摘要：近年来，电力行业发展迅速，根据国家相关政策和分散式风电的特点和优势，分散式风电必将迎来广泛的发展。与此同时，分散式风电接入电网系统的技术还不成熟，接入电网后对电网的电压偏差、电能质量、继电保护、整体规划等多个方面造成了影响。
关键词：分散式风电；电网；影响
引言
“十三五”规划中对分散式发电提出了要求和预期，某地区有着丰富的风能资源，风力发电应用较广泛，具有巨大的开发价值，但是分散式风电对电网的大范围接入，会对电网的性能和状态产生干扰，针对某地区风电接入电网运行情况来看，需要采取相应的对策解决这些影响。
1分散式风电的相关概念
1.1 分散式风电场概念
分散式风电场是由同一批风电机构成，通过不大于35kV的电压接入电网的统一整体，一般是由同一个开发商在固定的范围内统一维护和供电。一般开发商会将分散式风电场的位置设置在距离用户较近的区域，并构造多点接入的拓扑结构，形成统一监控的并网形式。
1.2 分散式风电有独特的优势
在发电形式，一般采用风力和光能等其他形式综合发电，这样白天的光能和夜晚的风能能够形成互补，更充分地利用资源。由于规模一般不是很大，所以所需要的投入资金、占地面积较小，适合电网不易通往的山地、海岛等地形复杂的偏远地区；在发电环节，分散式发电方式对风速等要求较低。在输电环节，分散式发电方式输送距离较短，减少了线损，节约了成本。消纳环节，分散式风电一般靠近用电负荷中心，就地并网就地消纳，因此分散式发电及并网是我国风电的发展的一个方向。
2分散式风电接入对电网的影响
2.1 分散式风电接入造成电网的电压偏差和电能质量问题
2.1.1 供电系统在不出故障的情况下，对分散式风电接入点的电压进行测量，获得的电压称为实际电压。使用实际测量的电压和系统的标称电压相减，所得的绝对值除以系统标称电压得到的百分数，称为电压偏差，公式如下所示：
2.1.2 在电力系统中一般把系统所产生的电能的稳定性的衡量指标称为电能质量。理想状态下的系统电能所产生的正弦波应该是绝对对称的。但是一些环境和电磁干扰等不确定性因素经常导致波形发生位移和相变，这些不确定影响造成了电能质量问题。衡量电能质量的主要指标有电压和频率偏差、三相电压不平衡、电压波动和闪变、波形失真和电网间谐波等。
2.1.3 电压必须在一定的范围内波动才不会对其他设备造成影响，也才能输出高质量的电能。在分散式风电接入电网时，必须先由系统进行调压，而这种调压机制是以潮流计算为基础的，所以分散式风电接入电网就会使潮流发生变化，进而电网系统中的电压也会发生相应的变化。另外，分散式风电在接入电网时还需要选择合适的接入点，因为接入点和输入的电量规模都会影响分散式风电系统的相应参数，所以也需要通过电网潮流计算来分析接入点的具体位置和输入的电量规模。通过一些调整可以减小电网终端的母线电压的变化范围，从而使电压满足用户和设备的要求。
2.1.4 影响电压变化也与分散式风电自身的性质特点有关。电压造成供电电压偏差的主要原因就是无功电能的缺少和多余状态交替变化。分散式风电接入电网造成供电系统电压偏差的主要原因是，风电发电机主要是靠风力进行发电的，而风力是一个随时变化的动力，所以产生的电能以及电力系统也会发生变化，所以供电系统存在系统的不平衡。这就产生了功率在系统中的流动，当通过具有阻抗设备时就会产生电压降，而这就是引起电压偏差的主要原因。
2.1.5 作者等人对某地区电网的四个接入点在风机的不同状态下记录了电压值，通过对数据进行分析得到当接入风电装机容量变大时，接入点的电压闪变值逐渐变大。这种由于风电自身的特点引起的电压波动一般都是比较大的，会给电压的调整带来新的挑战。
2.2分散式风电接入对电网运行方式安排的影响
