探析風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的影響

1、探析風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行的影響摘要：風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)后，系統(tǒng)頻率與電壓的穩(wěn)定性等方面勢必會受到一定的影響，導(dǎo)致了電力系統(tǒng)的調(diào)度運(yùn)行工作無法正常進(jìn)行。因此，本文從風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)頻率與電壓穩(wěn)定兩個方面對此展開了分析，并以此來研究風(fēng)電并網(wǎng)對電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行造成的影響。關(guān)鍵詞：風(fēng)電并網(wǎng)電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行中圖分類號：TM73文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791202109a-0046-02風(fēng)力發(fā)電作為三大電力來源中最新的發(fā)電技術(shù)，與傳統(tǒng)的發(fā)電方法不同，具有無污染、可再生的特點(diǎn)。因此，逐漸成為我國重點(diǎn)培養(yǎng)的電力開發(fā)工程之一。然而，由于風(fēng)力發(fā)電當(dāng)中，受到風(fēng)速以及并網(wǎng)前后相關(guān)因素的影響，風(fēng)力發(fā)電的系統(tǒng)頻

2、率與電壓頻率時常會出現(xiàn)不穩(wěn)定的情況，極大程度上影響了我國風(fēng)力發(fā)電未來的開展，必須及時采取有效的方法解決。1風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)頻率分析1.1維持電力系統(tǒng)頻率穩(wěn)定的方法在傳統(tǒng)的科研工程中，我國對電力系統(tǒng)穩(wěn)定性問題的研究重點(diǎn)，主要集中在電壓與功角這兩個方面的穩(wěn)定，卻忽略了頻率穩(wěn)定的問題。隨著現(xiàn)代化社會的不斷開展，電力系統(tǒng)的負(fù)荷越來越大，系統(tǒng)頻率失穩(wěn)的情況時常發(fā)生，為城市電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行埋下了不平安的隱患，因此，有必要對電力系統(tǒng)頻率的穩(wěn)定性問題展開系統(tǒng)性的研究。由于其動態(tài)分析計(jì)算過程比較緩慢，無法滿足實(shí)際應(yīng)用的需要，所以，可以從靜態(tài)的角度，通過快速評估法與直接法等方法對其進(jìn)行估算。1.2風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后

3、的電力系統(tǒng)頻率分析與傳統(tǒng)的水利發(fā)電和火力發(fā)電相比，風(fēng)力發(fā)電的穩(wěn)定性較差，強(qiáng)弱波動性較為嚴(yán)重，功率輸出及其不穩(wěn)，不受人為控制。隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國的興起與開展，已經(jīng)形成了較大的、具體化的規(guī)模，將風(fēng)力發(fā)電站并入了現(xiàn)代化電網(wǎng)的運(yùn)行與建設(shè)當(dāng)中，對于穩(wěn)定風(fēng)力開展的功率與波動情況具有十分重要的意義。從電力系統(tǒng)的平安運(yùn)行等方面來看，在我國的電力系統(tǒng)中，風(fēng)電場從本質(zhì)上來看，就是一個大型的干擾發(fā)生源。為了在今后的工作中更好地開發(fā)利用我國的風(fēng)能資源，為風(fēng)電場電力系統(tǒng)大小的穩(wěn)定性產(chǎn)生了巨大的影響。1.3實(shí)驗(yàn)分析為了分析風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后的電力系統(tǒng)頻率的變化情況，可以使用算例模型、風(fēng)速模擬機(jī)等工具，對其進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)主

4、要包括比較風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)前后系統(tǒng)頻率的變化；風(fēng)速不同的情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后對系統(tǒng)頻率的影響；風(fēng)速相同但負(fù)荷水平不同的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后對系統(tǒng)頻率的影響。1風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)前后系統(tǒng)頻率的變化如圖1所示。圖1中的曲線1代表了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)前的系統(tǒng)頻率，曲線2代表了并網(wǎng)后的系統(tǒng)頻率。比較來看，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后，電力系統(tǒng)頻率的波動較大，影響效果十清楚顯。2不同風(fēng)速的情況下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后對系統(tǒng)頻率的影響如圖2所示。圖2中的線條a、b、c分別代表了相同風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在并網(wǎng)后，受到不同風(fēng)速影響系統(tǒng)頻率產(chǎn)生的變化情況。從圖中的實(shí)際情況不難看出，雖然電力系統(tǒng)頻率受風(fēng)速影響產(chǎn)生了波動，其波動頻率雖

