風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響

1、風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響摘要風(fēng)力發(fā)電總是依賴于氣象條件，并逐漸以大規(guī)模風(fēng)電場的形式并入電網(wǎng)，給電網(wǎng)帶來各種影響。 因此，電網(wǎng)并未專門設(shè)計用來接入風(fēng)電，如果要保持現(xiàn)有的電力供應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，不可避免地需要進行一些 相應(yīng)的調(diào)整。 本論文依據(jù)正常條例討論了風(fēng)電設(shè)計和設(shè)備網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)所遇到的一些問題和解決風(fēng)電場 并網(wǎng)時遇到的各種問題。由于風(fēng)力發(fā)電具有大容量、動態(tài)和隨機性的特性，它給電力系統(tǒng)的有功/ 無功潮流、電壓、系統(tǒng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量、短路容量、頻率和保護等方面帶來影響，針對這些問題提出 了相應(yīng)的對策，以期待更好地利用風(fēng)力發(fā)電。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；電力系統(tǒng)；影響；風(fēng)電場1. 引言人們普遍接受，可再生能源發(fā)電是未來

2、電力的供應(yīng)。由于電力需求快速增長，對以化石燃料為基 礎(chǔ)的發(fā)電是不可持續(xù)的。相反的，風(fēng)電作為一種有發(fā)展前景的可再生能源備受人們關(guān)注。當(dāng)由于工業(yè) 發(fā)展和世界大部分地區(qū)經(jīng)濟的增長而引起電力的需求穩(wěn)步增長時， 它有抑制排放和降低不可替代燃料 儲備消耗的潛力。當(dāng)大型風(fēng)電場（幾百兆瓦）成為一個主流時，風(fēng)力發(fā)電越來越受歡迎。 2006 年間，包括世界上 超過 70 個國家在內(nèi)的風(fēng)能發(fā)展，裝機容量從 2005 年的 59091 兆瓦達到 74223 兆瓦。 2006 年的巨大 增長表明，決策者們開始重視風(fēng)能發(fā)展能夠帶來的好處。由于到2020年12%勺供電來于1250GW的安裝風(fēng)電裝機， 將積累節(jié)約 10771

3、 百萬噸的二氧化碳， 這個報道是人類減少溫室氣體排放的一個重要手 段。大型風(fēng)電場的電力系統(tǒng)具有很高的容量、動態(tài)隨機性能，這將會挑戰(zhàn)系統(tǒng)的安全性和可靠性。而 提供電力系統(tǒng)清潔能源的同時， 風(fēng)電場也會帶來一些對電力系統(tǒng)不利的因素。 隨著風(fēng)力發(fā)電的膨脹和 風(fēng)電在電力系統(tǒng)中比重的增加，影響將很可能成為風(fēng)力集成的技術(shù)性壁壘。因此，應(yīng)該探討其影響并 提出解決這些問題的對策。風(fēng)能已經(jīng)從 25 年前的原型中走了很長的路，而且在未來的二十年里它也會繼續(xù)前進。有一系列 的問題與風(fēng)電系統(tǒng)的運作和發(fā)展。 雖然風(fēng)力發(fā)電的滲透可能會取代傳統(tǒng)的植物產(chǎn)生大量的能量，關(guān)注的重點是風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)之間的相互作用。 本文提供了一個概

4、述風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響， 并建議 相應(yīng)的對策來處理這些問題，以適應(yīng)電力系統(tǒng)中的風(fēng)力發(fā)電。根據(jù)上述問題，本文從總體上討論了風(fēng)力發(fā)電項目開發(fā)過程中遇到的問題，以及在處理項目時， 將風(fēng)電場與電力系統(tǒng)相結(jié)合的問題。由于風(fēng)力發(fā)電具有容量大、動態(tài)、隨機性等特點，其影響主要包 括有功、無功功率流、電壓、系統(tǒng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量、短路容量、系統(tǒng)備用、頻率和保護。針對這些 問題，提出相應(yīng)的對策建議，以適應(yīng)電力系統(tǒng)的風(fēng)力發(fā)電。本文的組織如下。第 2節(jié)給出了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展情況。在第 3節(jié)介紹了風(fēng)力發(fā)電的特點。在 4節(jié) 中，詳細(xì)討論了風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響。 在第 5節(jié)中， 提出了減少風(fēng)力發(fā)電的影響的對策。 最后，

