（32）：64-73.

作者單位

新疆新能源（集團）有限責任公司 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830026endprint