論風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及應(yīng)對(duì)措施

1、    論風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及應(yīng)對(duì)措施    陳志剛 安振宇 谷聰穎摘要：近些年來，由于風(fēng)力發(fā)電十分環(huán)保，因此風(fēng)力發(fā)電受到了全世界各國(guó)的重視。由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)電力的需求與應(yīng)用也越來越大，致使電能的超負(fù)荷使用，電力能源的短缺，提升了電力行業(yè)對(duì)可再生能源的重視。風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源，是指把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，因此越來越多的國(guó)家開始著手開發(fā)應(yīng)用風(fēng)力發(fā)電。關(guān)鍵詞：風(fēng)電并網(wǎng);電網(wǎng)影響;應(yīng)對(duì)策略風(fēng)力發(fā)電是利用風(fēng)來帶動(dòng)風(fēng)車葉片的轉(zhuǎn)動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)的速度提升產(chǎn)生的機(jī)械動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，從而來促進(jìn)發(fā)電機(jī)的發(fā)電。由于風(fēng)能是一種無公害能源，風(fēng)力發(fā)電不需要燃料，不

2、會(huì)造成空氣的污染。因此受到許多國(guó)家的廣泛應(yīng)用。將發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)運(yùn)行稱為風(fēng)電并網(wǎng)，但由于風(fēng)力存在著不可控性，大規(guī)模的運(yùn)用風(fēng)電并網(wǎng)也對(duì)電力系統(tǒng)產(chǎn)生著越來越大的影響。因此本文主要對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響以及所要采取的措施進(jìn)行分析討論。1什么是風(fēng)電并網(wǎng)由于風(fēng)速具有隨機(jī)性，不穩(wěn)定性，為了保證電網(wǎng)的正常供電，要對(duì)風(fēng)進(jìn)行充分的利用，則需要風(fēng)力發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的儲(chǔ)能裝置，來保障電網(wǎng)供電正常運(yùn)行。除此之外，風(fēng)速的大小也影響著風(fēng)力發(fā)電的狀態(tài)及對(duì)電能輸送的功率大小，采用風(fēng)電并網(wǎng)的形式則會(huì)有效地提高電網(wǎng)運(yùn)行的穩(wěn)定。風(fēng)電并網(wǎng)是指將幾十臺(tái)甚至上千臺(tái)的風(fēng)力機(jī)同時(shí)并網(wǎng)運(yùn)行，對(duì)風(fēng)能源進(jìn)行充分的開發(fā)利用，統(tǒng)一的對(duì)產(chǎn)生的強(qiáng)大電力進(jìn)行

3、配送。由于風(fēng)電并網(wǎng)存在著許多優(yōu)點(diǎn)，不僅在能源利用以及環(huán)境保護(hù)方面，而且在工程建造，工作管理方面也十分的方便。所以在全世界范圍內(nèi)得到了快速的發(fā)展。2風(fēng)力發(fā)電機(jī)的類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械功，從而使電力輸出的設(shè)備。但由于風(fēng)電并網(wǎng)的不同，發(fā)電機(jī)的類型也存在著差異。2.1異步型發(fā)電機(jī)異步型發(fā)電機(jī)，由于它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便。是我國(guó)現(xiàn)今采用的主力發(fā)電機(jī)。它可以由定子直接向電網(wǎng)輸送交流電，再由變頻器控制轉(zhuǎn)子，向電網(wǎng)間接輸送功率。從而滿足用電需求。2.2同步型發(fā)電機(jī)我國(guó)還有采用同步型發(fā)電機(jī)。相較于異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)來說，它可以在額定的風(fēng)速下進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。由于風(fēng)速的不同也可以實(shí)現(xiàn)不同的功率作用于電網(wǎng)。使得風(fēng)力發(fā)

4、電在較大的范圍內(nèi)可以進(jìn)行運(yùn)作。2.3水平型與垂直型發(fā)電機(jī)除此之外還有水平軸與垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)。垂直軸風(fēng)一發(fā)電機(jī)作為西方國(guó)家的一種新型發(fā)電機(jī)，由于低成本高效率的運(yùn)作方式，也受到了越來越多國(guó)家的重視與發(fā)明。3風(fēng)電并網(wǎng)中一些常見的問題風(fēng)電并網(wǎng)這一應(yīng)用在給人們帶來極大方便的同時(shí)，由于對(duì)其能源的大規(guī)模開發(fā)利用，在風(fēng)電并網(wǎng)方面也存在著一些問題，如果不能對(duì)其所產(chǎn)生的問題進(jìn)行及時(shí)的解決，則會(huì)造成十分嚴(yán)重的后果。3.1風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力輸送的影響由于風(fēng)速具有隨機(jī)性，因此風(fēng)力發(fā)電輸出的交流電具有很大的波動(dòng)與隨機(jī)性。因此則會(huì)對(duì)電能產(chǎn)生相應(yīng)的質(zhì)量問題，影響風(fēng)力對(duì)電廠交流電輸出的穩(wěn)定性，大大提高風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行成本。再有由于