5、 第 6 節(jié)總結(jié)本文。2. 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀從風(fēng)能委員會的報告中顯示， 擁有最高裝機容量總數(shù)的國家是德國 （20621MVV,西班牙（11615MVV, 美國（11603MV）,印度（6270MV）和丹麥（3136MW。世界范圍內(nèi)十三個國家現(xiàn)在可以算是達到1000兆瓦的風(fēng)力發(fā)電能力，法國和加拿大在2006年達到這一值。如圖一所示，截止到 2006年12月世界累計裝機容量前十名。圖1截止到2006年12月世界累計裝機容量前十名中國很晚才開始發(fā)展風(fēng)電。直到90年代才步入市場化的發(fā)展和規(guī)模化的建設(shè)。這些年新增累積裝機容量如圖2顯示。單一機組容量從 100千瓦，200千瓦，300千瓦到600千瓦，7

6、50千瓦，1500 千瓦逐漸增加。圖2在中國累計和新增加安裝的風(fēng)力發(fā)電能力2006年中國安裝了 1347兆瓦的風(fēng)電機組，從而使總裝機容量增加了一倍以上，比去年的數(shù)值增 長了 70%這給中國帶來了多達 2604兆瓦的發(fā)電能力，是中國成為世界上第六大市場。2006年中國市場大幅度增長，并且預(yù)計增長將會繼續(xù)甚至?xí)涌臁８鶕?jù)經(jīng)批準(zhǔn)的和在建的項目中的數(shù)據(jù)顯示，在 2007年將安裝超過1500兆瓦。到2010年底中國的風(fēng)電裝機目標(biāo)容量將達到5000兆瓦。3. 風(fēng)力發(fā)電的特點從風(fēng)能角度來看，風(fēng)能資源最顯著的特點是它的變化性。風(fēng)電場輸出的隨機性變化主要來源于風(fēng)速的波動和方向。無論是地理性還是時間性，風(fēng)是很容易

7、變的。此外，無論是在空間上還是時間上， 這種變化性持續(xù)的范圍非常廣泛。風(fēng)速是以一個高度和時間函數(shù)的形式不斷變化的。風(fēng)速變化的時間尺度顯示在圖3所示的頻譜圖上。在一秒到一分的范圍內(nèi)陣風(fēng)引起波動的高峰。每日的波動峰值取決于每天的風(fēng)速變化，天氣的峰 值取決于天氣的變化，通常因為每天或每周而異，但也包括季節(jié)性周期。圖3布魯克海文國家實驗室工作的基礎(chǔ)上的農(nóng)場風(fēng)譜圖從電力系統(tǒng)的角度來看， 波動的峰值可能會影響風(fēng)力發(fā)電的電能質(zhì)量。電能質(zhì)量波動的影響主要依賴于渦輪機技術(shù)的應(yīng)用。例如，在風(fēng)力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)中，風(fēng)力變速渦輪機可以通過直接儲存能 量來吸收短期的電力變化。這意味著固定速度的風(fēng)力渦輪機比網(wǎng)格耦合渦輪機

8、的電力輸出平滑的多。 然而，晝夜高峰，可能會影響長期的電力系統(tǒng)的平衡，在這樣的系統(tǒng)中風(fēng)速預(yù)測起著顯著的作用。另一個重要的問題是風(fēng)能資源的長期變化。應(yīng)該知道風(fēng)力加速中心的高度從而預(yù)測風(fēng)電場的輸 出。大量的風(fēng)速測量表明，風(fēng)速在一年中大多時候是柔和的，介于0到25米每秒的概率是相當(dāng)大的；年均風(fēng)速受制于威布爾分布，如公式（1）。f xk（-）k 1exp （-）k（ 1）c cc其中：v是平均風(fēng)速；k是形態(tài)參數(shù)；c是尺度參數(shù)。風(fēng)力渦輪機的輸出 Pw和風(fēng)速集線器 V的高度之間的關(guān)系可近似表示為風(fēng)力發(fā)電機的輸出與風(fēng)速 或分段函數(shù)的曲線，如公式（2 ）。0V3 vR VLVV VcL°rV Vco

