王飞
内蒙古龙源新能源发展有限公司
摘要：近年来，随着经济的发展，我国电力系统呈现出高速发展的态势，整体项目管理机制和管控措施也得到了优化，其中，利用风力发电的措施，既能满足环保需求，也能提高经济收益，真正实现了经济效益和社会效益的双赢，值得全面推广。但是还存在一些问题，需要相关部门给予高度重视。
关键词：风力发电；电力系统；影响；解决措施
引言
我国在可持续发展道路上，着重开发可再生资源是满足当前电力需求供应的主要渠道，风力发电便是其中之一。依据风力发电控制系统工作原理，风速大小的变化，对产电量具有一定影响，随着风速的增加，产电量逐渐增多。虽然风速增加，对产电量的提升有所帮助。
1风力发电对电力系统的影响分析
一是发电站规模对电力系统的影响。近几年，我国风力发电项目规模逐渐增大，在系统化电网管理结构中，风电装机容量占据的比重较小，在注入风力发电能量后，整体项目对于电网的冲击在不断减少，并不会对电网产生非常大的影响，因此，多数风力发电项目并不会对发电场的规模有所标注和限制。但是，在对于一些区域风能资源较为丰富的地区，由于地理位置距离市中心较远，其电网容量并不大，自身的抗扰动能力也相对薄弱，这就导致风力资源的随机性以及不可控性出现了严重的偏差。加之风力资源存在随机性以及不可控性，并没有非常完备的技术对其风力功率进行集中预测，相互影响也就十分明显。二是风力发电对电能质量的影响。在风力发电项目中，对电能质量产生的主要影响：①谐波影响，在变速风险机组并网操作后，风力发电项目中的变流器会一直处于工作状态，这就会导致整体结构中出现了严重的谐波问题；②电压波动和闪变影响，在并网的风电机组中，常规化运行会使得机组产生功率的波动情况，也会导致电压波动和闪变问题，而究其原因，控制系统不足、电网状况运行缺失以及发电机型等因素都是会导致电压波动以及闪变出现；③电压跌落的影响，在并网风机运行过程中，使用异步电机的频率较高，会从电网中直接吸收无功功率，这就会对电网整体测定的电压产生严重的影响，若是存在大量的风机，在接收到弱电网时，整体电压跌落现象就会被放大，甚至导致整个电压突然下降。
2风力发电对电力系统影响的解决措施
2.1升级发电厂电能质量
在实际管理机制建立过程中，要集中改善电网结构，按照联结电源和负荷点的电网结构，提高供电项目的可靠性，减少运行方式的复杂性，确保组合结构得以有效优化，并且相关交流同步电网的优化运行提供了更加有效的发展渠道。交流同步电网上的发电机需要实现同步运行，升级换流站和直流线路的稳定性升级。并且，为了进一步减少风电场并网对电网的冲击，项目管理人员要利用双向晶管装置集中解决其电能质量管理问题，采取更加有效的处理措施，降低冲击电流的同时，采取更加系统化的启动方式，确保限制风电场并网冲击电流能减少不良反应。
2.2做好接入系统的风电场的设计工作
接入电压等级及接入点的选择是风电场接入系统设计的主要工作，一般综合考虑风电场的规模、地理位置、周边地区电网现状及发展规划等因素。为防止电压崩溃的情况和电压较大波动发生，应考虑采取必要的措施在接入系统设计中，如采用静止无功补偿装置、超导储能装置等。在接入系统设计阶段进行电能质量评估，特别是针对选用的风电机组和接入系统方案，谐波治理必要时采取适当的治理措施。较好的办法是在静止无功补偿装置的设计中结合无功补偿要求，选择滤波器参数时兼顾治理风电机组产生的谐波。
2.3太阳能发电
由于越来越多的人开始注重绿色环保的理念，太阳能作为主要能源在各个领域得到广泛应用。分布式发电应用的太阳能电池通常以单晶硅、多晶硅为依托，实现将太阳能转化为电能的目标，在节能环保方面具有突出作用，能源压力也因此减轻。太阳能是典型的可再生能源，对其加以应用，可以有效缓解废弃物排放带来的环境污染问题，这与可持续发展提出的要求十分契合。具体应用如下：在阳光充足的白天，利用光伏电池完成将太阳能向电能持续转化的工作，以满足用户对电能的需求为前提，储存剩余电能，为晚间用电提供保障。但是，光伏电池较易受到外界因素的影响，例如日照强度、时间等，因此，现阶段光伏电池的太阳能转化率并未达到预期，对其加以应用所取得的实际效用也受到了一定程度上的限制。
2.4风速类型设计
为深入探究电力系统受风电机组的影响，本次实验研究设定4种风速类型，通过改变风速类型，判断风电机组在电力系统作用力中的变化大小，从而判断电力系统作业所受影响。类型1：将机组风速设置为切入风速，该风速模式中的风电机组未进入作业状态，测得机组作用力为零。类型2：将风机风速设置为低风速，该风速模式中的风电机组处于特定值情况下的作业状态，此时参数Qf=0，测得系统中的负荷量为基本负荷。类型3：将风机风速设置为高风速，该风速模式中的风电机组同样处于特定值情况下的作业状态，此时参数Qf=0，测得系统中的负荷量为基本负荷。类型4：该风速类型与类型3相似，但是系统负荷量偏低，仅占据基本负荷的30%。其中，类型1中的风机未投入运行，其他3种类型风机风速处于额定风速与切入风速数值之间。
2.5保护装置的调整
目前通常对风电场保护装置进行配置与整定是按照终端变电站的方案来确定。基本由上级变电站的保护来切除风场送出线路的故障，而风场的风电机组由孤岛保护、低电压保护等来逐台切除。但是这种保护配置方法对于今后有大量风电场接入配电网时，会降低系统的可靠性。调峰管理存在的难点需要通过以下方法来破解，首先通过收集各种风电机组技术参数、预测气象信息，实时发电计划和ＡＧＣ算法以风速风机出力和负荷预测为基础，并应用于工程；其次，调度部门根据原则，承担同一范围内其他机组各风电场出力波动引起的调峰问题发电机组，使各发电机组能够从管理上积极开展预测工作。为解决风电机组引起的电压波动问题，实现整个区域电网无功电压的最优控制，扩大了无功控制系统的应用范围，将无功电压控制系统纳入风电场接入点变电站。
2.6配电网规划
首先，在将分布式发电引入配电网后，电网在运行方法、未来规划等方面具有的不确定性大幅提升，电网系统的安全性、稳定性及可靠性会受到分布式电源带来的影响，干扰评估的准确性。其次，如果分布式电源和配电网同时运行，配电网结构就会发生变化，对输电厂产生的依赖随之降低。最后，规划人员在规划配电网时，应该对5-20年内配电网负荷的变化情况进行分析，一般来说，在该时间范围内，配电网符负荷默认为增加状态，只有不断增加变电站、分布式电源的数量，才能使电力需求得到满足。
结语
近年来，随着我国风电的快速发展，特别是单风电场规模越来越大，制约风电发展的“瓶颈”是电网建设。因此，必须将风电纳入电网规划的主要电源之一，统筹规划火电、水电、核电、风电等电源，才能从整体上优化电网，保障了电网的安全性、可靠性、经济性等方面，从而使电网企业与社会的经济效益最大。介绍了一些有关风力发电的基本知识，分析了风电场对电网的影响。可以确定，要从根本上改善风力发电的电网接入问题，就要提高风电机组的可信容量系数，降低电力系统所需的备用容量。
参考文献
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