正常情况下电网的电源和负载都是按一定的合理情况分布的，但是在分散式风电并网后会直接影响原来的平衡状态，而且影响潮流，这就要求电网的运行要具备一定的接受风电接入后的抗冲击能力。随着我国进一步对分散式风电的加大建设力度，分散式风电的数量和规模也必将变大，这就在接入电网时对电网的冲击力越来越大，进而也就会对电网的设备维护、运行方式造成新的影响。
2.3分散式风电接入对电网负荷预测的影响
电网的负荷预测是指电网系统在一定的条件下，运用数学中的方法根据以往与未来的关系确立相应的函数，并预测未来的负荷，且确保其在一定的范围内满足要求。电力负荷预测是电力公司相关部门非常重要的工作，能够准确地对负荷进行预测，直接影响到电网的安全性，如果预测得准确，那么不仅可以合理地安排电网的工作情况，还能够节约资源，降低成本，提高工作效率和经济效益。分散式风电接入电网的方式多种多样，较为多变，并且分散式风电很大程度上是为了满足当地的消纳，所以一般在就近的合适接入点接入电网。但是自然状态下风的大小和方向是在随时变化的，因此可将风电发出的电能看作是电网上广义的“负荷”。当风电的变化较大时，即所谓的“负载”也会随之波动，这就造成电网的负荷预测不准。
2.4对电网继电保护的影响
由于分散式风电接入，对于配电网之前的继电保护规划造成了破坏，这就会导致在接入之后各项指标都可能需要重新界定。而且分散式风电接入对于不同配置（布置方式和容量）的配电网的影响也不尽相同。一般都会造成之前路线的保护阈值发生变化，使保护范围受到影响。配电网从传统的单端变为多侧电源线路之后互相干扰，使保护方向性失效。
2.5分散式风电接入对地区电网整体规划的影响
输电系统规划简称为电网规划是指在充分考虑所有因素，满足所有技术指标的前提下，在确定的时间和地点建立一定规模的输电线路，并要满足所需要的电能消耗，且保证系统的费用最小，由此可知准确地预测除了负载，合理地确定电源是做好电网规划的前提。在上面介绍了分散式风电并网会对运行方式、安全自动装置、负荷预测等造成不同程度的影响。而这最终对电网的规划人员和维护人员造成了很大的困难，使工作人员很难了解真实的负荷情况，进行影响了整个电网的规划和设计。
3采取的对策
3.1对电能质量的影响可采取在接入点添加实时检测装置，实时检测电网的电能质量，当接入的装机容量增加而造成质量较差时，采用增加消谐装置的对策解决这类问题，以保证电网的电能质量。
3.2对负荷预测、电网规划以及运行问题产生的影响，相关工作人员应该提出更先进的算法来预测分散式风电功率预测值。根据以往的相关数据进行分析，将分散式风电产生的电能以及地区的消纳考虑到电网的规划当中。并且按照地区政府的总体规划，还要考虑到实地的风能资源，多方面综合考虑后，合理地建设电网工程。
结语
我国幅员辽阔，具有丰富的风资源，我国的“十三五”计划将风电尤其是分散式风电作为重点发展和建设项目，分散式风电接入电网越来越受到重视，由于分散式风电具有自身独特的优势，应用也将会得到大力发展。
参考文献：
［1］王刚，杜凌艳，黄炯，等．分散式风力发电机组的电压控制［J］．可再生能源．2014，32（7）：944-949．
［2］孙立成，赵志强，王新刚，等．分散式风电接入对地区电网运行影响的研究[J．四川电力技术，2013，（02）.
［3］厉伟，颜宁，张博，等．分散式风电场DFIG与SVC协调无功控制策略［J］．电工电能新技术，2014，33（7）：18-24．
论文作者:李琛,程飞
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/23
标签：电网论文; 分散论文; 风电论文; 电压论文; 电能论文; 负荷论文; 系统论文; 《基层建设》2017年第23期论文;