9、Pw3 J PR Vcl V VrVr vclv VrPr其中：Pw是額定功率的風(fēng)力發(fā)電機組的功率；V是風(fēng)速高達樞紐的高度； Vcl是停機風(fēng)速； 是切出風(fēng)速； VR 為風(fēng)速。4. 風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響在電力系統(tǒng)中， 風(fēng)電的高滲透力面臨著大型風(fēng)電場對電網(wǎng)一體化的基礎(chǔ)技術(shù)限制。 風(fēng)力發(fā)電對電 力系統(tǒng)的包括對無功功率和有功功率、電壓、系統(tǒng)穩(wěn)定性、電能質(zhì)量、短路容量、電力系統(tǒng)儲備和基 礎(chǔ)設(shè)施的影響歸因于風(fēng)力發(fā)電的高容量、動態(tài)性和隨機性的特點。技術(shù)方面，它通過以下方式影響且 必須進行詳細(xì)的研究。（ 1） 有功無功潮流 風(fēng)電是一種間歇性和隨機性的能源，從而使得功率潮流復(fù)雜化。因為為了獲得更多的風(fēng)能資源

10、， 許多的風(fēng)電場建在遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的地方，于是造成了風(fēng)電輸送的障礙。當(dāng)引進額外的風(fēng)力發(fā)電時，一 些輸配線路和電氣設(shè)備可能會過載運行。因此，要確保輸配電線路運行不過載。有功和無功要求都要 進行調(diào)查。無功功率不僅僅在 PCC中產(chǎn)生，而且還會通過整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生，并且應(yīng)該進行本地補償。用于常規(guī)發(fā)電機的分析方法是固定不變的，從而忽略了不確定性的風(fēng)速和負(fù)荷的預(yù)測。因此， 概率統(tǒng)計法是比較適合風(fēng)力發(fā)電的。這種模型以公式（1）進行分布。這種約束以概率的形式進行描述，并且諸如電壓和功率的預(yù)期參數(shù)值是可以被計算的。（ 2） 電壓調(diào)節(jié)一旦風(fēng)電場已經(jīng)確定了其地點， 連接到電網(wǎng)的點必須確定。 對于小型風(fēng)力發(fā)電廠可以在低電壓

11、下 連接，從而節(jié)省了開關(guān)設(shè)備、電纜和變壓器的成本。如果擬議的發(fā)展規(guī)模太大導(dǎo)致不能與當(dāng)?shù)胤植茧?壓連接，今兒不能滿足較高的電壓傳輸網(wǎng)絡(luò)的需求。故障發(fā)生后，如果電力系統(tǒng)不發(fā)生暫態(tài)失穩(wěn)， 一些風(fēng)力渦輪機會由于低電壓保護而關(guān)斷。然后輸 出風(fēng)電場降低，這意味著電力系統(tǒng)失去無功負(fù)荷。然后風(fēng)電場輸出電壓降低，這意味著電力系統(tǒng)失去 無功負(fù)荷。電容器補償是常用的無功功率補償方法。當(dāng)電壓水平下降，補償量減少了很多。然而，在風(fēng)電場 中使用的異步電機時無功功率的需求將增加時。 所以電壓水平下降更多， 甚至超越了風(fēng)電場母線的下 限。隨著風(fēng)力發(fā)電裝機容量的增加， 風(fēng)力發(fā)電的變化會導(dǎo)致電壓水平的變化， 特別是如果并入到電網(wǎng)

12、 中，這可能不是專門設(shè)計的，以滿足高可變風(fēng)力發(fā)電引起的顯著和可能快速負(fù)載變化（相比）。因此，需要采取監(jiān)管措施，是電壓水平保持在一個特定的范圍內(nèi)。然而，風(fēng)力發(fā)電的變化可能性較大，為了 控制電壓，這可能會導(dǎo)致增加對無功功率的增值服務(wù)。（ 3） 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 在高風(fēng)電穿透功率系統(tǒng)中，風(fēng)電并網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定和頻率穩(wěn)定，不僅是因為風(fēng)電功率的 變化會改變整個電力系統(tǒng)的功率流分布、 傳輸功率， 而且還因為風(fēng)力發(fā)電機在穩(wěn)態(tài)或暫態(tài)過程中有不 同的表現(xiàn)。對于當(dāng)前風(fēng)電場的操作，保護通常切斷風(fēng)電場和電網(wǎng)之間的連接，當(dāng)發(fā)生大擾動時。這相當(dāng)于在 大擾動后引起新的發(fā)電機跳閘擾動。因此，在這一時刻的暫態(tài)穩(wěn)定是非常關(guān)鍵的

