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摘要：随着我国能源消耗不断加深，开发与利用新能源已经成为了国家发展战略性的产业。风电由于其自身具有多种优势，因而越来越受到广泛关注。本文首先阐述了风电接入发展现状，指出了风电接入对电力系统的影响，并结合我国当前电力行业的实际发展情况，分析了降低风电接入对电力系统产生干扰的措施，希望对相关研究领域提供帮助。
关键词：风电接入；新能源；电能质量；系统稳定性
在当今节能减排大环境背景下，增加新性能源的利用具有重要意义。当前，风电接入方式在电力系统中得到了广泛应用，并且在电力发电中发挥了重要作用。但是由于电能自身具有其特殊性，在电力发电中接入新能源也存在一定挑战。如果风电接入处理方式不够合理，将会对电力系统的稳定性造成影响。为了更好的对风电接入进行控制，发挥其最大价值，加强风电接入对电力系统影响的研究意义重大。
一、风电接入发展现状
随着社会经济快速发展，近些年来我国的电力事业在发展中取得了丰硕成果，据相关资料显示，在2010年时，我国风电的累计并网装机就已经达到了3107万千瓦，从而使我国的装机规模在全球排名第二。由此也可以看出我国电力行业的发展速度。从整体上看，我国风电建设中主要有如下几个方面的特点。首先，风电装机的总容量增长速度比较快，而且在电网中的所占比重持续增加。其次，风电接入不仅整体情况较好，而且具有独立性的风电场的装机容量也在不断增加，同时电网中电压的的等级也在逐步提高。另外，风电机组形式多样，种类繁多。上述发展状况可以预见出风电接入在未来社会中的发展具有广阔的前景。但是我们也要清晰的看见其弊端。由于风能具有间歇性、随机性及稳定性较差的特点，因而对电网的日常平稳运行造成干扰，导致电网的安全性降低。因而我们要对该现象有高度重视，加强对风能的研究，采取有效应对措施，保证电力系统平稳运行。
二：模型和仿真系统
2.1风力发电机组装置模型
如今，风力发电机组的单机容量越来越高，单位千瓦重量越来越轻，转换效率越来越高。DFIG是一种可以灵活变换转速，这使风能利用效率得到提高的风力发电机组，目前已成为风电场的主导机型。DFIG采用的控制技术可以分为恒功率因数控制与恒电压控制。可以说DFIG的使用是风力发电技术的革新的重要体现。
2.2风电场模型
此文主要是针对风电场接电网后，在哪些方面给电网造成损害的研究。因为目前所探究的风电场还没有建好，没有详细的内部资料，所以此文中的风电场用一台特定的风电机组模型代替，风电机组模型容量与电场一致。
2.3仿真系统的应用
此文以我国某省一个即将大规模接入风力发电的地区电网为研究对象，这里的电网距主网的电气较远，网架结构不坚实。其地理位置接线、外围虚线所包含的电网为大规模接入风电的地区电网，策划装机容量为400MW的大型风电场A升压至220kV后直接接入节点1，线路1-2为风电场的送出线路；地区电网内的3、4、5节点分别从一次变的66kV侧接入多个容量在50MW以内的风电场
三、风电并入对电力系统的影响
3.1电压波动
将风力发电机组接入或者分离电力系统操作都是依靠自动装备或者人工操作来进行，会对电压、电流造成扰动，进一步影响功率的稳定性。此外，一个组别的机组或者两个机组状态变化也会造成功率波动，这些扰动都会造成公共连接点（PointofCommonCoupling）的电压变化。当电压波动程度较大时，则会出现明显的闪变情况，较短间隔内闪变的峰值和风速变化大小存在线性的正相关，此时如果闪变较小，则表明电网容量较大。
目前使用较多的恒速风电机组虽然价格较低、运行方式简单以及稳定较高，但是存在着风能资源使用频率较低、装置受力不平衡以及输出电力效率有较低频率等问题，如果想要使得风能资源充分得到利用，需要采用变速的风电机组。
变速风电机组能够有效的减少电压波动的情况，同时还能减少速度不变风电机组产生的闪变。变速机组接入电网系统是造成的闪变值随着风速变大显示出正相关，即闪变值正大，这和恒速机组情况相同；不同的地方在于，变速机组在较长的时间间隔内能够稳定输出功率并且达到限定的数值大小，此外可以减少功率参数和电压的波动，从而保障了电网系统的电能质量。
3.2谐波问题
风力发电接入电网系统将会造成谐波问题。谐波有可能是风电机组自身的电子装置造成的，在恒速风电机组和电力系统相连时，电子装置和电力系统关联，在系统开启时会产生时间短、量少的谐波，影响非常小。而如果是变速机组，由于是将整个电流和逆变设备相连，会出现较为大的谐波污染问题。目前电子装置水平不断提高，谐波也正在逐渐减少。谐波的产生还有可能是机组的并联电容器和电流阻抗相互谐振产生的。
3.3潮流和电网功率损失
在电网系统中，电流输出通常都是通过发电厂进行的，也就是电网中所承载的电能通过电流输出网络向配电网转移。电流输出网路通常都是环状网络，电压较高，电能功率损失则较少。电流分配网络则是树状比较常见，分布稀疏，电压较低，电能功率损失较多。在将风力发电并入到发电系统后，当地所需的传输电量则会降低，也就减少了电力系统的输电压力，从而减少了电网整体的功率损失。
从目前的风电场现状看，并入电力系统的风力发电主要有两种方式：一是经过330KV（220KV）升压变电站集中并入到330KV（220Kv）的高电压电力系统中；另一种则是采用分布式并入到110千伏的电网中。第一种方式可以并入容量较大的风电机组和输电线程较长的优势，同时还可以将一些电能在330-750KV高压电网传送到省外地区，输电电压较高，因此电网损失较少。因为要经过高压变压站，所以受变压站容量、网络稳定性等影响，在风力发电的电场有时会出现不使用风力、限制电的状况。第二种由于将风电接入电网采用分布式，相比第一种接入容量、输送距离和容量能力都有所下降，电网损失较多；风力的调控性较低，因此电能大规模向其他较多地区传输困难，因此更容易促使风电的当地使用化，更有利于局部电力系统的平稳性运行。
四、结束语
随着我国经济水平和现代化建设的快速发展，运用自然界风力资源发电也越来越成熟。目前在电力系统并入风力发电还存在着较多问题，随着风电接入电力系统规模的增大，对电力系统造成的威胁也就越大，其中大规模的接入风力发电将造成远距离传输电网功率损失较大、增大风电场无用耗损以及对电力系统运行平稳性造成干扰等问题，只有较好的解决了上述这些问题，才能更好提高风力资源发电利用效率和加快风电技术发展。上述这些需要我们对风力发电技术和电力系统有着充分的研究，准确评估电网的发电稳定能力，分析风力发电的电能质量，在接入电网之前制定适当的调度计划和电压调控方案从而确保整个电力系统的平稳运行。
参考文献：
[1]薛志英，周明，李庚银.大规模风电接入电力系统备用决策评述[J].电力系统保护与控制，2013，04：148-155.
[2]于强.双馈型风电机组接入对电力系统功角稳定性的影响[D].中国电力科学研究院，2013.
[3]董博，许晓艳，马烁，黄越辉，王伟.基于长过程动态仿真的风电接入对系统频率控制影响研究[J].电力系统保护与控制，2014，12：57-64.
[4]谷俊和，刘建平，江浩.风电接入对系统频率影响及风电调频技术综述[J].现代电力，2015，01：46-51.