摘要：在能源问题日趋严重的今天，风能被人们越来越广泛地利用，大规模风电场接入电网已成为发展趋势。风电接入时给电力系统带来了很多电能质量问题，如谐波、电压暂升、电压暂降、电压中断、脉冲暂态和振荡暂态等。为保证电网系统安全、可靠地运行，必须采取措施改善风能接入时的电能质量，而对这些扰动信号进行实时、有效地检测和定位，是进行电能质量动态补偿的前提。
关键词：大规模；风电接入；电力规划
引言
近年来，科技的发展呈现出日新月异的态势，在这样的趋势之下，人们对于电力资源的需求也在不断地增加。但是，自然资源的有限性与人来需求的无限性是相互对立的，在人们对自然资源的不断索取的情况下，自然环境进一步恶化，自然资源也在不断的减少。面对着这样的情况，人们开始寻找新的资源，这时候，可再生能源走入了人们的视线，人们开始越发重视可再生能源的开发与利用。而风力发电正是目前人们已经掌握并开始运用的可再生能源中的重要的一个部分。近年来，我国在风力发电方面投入了大量的人力、物力与财力，同时也取得了显著的成果。相对十几年前而言，如今的风力发电场已经在整个宫殿行业中占据了相当一部分的比例，为我国的电力供应做出了显著的贡献。但是，由于风力发电很大程度上是取决于风力的大小，依靠自然环境进行发电，无法进行人为的控制。而就自然界而言，自然界的风力是不稳定的，因此，风力发电所产生的电力也是不稳定的，并且目前难以进行人为的控制与稳定。所以，大规模的风电接入对电网电压的稳定性具有极大的影响，使电网电压的稳定性大幅度的下降。
1风电并网电能质量问题
大规模风电接入除了引起电网电压波动、闪变和谐波等稳态问题外，还产生暂态问题，主要有电压暂升(降)、电压中断和脉冲、振荡暂态，其中引起的暂时电能质量问题主要有电压波动和电磁暂态。风电并网给电力系统带来谐波的途径主要有两种。一种是风机本身配备的电力电子装置可能带来谐波问题；另一种是风机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振，在实际运行中，曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。风力发电系统突然启停引起的电压暂降是造成短时电压波动的主要原因。风电并网运行时，风速跳跃性变动会导致风电机组输出功率波动变化幅度大，这样流入电网则会导致电网内功率的短时失衡，造成短时电压波动。风电场引发电磁暂态问题的原因也有很多，主要是由于风电并网造成的冲击，其次是风电场遭受的雷电波也会造成电磁暂态，还有风电环节产生的谐波和短路故障等。
2大规模风电接入的电力规划
2.1不稳定的改善方法
根据上述的数据计算，以及仿真计算结果，可知针对其配网电网，在进行风电接入时，将会对其电压的稳定性造成一定的影响，可以针对其具体的接入点、接入方式，做以优化处理，进而对其接入的容量，进行动态化的控制，避免其在接入的过程中，造成的接入容量的过大，引起的电压不稳定情况出现。其可以在进行风电接入时，选择馈线潮流方向，并且需要在该方向的上游位置处，对其进行相应的接入处理。此处进行的接入，其短路的容量，将会是最优值。此外，在进行接入处理的时候，可以按照其在不同电压节点的表现，在其不同的节点，进行接入处理。还可以在其接入风电电源之后，在其具体的线路上，安装一定的无功补偿设备，对其电压的不稳定情况，进行调整。还可以对其运行线路，进行接收负荷量的投切作业，进而减少其接入时，对线路电压的影响。
2.2风力发电的接入，优化电网保护装置
为了能够对整个电网系统进行更好的控制与保护，电网系统一般都安装有一定的保护装置，以便于在发生故障指示能够及时的切断一定的电路已达到保护电路的目的。但是在风力发电设备接入之后，由于风力发电的不稳定性，电压会产生大幅度的变化，这对于电网的保护装置而言具有一定的影响。风电设备的接入，会长期使得电网电业产生大幅度的波动，而在这样大幅度的波动的情况之下，原有的电压保护装置如何对风电设备这样特殊的情况进行判断并做出反应，是当前面临的一大难题。如果在装备没有出现故障的情况下而将其误判为故障的产生，那么必然会带来严重的经济损失，但是如果不能及时的对故障作出判断并采取措施的话，也将会造成极为不利的后果。所以，风力发电设备的接入么很有可能会对电网系统原有的保护装置造成一定的影响，致使保护装置不灵敏甚至失效，这对于电网电压的稳定性与安全性而言，是一个严峻的挑战。
2.3仿真计算
可以使用PSCAD软件，对其进行相应的仿真计算，以此来研究接入分布式风电，对其电网电压不稳定性的影响，其中风机的输入功率的影响效果最为明显。在其计算的过程中，可以将其风电场的风速，设定为每秒钟11m左右，之后对其特性进行研究。之后在其研究中，可以将其风电机组的各项功率运行情况，进行有效的把握，然后对其接入运行中，对于电网的电压造成的不同波动情况，进行详细的研究。其具体的接入点，是配网671节点。其对于配网的电压稳定的影响，如图1所示：根据该示意图可知，其在接入的过程中，其功率的波动情况，在节点675时，影响的幅度最为明显。可知，其在运行中，接入的风机越多，将会使得风机的容量不断增大，进而就会对电压的不同节点位置，造成严重的影响，使其出现了不稳定性，不利于电网系统的有效输电。
图 1 提升格式的前向和逆向环节
结束语
风力发电的发展对推动我国可持续发展战略具有重要意义，而就目前而言，电网电压的稳定性还不足以承载风电的大规模推广使用。要进一步发展风电，还需要不断地改进与发展。
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论文作者:吕翔
论文发表刊物:《电力设备》2018年第17期
论文发表时间:2018/10/19
标签：电压论文; 电网论文; 风电论文; 对其论文; 谐波论文; 风力发电论文; 稳定性论文; 《电力设备》2018年第17期论文;