13、，特別是當(dāng)大型風(fēng)力 發(fā)電場的集成。相比基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機的變速風(fēng)力發(fā)電機（DFIG）與固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機組基于感應(yīng)電機，前者是更強大的短路故障后， 可以加強與保持足夠的穩(wěn)定裕度， 系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 然而， 風(fēng)電整合， 也可能使系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性較差，由于電網(wǎng)結(jié)構(gòu)。因此，不同電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定性分析。固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機組在輸出有功功率時吸收無功功率。一種無功功率風(fēng)電場整體需求量是相當(dāng)大 的，這導(dǎo)致在PCC區(qū)域的電壓穩(wěn)定性降低。相反，雙饋變速風(fēng)力發(fā)電機組對無功功率有一定的控制能 力。根據(jù)不同的操作和控制方案，該風(fēng)力發(fā)電機可以吸收或輸出無功功率來控制電壓，從而有利于電 壓穩(wěn)定。電壓穩(wěn)定也與 PCC的短路容量相關(guān)，

14、R / X和無功補償方法，利用風(fēng)電場的輸電線路比。當(dāng)發(fā)生頻率急劇下降時，電力系統(tǒng)的慣性是決定頻率下降率的決定性的。較低的總慣性，更快的頻率下 降。在電力系統(tǒng)中，任何減少慣性的反應(yīng)是危險的，嚴(yán)重的頻率事故。風(fēng)電機組的不同類型有不同的 頻率響應(yīng)特性。固定轉(zhuǎn)速風(fēng)力發(fā)電機組的轉(zhuǎn)子速度與系統(tǒng)頻率強烈地耦合，以便當(dāng)頻率下降時，風(fēng)力 渦輪機減速，以釋放其動能的一部分，并提供慣性響應(yīng)。相反，雙饋變速風(fēng)力發(fā)電機組對不能提供電 網(wǎng)的慣性反應(yīng)時，由于其頻率變化的有功功率和無功功率控制解耦，這不能幫助電網(wǎng)放慢頻率變化率。在傳統(tǒng)的植物是由風(fēng)電場組成的變速風(fēng)力發(fā)電機組取代，慣量的減少為高風(fēng)電穿透系統(tǒng)的系統(tǒng)容量 小、低負(fù)荷

15、條件下的頻率穩(wěn)定度是非常不利的。（4）電能質(zhì)量在風(fēng)力發(fā)電和相關(guān)聯(lián)的電力傳輸（交流或直流）的波動、供電質(zhì)量有直接的結(jié)果，其結(jié)果是，大 的電壓波動，可能會導(dǎo)致在調(diào)節(jié)范圍以外的電壓變化，以及違反閃爍和其他電源質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。在連續(xù)運 行和切換操作中，風(fēng)力發(fā)電機組引起電壓波動和閃變，是風(fēng)電并網(wǎng)對電網(wǎng)電能質(zhì)量產(chǎn)生不利影響的主要原因。對變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機，轉(zhuǎn)換器造成的諧波問題也應(yīng)考慮。風(fēng)力發(fā)電機組或風(fēng)電場的風(fēng)電場的干擾有不同的原因，其中大多是渦輪機本體。有關(guān)參數(shù)列于表一。平均功率生產(chǎn)，剪切是指由氣象和地理條件確定引起湍流強度、風(fēng)。所有其他的原因不僅是由于 電氣元件的特點，如發(fā)電機，變壓器等，也由轉(zhuǎn)子和驅(qū)動列車的

