探究風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響

李關(guān)平，王 敏

（中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

探究風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響

李關(guān)平，王 敏

（中廣核風(fēng)力發(fā)電有限公司內(nèi)蒙古分公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010000）

電力的創(chuàng)新開發(fā)式應(yīng)用體系已經(jīng)逐漸成熟，風(fēng)力發(fā)電作為其中的一個(gè)子系統(tǒng)，其發(fā)展對于整個(gè)電網(wǎng)體系來講影響十分突出，并網(wǎng)發(fā)電技能的廣泛應(yīng)用，在某種程度上會直接沖擊電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，對此，文章將探究風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響，從而找到保證目前電網(wǎng)體系正常運(yùn)作的最佳防控措施。

風(fēng)力發(fā)電；電網(wǎng)；影響

1 風(fēng)力發(fā)電的特征概述

與傳統(tǒng)電力來源渠道相比，風(fēng)力發(fā)電屬于綠色發(fā)電的一種，不僅可以利用的風(fēng)能資源較多，而且具有超強(qiáng)的再生能力，我國借助風(fēng)力進(jìn)行發(fā)電的傳統(tǒng)應(yīng)追溯到“風(fēng)車時(shí)代”，即借用風(fēng)車的力量來帶動抽水磨面的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且，風(fēng)能在國外也得到十分普遍的應(yīng)用。如今，技術(shù)的革新與突破，為更好的探究風(fēng)力發(fā)電效果提高了基礎(chǔ)，以往風(fēng)能單一的發(fā)電功能也得到擴(kuò)展，加上政府與人民的密切關(guān)注，風(fēng)力發(fā)電體系自然形成。“輕質(zhì)、環(huán)保、純綠色開發(fā)”理念成為公眾的共識，其接軌當(dāng)今的“生態(tài)化發(fā)展道路”，與傳統(tǒng)借助煤、石油等高耗能與高污染同在的發(fā)電體系相比具有質(zhì)的進(jìn)步，并且，我國相對優(yōu)越的地理位置，高原、丘陵、峽谷、平原交錯(cuò)分布，國內(nèi)外新型技術(shù)的碰撞，為風(fēng)力發(fā)電消耗的減少與經(jīng)濟(jì)收益的增加開創(chuàng)了新時(shí)代。

2 風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的沖擊與自身的缺點(diǎn)

（1）電網(wǎng)自身的安全受到風(fēng)力發(fā)電的嚴(yán)重沖擊。當(dāng)設(shè)置風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)進(jìn)行協(xié)助性工作時(shí)，由于整個(gè)配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的功率活動單向流動，因而容易受到牽制并產(chǎn)生數(shù)值變化，也就是所謂的其他電力流向與數(shù)量的變化，與此同時(shí)，外在于風(fēng)電場四周的電網(wǎng)則會因此發(fā)生相應(yīng)的變動，甚至高出既定的安全限制，極有可能引發(fā)電壓系統(tǒng)的崩潰。風(fēng)力發(fā)電過程中，整個(gè)電網(wǎng)集結(jié)了大量的風(fēng)力資源用于發(fā)電，這就加劇了安全的隱患性，包括最易受到影響的電網(wǎng)頻率等。其中最突出的一個(gè)環(huán)節(jié)，便是短路電流所遭受的沖擊將直接使眾多與之相關(guān)的電流發(fā)電站的設(shè)備（母線、開關(guān)等）發(fā)生損壞。經(jīng)過分析，不難發(fā)現(xiàn)，要確保風(fēng)力發(fā)電與整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全必須有強(qiáng)有力的保障措施（電網(wǎng)具體操作規(guī)程與執(zhí)行監(jiān)督方案）。

（2）風(fēng)力發(fā)電直接干擾電網(wǎng)正常調(diào)度。多數(shù)風(fēng)能發(fā)電廠的通病涉及專業(yè)工作技術(shù)人員配置較少、設(shè)備欠缺（尤其是新型且先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)）與極不穩(wěn)定的電網(wǎng)潮流問題，這些問題直接影響電網(wǎng)部分結(jié)點(diǎn)中的電壓頻率反常。另外，在發(fā)電程序中，風(fēng)能具體的使用狀態(tài)是人為無法控制的，所以風(fēng)速的大小將影響發(fā)電穩(wěn)定狀態(tài)以及發(fā)電總量。加上風(fēng)速流動性與間接性特征過于明顯，因而整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)制也會發(fā)生動搖。一旦風(fēng)電場介入電網(wǎng)實(shí)施并網(wǎng)措施后，采取何種措施可做好相應(yīng)的配置與聯(lián)系電網(wǎng)內(nèi)部的各組成部分將極為重要，從另一個(gè)層面上講，極不穩(wěn)定的風(fēng)力發(fā)電使得電網(wǎng)調(diào)度難度系數(shù)加大。