5、風(fēng)電并網(wǎng)的運(yùn)行，在一定程度上也增加了對(duì)電力系統(tǒng)的操控難度，由于并網(wǎng)后電網(wǎng)保護(hù)的配置不夠高，則會(huì)在一定程度上影響電壓的質(zhì)量，影響電壓公司對(duì)電力的正常輸送。當(dāng)風(fēng)速過大時(shí)，風(fēng)里發(fā)電機(jī)到運(yùn)行則會(huì)增加風(fēng)力有用功做功的功率，由于風(fēng)場(chǎng)輸入功率增大則導(dǎo)致有用功加大從而增加電壓輸送，是發(fā)電機(jī)無功功率導(dǎo)致的電壓降值較小，引起電壓波動(dòng)的變化，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生一定的沖擊，造成電網(wǎng)的故障，或引起電壓輸送的崩潰。3.2風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響風(fēng)速的變化影響著電能輸送的頻率，在風(fēng)力發(fā)電組中，大多都采用風(fēng)電并網(wǎng)的方式，因此在輸送電流的過程中，風(fēng)速的變化會(huì)給電能質(zhì)量帶來不同的影響。風(fēng)速的變動(dòng)將會(huì)引起電壓波的波動(dòng)，風(fēng)速越大電壓波動(dòng)及閃變也

6、會(huì)比越來越大，一旦當(dāng)風(fēng)速超過切出風(fēng)速時(shí)，會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)生故障，自動(dòng)退出運(yùn)行操作。當(dāng)整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)所有風(fēng)機(jī)同時(shí)停止運(yùn)作時(shí)，則會(huì)引發(fā)電網(wǎng)電壓的驟降，會(huì)給配電網(wǎng)帶去很大的沖擊，造成電網(wǎng)閃變的問題，從而影響電網(wǎng)的質(zhì)量。由于風(fēng)電場(chǎng)中對(duì)交流電有無功率的輸送產(chǎn)生著不同的影響，在電壓的穩(wěn)定性得不到保障時(shí)，電網(wǎng)中電壓與功率超出安全范圍后，則會(huì)造成嚴(yán)重的電力事故，從而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，更甚者則會(huì)影響到整個(gè)電力的輸送。3.3功率不同對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)的影響風(fēng)電并網(wǎng)中風(fēng)電機(jī)組的功率不僅與電壓電流值有關(guān)，而且功率因數(shù)也影響著發(fā)電機(jī)的做功。當(dāng)功率不變，功率因數(shù)增加的情況下，若電流輸送增加，電壓與電流的乘積減小，而導(dǎo)致電壓減小。所

7、以在風(fēng)電并網(wǎng)的操作下，輸出功率不變，改變功率因數(shù)的大小則會(huì)對(duì)電壓產(chǎn)生一定的影響。4風(fēng)電并網(wǎng)產(chǎn)生問題的優(yōu)化措施針對(duì)風(fēng)速具有隨機(jī)性，不穩(wěn)定的問題，我們要對(duì)風(fēng)速進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)，在對(duì)風(fēng)電場(chǎng)容量進(jìn)行變化時(shí)也要對(duì)負(fù)荷進(jìn)行及時(shí)的跟蹤變化。在降低風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生沖擊情況下，提高電壓傳送過程中的質(zhì)量，改善不同風(fēng)速對(duì)電壓造成的影響，有效地對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行輸送，保護(hù)電網(wǎng)的正常運(yùn)行。在發(fā)電廠進(jìn)行建造前，要選擇合理風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，加強(qiáng)發(fā)電機(jī)通過無功補(bǔ)償裝置保障電壓的穩(wěn)定。在面對(duì)電壓不穩(wěn)定的情況下，要采用多臺(tái)發(fā)電機(jī)并網(wǎng)進(jìn)行運(yùn)行，減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)在風(fēng)速超出切出風(fēng)速時(shí)自動(dòng)退出并網(wǎng)保護(hù)的狀態(tài)，減小因發(fā)電機(jī)脫網(wǎng)對(duì)電壓產(chǎn)生的驟降，進(jìn)一步

8、減小因電壓的不穩(wěn)定而對(duì)電網(wǎng)造成的嚴(yán)重威脅。在對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)的線路變化的問題，則要加大對(duì)風(fēng)電場(chǎng)投資的成本，裝載無功補(bǔ)償裝置，在發(fā)電機(jī)進(jìn)行無功功率操作引發(fā)系統(tǒng)故障時(shí)，為電網(wǎng)的輸送提供了一定的支持，保障了電網(wǎng)的正常輸送。通過一定的形式對(duì)電壓進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，增加電壓的備用量，避免因發(fā)電機(jī)故障而導(dǎo)致電網(wǎng)崩潰的情況。5結(jié)束語(yǔ)由于我國(guó)對(duì)可再生能源的高度重視，風(fēng)能作為一種綠色的可再生能源，在環(huán)保方面存在許多優(yōu)勢(shì)。隨著風(fēng)電規(guī)模的快速發(fā)展，對(duì)風(fēng)力發(fā)電大規(guī)模的開發(fā)利用。為了進(jìn)一步保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定與安全性。風(fēng)電并網(wǎng)的形式可以有效的保證電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，提高電能的輸送質(zhì)量。本文則主要對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)使用中進(jìn)行探討并分析，相信風(fēng)電并網(wǎng)在之后的風(fēng)力發(fā)電中會(huì)扮演著越來越重要的角色。參考文獻(xiàn)：1保正澤.風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的影響及應(yīng)對(duì)措施分析j.南方農(nóng)機(jī)，2019，50（15）：249.2包