16、空氣動力學(xué)和機械性能。渦輪機的類 型（即變量與固定的速度失速與間距調(diào)節(jié)）的風(fēng)力渦輪機和風(fēng)力發(fā)電場的功率質(zhì)量特性的主要重要性。變速風(fēng)力渦輪機可以控制的逆變器系統(tǒng)的功率輸出的間距控制，從而平滑功率波動以及功率峰值。因此，功率峰位于額定功率的范圍內(nèi)。固定速度的風(fēng)力渦輪機的瞬時功率峰值經(jīng)常超過額定功率 30%個或更多，即使在變速控制的情況下，固定速度的風(fēng)力渦輪機。風(fēng)力發(fā)電場的風(fēng)力渦輪機的數(shù)量 是非常重要的平滑功率峰值。最近，變速渦輪機配備自換相逆變器系統(tǒng)，這主要是PWM逆變器，采用絕緣柵雙極晶體管。這種逆變器具有的優(yōu)點是可以調(diào)節(jié)的有功功率和無功功率。然而，它有缺點，它 產(chǎn)生的諧波電流。因此，過濾器是必

17、要的，以減少諧波。閃爍是由風(fēng)力渦輪機的有功和 /或無功功率的波動引起的。在固定速度的風(fēng)力渦輪機，閃爍的主 要原因是塔的尾流而變速風(fēng)力發(fā)電機，快速功率波動平滑和塔后不影響輸出功率。因此，變速風(fēng)力發(fā) 電機組的閃爍一般比定速風(fēng)力渦輪機的閃爍低。在風(fēng)電場，功率波動平滑，因為事實上風(fēng)力渦輪機的 相關(guān)性。表1.風(fēng)力發(fā)電機和風(fēng)力發(fā)電廠對電網(wǎng)造成的影響參數(shù)原因電壓升咼電能生產(chǎn)電壓波動和閃爍開關(guān)操作 塔影效應(yīng) 葉片調(diào)節(jié)誤差 偏航誤差 風(fēng)切變風(fēng)速波動諧波變頻器晶閘管控制器電壓峰值和谷值開關(guān)操作（5）短路容量往往大多數(shù)的風(fēng)力發(fā)電廠遠(yuǎn)離負(fù)荷中心建造，這意味著他們之間的電力系統(tǒng)的電氣之間的距離是相當(dāng)遠(yuǎn)的。長電距離使電壓

18、變大，但短路冋題較小。然而，風(fēng)力發(fā)電場將能夠給未來電力系統(tǒng)運行中的短路電流計算提供越來越重要的影響。原因是雙重的。一個是上述事實，風(fēng)力發(fā)電站通常是除了傳統(tǒng)的電力中心。這意味著，短路電流的分布可能 會導(dǎo)致急劇變化，導(dǎo)致一個完全不同的短路容量地圖。另一個原因是，越來越多的風(fēng)力發(fā)電，今天特別是所謂的大型風(fēng)力發(fā)電場（數(shù)百兆瓦）的形式。在風(fēng)電場中，大量的單個單元被連接在一起，總發(fā) 電量將大幅上升。 然而， 風(fēng)力發(fā)電場將能夠給未來電力系統(tǒng)運行中的短路電流計算提供越來越重要的 影響。在重負(fù)載條件下的不連續(xù)的風(fēng)波動在每個單元可能會大幅影響相互補償產(chǎn)生的短路電流。 當(dāng)風(fēng)電 場組成的雙饋變速風(fēng)電機組并入電力系統(tǒng)，

19、他們也可在短路故障為短路電流持續(xù)貢獻。風(fēng)電場對相鄰節(jié)點的短路容量影響較大，而對遠(yuǎn)離 PCC節(jié)點的影響不大9。因此，當(dāng)風(fēng)力發(fā) 電場具有巨大的容量被集成到電網(wǎng)， 相鄰的變壓器和開關(guān)的能力可能需要增加。 要進一步研究如何確 定風(fēng)力發(fā)電對現(xiàn)有電力設(shè)備的短路電流額定值的影響。（6） 電能質(zhì)量沒有電源是 100%可靠。即使是巨大的核電站，他也能通過保護或撤回的服務(wù)被絆倒，以允許他 進行維修。然而，由于一個跳閘的后果，可以使用旋轉(zhuǎn)備用，在維護過程中，替代代可以在服務(wù)。雖 然大型發(fā)電機保持在公用事業(yè)網(wǎng)，這些需求將繼續(xù)覆蓋在風(fēng)力發(fā)電的旋轉(zhuǎn)備用蓋。然而，如果風(fēng)能成 為能源的主要來源，它的損失，這是依賴于天氣和風(fēng)力