（3）電能質(zhì)量受風(fēng)力發(fā)電的阻礙。這一問題已成為電力工作人員的普遍共識，因?yàn)轱L(fēng)電機(jī)組不穩(wěn)定的輸出功率，在多數(shù)情況下會導(dǎo)致斷流塔、影尾流等眾多應(yīng)用功率出現(xiàn)混亂，電壓誤差甚至諧波都會受到風(fēng)力發(fā)電不同程度的干擾，因而產(chǎn)生電量的實(shí)際應(yīng)用質(zhì)量加上電磁設(shè)備的獨(dú)立性運(yùn)轉(zhuǎn)不夠，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行時(shí)將會直接沖擊電流本身，使其質(zhì)量與使用效益大幅度下降，由此可知，電力設(shè)備的配置與使用會嚴(yán)重影響電能的質(zhì)量。

3 改進(jìn)風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)影響的措施分析

（1）明確電場具體操作規(guī)程。這是削減風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)質(zhì)量影響程度必須要跨越的障礙，即科學(xué)合理設(shè)計(jì)并逐步優(yōu)化電場，并對其具體操作規(guī)程也做科學(xué)化設(shè)計(jì)，包括電網(wǎng)整體的配置計(jì)劃，要堅(jiān)持“與實(shí)際情況相符合”的原則定期評估與變化。作為用來銜接發(fā)電體系與風(fēng)力發(fā)電場短路容量間的具體數(shù)值較小時(shí)，則表明其抗擊發(fā)電干擾的能力越強(qiáng)，但也要根據(jù)具體的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行判定，如果考慮不周到，規(guī)劃也不完整的話，電網(wǎng)的質(zhì)量將很難得到有效改善。

（2）穩(wěn)固風(fēng)電場的動態(tài)化功能。這也可以看作是減弱風(fēng)力發(fā)電影響的有效方法，主要涉及：引進(jìn)先進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組（此設(shè)備應(yīng)該允許低電壓的通過）、合理調(diào)整功率要素的線路走向（可以采用無功率并且用動態(tài)化模式加以抵消）、科學(xué)改進(jìn)整個(gè)風(fēng)電場體系與具體功率規(guī)格，以逐步優(yōu)化風(fēng)電場的實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）確保電壓平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。電網(wǎng)電壓是否穩(wěn)定、電能質(zhì)量對整個(gè)電網(wǎng)的影響密切，這就要求相關(guān)部門要盡力減弱風(fēng)力對電網(wǎng)運(yùn)行質(zhì)量的影響，并且提高電壓的穩(wěn)定性能，包括啟用無功功率并且能夠系統(tǒng)化操作設(shè)備。因?yàn)槠滢D(zhuǎn)化率較高，加之操作規(guī)程有序合理，因而可以變相提高輸出功率，并增加其安穩(wěn)性。

4 結(jié)語

開源節(jié)流的電能發(fā)展原則受到人們的公開關(guān)注，風(fēng)力發(fā)電便屬于其中之一，目前，其正以日新月異的速度向前發(fā)展，而且風(fēng)力發(fā)電也直接影響整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行安全，文章探究了風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的影響，以實(shí)際運(yùn)行狀況為基點(diǎn)，總結(jié)相應(yīng)的改進(jìn)措施，從而使得綠色能源——風(fēng)力發(fā)電能夠走上可持續(xù)化的道路。

［1］本刊評論員.建設(shè)社會主義新農(nóng)村農(nóng)村電力事業(yè)大有可為［J］.農(nóng)村電工，2006，（4）.

［2］楊瑞祥.創(chuàng)新機(jī)制、盤活人才是基層電力事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵［J］.決策探索，2005，（12）.

Exploration onInfluence of Wind Power Generation on Power Grid

LI Guan-ping，WANG Min
（Inner Mongolia branch of CGNPC Wind Power Co.，LTD.，Hohhot，Inner Mongolia 010000，Chian）

Application system of innovative development of electric power system has been gradually mature.wind power，as one of the subsystems，has special effect on the entire power grid system，the wide application of grid electricity generation will directly impact the stability of power grid operation state in some degree.Therefore，this article explores the influence of wind power generation on power grid,and finds out the best control and prevention measures to ensure normal operation of the current grid system.

wind power generation；grid；influence

TM614

A

2095-980X（2016）10-0064-01

2016-09-16

李關(guān)平（1985-），男，內(nèi)蒙古呼和浩特人，大學(xué)本科，主要研究方向：風(fēng)力發(fā)電。