大规模风电并网对电力系统影响与应对措施.pdf

皇竺兰竺新能源发电控制技

大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施
田云飞,张立涛,徐吴亮
.甘肃省电力公司电力经济技术研究院,甘肃兰州;.甘肃省电力设计院,甘肃兰州
摘要:随着风电装机容量在电网中所占比重的不断增加,大规模风电并网对电网的影响也越来越严重。根据风电基地风电场实际运
行数据,分析了大规模风电并网对电力系统的影响,包括风电场正常运行时的无功、谐波等问题,以及故障时对电网暂态电压
稳定性的影响。根据风电场在运行中存在的问题,提出了提高风电机组低电压穿越能力,加强对风电场动态无功补偿装置运
行管理等措施。
关键词:风电装机容量;暂态电压稳定性;低电压穿越;动态无功补偿装置
:./· ....
中图分类号文献标志码文章编号———
.

,—。
.,,;
.,,
:,——
.,
—,,,,.
,.
,,
.
:;;;
引言的无功需求如表所示。
风能作为一种清洁的可再生的能源,是目前最具有大规模开
表风电场各设备正常运行时的无功损耗
发利用前景的能源,也是一种最具有竞争力的非常规能源。
无功损耗类型相对有功出力比例/%
我国集中开发的大规模风电场大多远离负荷中心,当地电网结构
主变励磁损耗.
薄弱,吸纳风电的能力差,电力必须远距离传输;并且风能有一定
阻抗损耗
的间歇性和随机性,风电场出力随着风速的变化而变化,其有功
阻抗损耗.
无功潮流经常发生变化,容易发生电压不稳定事故,以上诸多因
箱式变励磁损耗
素如果不能得到有效地解决,将直接影响到电网的安全、稳定
阻抗损耗.
运行一。
合计—
本文主要研究了风电场在正常运行时给电网带来的无功、谐
波、和电压闪变等问题;在故障时对系统暂态电压稳定性的影响。
由表可知:如果不对风电场正常运行时所需的无功进行控
根据大规模并网风电中存在的问题,提出了相应的应对措施,以
制,会导致风电场要从电网吸收一部分感性无功,这必然会增加
提高并网风电的电能质量和系统运行的稳定性。
输电线路的损耗,降低传输容量;更重要的是,由于风电场缺少必
风电场正常运行时给电网带来电能质量问题
要的无功支撑,当风电场内部或者电网出现扰动时,很容易导致
. 无功电压问题系统电压失稳,这将给电网的正常运行带来严重的威胁。
并网风电场主要由风电机组、箱式变压器、低压输电线路、升. 谐波问题
压站主变、高压输电线路等感性设备组成。这些设备在正常运行
目前风电场常用的风电机组多为变速风电机组,其中永磁直
时,都需要吸收一部分无功功率。根据现场的运行资料,风电场
驱同步风力发电机和双馈式异步式风电机组是目前常用的两种
风电机组。永磁直驱同步风力发电机通过背靠背全功率变频器
收稿日期:——
直接接入电网,该背靠背全功率变频器由电侧变流器、直流环节
基金项目:本论文得到年闵行区技术创新项目一企校合作专项
支持和网侧变流器组成;双馈式异步式风电机组的发电机定子直接接
能源发电控制技术皇皇兰兰竺

入电网,而发电机转子通过经直流环节连接的两个变流器馈入电. 电压闪变
网。不论是哪种类型的变速风电机组