20、資源的變化，不能以這種方式處理。如果風(fēng)力 發(fā)電場之間存在很強的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)， 將有可能導(dǎo)致發(fā)電機的地理分布， 導(dǎo)致一個平滑的能量傳遞到網(wǎng)絡(luò)， 一旦某個數(shù)字已被開發(fā)。同時， 隨著風(fēng)力發(fā)電量的增加， 系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測將可能變得不準(zhǔn)確， 這反過來又影響電力系統(tǒng)運行 方案和機組的承諾。在發(fā)電儲量預(yù)測的情況下，這可以轉(zhuǎn)化為更高的儲備水平的要求，以覆蓋不確定 性的風(fēng)力發(fā)電的可用性 8 。大規(guī)模風(fēng)電場的短期輸出變化不那么大，約3%的裝機容量，由于它們之間的相互作用。在風(fēng)力發(fā)電迅速增長的過程中， 電力系統(tǒng)不僅需要積極的儲備， 當(dāng)實際風(fēng)力發(fā)電低于預(yù)測值， 但也負(fù)儲備時， 風(fēng)電功率高于預(yù)測值。（ 7） 頻率調(diào)節(jié) 在電力系

21、統(tǒng)中，頻率是一個指標(biāo)的平衡或生產(chǎn)和消費之間的不平衡。對于正常電力系統(tǒng)的運行， 頻率應(yīng)接近其標(biāo)稱值。 風(fēng)電場輸出的波動可能導(dǎo)致額外的不平衡。 由于風(fēng)力渦輪機使用其他發(fā)電技術(shù) 比傳統(tǒng)的發(fā)電廠，他們有一個有限的能力，在相同的方式，傳統(tǒng)的發(fā)電機參與的基本頻率控制。由于 風(fēng)不能被控制，在正常頻率的電力生產(chǎn)將故意不保持較低的可能，為了在風(fēng)電場，以提供二級控制在 頻率下。丹麥法規(guī)還要求風(fēng)電場在島上的頻率控制（二級控制）的一部分。為了控制在規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)的電力系統(tǒng)頻率，電網(wǎng)公司需要一些電廠提供頻率控制的配套服 務(wù)。然而，由于風(fēng)力發(fā)電總量的增加，其輸出的變化將有一個更顯著的影響頻率 8 。間歇性風(fēng)力發(fā)電的滲透

22、，將增加連續(xù)頻率調(diào)節(jié)的需要。風(fēng)力發(fā)電也可以增加對頻率響應(yīng)的需求，雖然 這取決于在一定程度上風(fēng)力發(fā)電將能夠滿足未來的電網(wǎng)代碼要求。個別風(fēng)力發(fā)電機的輸出的快速變化的影響將是相對較小的， 因為個別風(fēng)電場的波動之間的相關(guān)性將是小的時間范圍內(nèi)考慮 （幾秒到一分 鐘）。它遵循的直接影響的風(fēng)力發(fā)電的動態(tài)頻率控制服務(wù)可能是小。然而，隨著風(fēng)力發(fā)電量的增加， 其總產(chǎn)量的預(yù)測誤差也將增加。這將增加調(diào)度錯誤，這將被中和由自動總督行動，對連續(xù)頻率響應(yīng)的 附加要求 12 。（ 8） 保護至于任何建議擴展的實用程序網(wǎng)格， 有問題要解決的每個應(yīng)用程序的連接。 對于連接到配電系統(tǒng)， 建議發(fā)電必須有一個相對低的容量。 總的來說，