5、不重合，但根本一致。由此可見，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在并網(wǎng)后，風(fēng)速的改變還是會對其系統(tǒng)頻率的波動造成一定的影響，由于風(fēng)速的不同，造成影響的大小也各不相同。2考慮風(fēng)電機(jī)滑差的電壓穩(wěn)定分析將滑差S作為變量，建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型，并且將滑差、負(fù)荷以及風(fēng)速的隨機(jī)性與間斷性融入到潮流算法當(dāng)中。將潮流算法得出的結(jié)果，作為觀察電壓不穩(wěn)定節(jié)點(diǎn)的參考依據(jù)，并為今后的工作提供可靠的指導(dǎo)。與傳統(tǒng)的計(jì)算分析方法相比，該方法能夠更加明確地指出導(dǎo)致系統(tǒng)內(nèi)電壓不穩(wěn)定的原因，并判斷出不穩(wěn)定電壓發(fā)生的區(qū)域。滑差S在風(fēng)速與負(fù)荷隨機(jī)情況下的電壓靈敏度指標(biāo)如下。1考慮S后的潮流計(jì)算。公式：S=n1-n/n1，其中S為滑差；n1為同步轉(zhuǎn)速；n為轉(zhuǎn)

6、子的速度。Pr=-I2rRr1-S/S，其中Rr為異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子的電阻；S為滑差。從上述公式中不難看出，當(dāng)滑差S產(chǎn)生了變化的時候，Pr也隨之產(chǎn)生了變化。根據(jù)功率平衡原那么，風(fēng)力機(jī)組的有功功率應(yīng)該與其機(jī)械功率保持相等。如果功率無法平衡，那么便需要對滑差S進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)二者的相互平衡。考慮了異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)滑差S以及風(fēng)速的隨機(jī)性變化后，其潮流計(jì)算公式為：根據(jù)此公式便可對其潮流進(jìn)行計(jì)算。2考慮滑差S后的靈敏度指標(biāo)。通常情況下，在分析系統(tǒng)變量中一些極其微小的數(shù)量變化時，可以通過對靈敏度相關(guān)指標(biāo)的測量與計(jì)算，來了解電壓穩(wěn)定時的靈敏度。電力系統(tǒng)潮流方程表達(dá)式為fx，u，p=0。其中，x相當(dāng)于其中的狀態(tài)變量，

7、而u那么相當(dāng)于是控制變量，p作為實(shí)際參數(shù)來進(jìn)行使用，例如：有功負(fù)荷與無功負(fù)荷等。由此，根據(jù)潮流可行解點(diǎn)線性化可以得到以下關(guān)系式：其中，Sxp表示的是當(dāng)狀態(tài)變量為x時，對應(yīng)的參數(shù)p變化的靈敏度。Sxu表示的是當(dāng)狀態(tài)變量為x時，對應(yīng)的控制變量u變化的靈敏度。3風(fēng)電并網(wǎng)后的系統(tǒng)電壓技術(shù)規(guī)定。從實(shí)際的情況來看，風(fēng)電并網(wǎng)后，系統(tǒng)在電壓穩(wěn)定性方面確實(shí)受到了一定的影響。為了有效地協(xié)調(diào)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間的運(yùn)行情況，我國先后出臺了相關(guān)的技術(shù)規(guī)定，對并網(wǎng)后的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在調(diào)度運(yùn)行的過程中，提出了相應(yīng)的要求。具體如下。首先，如果在電網(wǎng)運(yùn)行的過程中，電壓出現(xiàn)震蕩的情況，要及時向電網(wǎng)調(diào)度相關(guān)部門進(jìn)行報告，不得在電壓不

8、穩(wěn)的情況下私自合閘送電。其次，此次技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)后的正常運(yùn)行電力偏差做出了明確的規(guī)定，在±10%之間的電壓偏差下，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組均可正常運(yùn)行。最后，一旦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電壓偏差超過15%以后，應(yīng)立即停止其運(yùn)行，以免造成更大范圍的損害。3結(jié)語綜上所述，本文從電壓穩(wěn)定性以及頻率波動等方面對風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)后，對電力系統(tǒng)調(diào)度運(yùn)行產(chǎn)生的影響進(jìn)行了分析。通過實(shí)踐驗(yàn)證，數(shù)據(jù)計(jì)算分析等方法對其研究的內(nèi)容進(jìn)行的論證與分析，風(fēng)力發(fā)電作為一項(xiàng)無污染、無能耗的綠色發(fā)電工程，在我國電力系統(tǒng)未來的開展過程中，必將承擔(dān)更加重要的責(zé)任與使命。因此，必須要針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中存在的問題進(jìn)行探討與研究，推動我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)不斷的成熟與開展。參考文獻(xiàn)【1】苗寶平.大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)