23、 網(wǎng)絡(luò)的這一部分是徑向和保護將分級預(yù)期故障電流向 外流動供應(yīng)點綠巨人。 引入一個發(fā)電機的徑向網(wǎng)絡(luò)意味著故障電流， 現(xiàn)在可以提供不流動的預(yù)期方向。 因此需要一個詳細(xì)的檢查，在網(wǎng)絡(luò)模型中的建議發(fā)電機的保護設(shè)置。這張支票的結(jié)果可能表明，保護 功能，相當(dāng)充分，因為它是。在另一個極端，它可能會顯示，現(xiàn)有的繼電器不能保護網(wǎng)絡(luò)，而新一代 和重新設(shè)計的保護是必要的 7 。風(fēng)電場與電網(wǎng)之間的功率流是雙向的，在保護設(shè)計和配置中應(yīng)考慮。在風(fēng)力發(fā)電機組中，無論采 用哪種發(fā)電機，風(fēng)力發(fā)電都會增加電網(wǎng)的故障水平，進而影響電網(wǎng)原有保護裝置的繼電保護設(shè)置。它 可能需要添加新的保護裝置和 / 或修改原始保護裝置的繼電保護裝置。

24、 特別是當(dāng)風(fēng)電場接入配電網(wǎng)時，隨著風(fēng)電場裝機容量的增加，斷路器的過載可能會發(fā)生 8 5. 減輕風(fēng)力發(fā)電的影響的對策無功補償設(shè)備的應(yīng)用，如靜止無功補償器（SVC和靜止同步補償器（STATCOM發(fā)揮了重要作用，風(fēng)力發(fā)電，減輕其對電力系統(tǒng)的影響。為了保持電壓水平，電網(wǎng)公司可以提供額外的或升級的電壓控 制設(shè)施。無功補償設(shè)備應(yīng)安裝在風(fēng)電場升壓變電站，具有快速響應(yīng)特性和連續(xù)可調(diào)，如SVC和STATCOM為了減輕風(fēng)力發(fā)電引起的電壓波動和閃變、 速度控制和俯仰角控制進行改進， 同時最大限度地提高風(fēng) 機輸出減少風(fēng)電出力的波動。同時，對風(fēng)電場如SVC和能量存儲裝置也可以減輕電壓波動和閃變的輔助設(shè)備的安裝。在大多數(shù)

25、情況下，快速的無功補償設(shè)備，包括SVC和 STATCOM應(yīng)包括提高網(wǎng)絡(luò)的暫態(tài)穩(wěn)定性。新技術(shù)和先進技術(shù)在電力系統(tǒng)中的風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展也有好處。槳調(diào)節(jié)的渦輪機可以加快故障后的風(fēng)力渦輪機的速度恢復(fù)和改善的穩(wěn)定性。 變速風(fēng)力發(fā)電機組的優(yōu)點使功率波動以及功率峰值， 提高系 統(tǒng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的系統(tǒng)，減少對電力系統(tǒng)的閃爍和罷工等。從風(fēng)力發(fā)電側(cè)， 它可以提高電力系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性， 提高風(fēng)電穿透功率的恒定功率因數(shù)控制或恒 定電壓控制。從網(wǎng)格的側(cè)面，對加強和改變當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)具有重要意義。電壓源變換器（VSC的高壓直流輸電（VSC-HVDC是一個不需要任何額外補償傳輸系統(tǒng)，因為這是轉(zhuǎn)換器的13 控制固有的。因此，它將

26、是一個很好的工具，使風(fēng)力發(fā)電成為一個網(wǎng)絡(luò)，即使在網(wǎng)絡(luò)中的薄弱點，而不必提高短路 比。VSC-HVD啲有功功率控制能力，可以是一個完美的工具，用于處理有功功率/頻率控制。它能夠處理風(fēng)電，并能迅速反應(yīng)，以抵消電壓變化，這可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量。6. 結(jié)論風(fēng)能已經(jīng)從 25 年前的原型中走了很長的路，而且在未來的二十年里它也會繼續(xù)前進。有許多關(guān) 于整合風(fēng)電系統(tǒng)的運作和發(fā)展的問題。雖然風(fēng)力發(fā)電的滲透可能會取代傳統(tǒng)的植物產(chǎn)生大量的能量， 關(guān)注的重點是風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)之間的相互作用。 本文提供了一個概述風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響， 并 建議相應(yīng)的對策來處理這些問題，以適應(yīng)電力系統(tǒng)中的風(fēng)力發(fā)電。參考文獻1

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