摘 要：隨著我國經(jīng)濟的繁榮發(fā)展，伴隨而來的是一系列的環(huán)保問題，為了加強國家環(huán)保建設(shè)，節(jié)省能源消耗，新能源風力發(fā)電取得了明顯的進步，尤其是近些年來，太陽能、風能、地熱能、潮汐能等一系列新能源都得到了廣泛的應(yīng)用。風力發(fā)電自身依靠綠色、節(jié)能的優(yōu)勢取得了良好的發(fā)展。本文首先闡述了風力發(fā)電在我國的發(fā)展現(xiàn)狀，論述了風力發(fā)電運行帶來的不良影響，并提出了相應(yīng)的解決對策，希望能夠促進風力發(fā)電和電網(wǎng)運行之前的協(xié)調(diào)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：風力發(fā)電；電網(wǎng)運行；影響；對策

中圖分類號：TM727 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）15-0044-02

前 言

隨著新能源行業(yè)的崛起，風力發(fā)電引起了社會各界的重視，風電發(fā)電規(guī)模在全網(wǎng)容量中的比重越來越大，常規(guī)電源控制能力和發(fā)電技術(shù)被明顯削弱，但風力發(fā)電某些功能還不夠完善，在發(fā)電運送過程中容易產(chǎn)生這樣那樣的問題，因此，有必要加大對風力發(fā)電的研究，選擇相應(yīng)的措施，避免風力發(fā)電對電網(wǎng)造成阻礙，盡可能的利用風力發(fā)電的發(fā)展，促進我國電力實業(yè)的進步，降低發(fā)電成本，保護環(huán)境，取得資源和環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展。

1 我國風力發(fā)展的現(xiàn)狀

風力發(fā)電在我國的起步很早，經(jīng)過多年的發(fā)展，已經(jīng)和火力發(fā)電和水力發(fā)電并稱為我國的三大新能源，從當前發(fā)展的實際情況來看，我國風力發(fā)電技術(shù)的研發(fā)水平還不高，大部分都是依賴國外先進技術(shù)，或者對國外的風力發(fā)電進行改造和吸收而來的，自主科技水平含量較低。從20世紀50年代至今，我國的風力發(fā)電呈現(xiàn)穩(wěn)定發(fā)展狀態(tài)，在2009年已經(jīng)達到世界第二的地位，可見我國風力發(fā)電的速度迅猛。但是從風力發(fā)電和電網(wǎng)運行的矛盾來說，我國的風力發(fā)電和電網(wǎng)運行還不協(xié)調(diào)，主要有以下幾個方面的問題：①風力發(fā)電建設(shè)和電網(wǎng)的建設(shè)節(jié)奏存在矛盾，風力發(fā)電還需借助火力或者水力發(fā)電運輸網(wǎng)來傳輸自己。②過渡的側(cè)重對資源的規(guī)劃，缺少對運輸電網(wǎng)科技含量的投入。③整個風力發(fā)電和電網(wǎng)運行之間存在不匹配的矛盾。這些都是當前亟待解決的關(guān)鍵問題。

2 風力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響分析

風力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響有很多，短路電流安全系統(tǒng)直接關(guān)系著風力發(fā)電的系統(tǒng)運行順暢與否，閃變現(xiàn)象直接影響著輸電質(zhì)量，電網(wǎng)調(diào)度是用電安全的基礎(chǔ)，本文主要探討風力發(fā)電對短路電流的影響，對閃變的影響和對電網(wǎng)調(diào)度的影響。

2.1 風力發(fā)電對短路電流的影響

風力發(fā)電對電網(wǎng)的直接影響就是改變接入點的短路電流場，一般短路電流場中很少使用同步電機，當電機接入電網(wǎng)就會增加短路電流，改變短路電流特性。在對電網(wǎng)進行短路分析時候，必須考慮風力發(fā)電對電網(wǎng)短路容量的影響，如果短路容量過大就有可能超過電網(wǎng)保護裝置的容量限制。因此，在風力發(fā)電裝機容量必須看是否超過額定容量，還要考慮變壓器、母線、線路等裝置，看是否需要更換零件，在故障情況下也要能夠保證風機保護系統(tǒng)和電網(wǎng)保護系統(tǒng)互相協(xié)調(diào)，減少對電網(wǎng)的負面影響。

2.2 風力發(fā)電引起閃變

風力發(fā)電接入電網(wǎng)后必然會引起電壓的波動，繼而引起閃變現(xiàn)象的發(fā)生，隨著風力場容量的增大，閃變問題越來越嚴重。閃變是對電能質(zhì)量衡量的重要指標，可以反應(yīng)燈光照度波動的主觀視感。風力發(fā)電引起閃變主要是因為功率波動、風力機組在切入風時的啟動、停機等操作原因，評估閃變的方法主要是閃變值Pst和長期閃變值Plt，在計算短期間的閃變還要考慮電壓波動引起的白熾燈照度變化，考慮眼腦對波動的視感，考慮長時間閃變強弱的量值，原則上，在風力電場接入電網(wǎng)之后，其閃變值應(yīng)控制在一定的范圍之內(nèi)。

2.3 影響電網(wǎng)調(diào)度和安全

我國幅員遼闊，風力資源相對分散，在很多風力資源豐富的地區(qū)電網(wǎng)一般薄弱，負荷較小，會約束風力發(fā)電的電網(wǎng)調(diào)度，最終影響電源電壓，給人們的生產(chǎn)和生活帶來很大不便，因此必須調(diào)整電網(wǎng)潮流分布，但是這樣會影響到電網(wǎng)的節(jié)點電壓。風能本身所具有的間歇性和控制難等問題，也會導致風電機組的運行出現(xiàn)波動，加上網(wǎng)后風電場自身的反調(diào)節(jié)作用，更是會加大調(diào)峰容量和備用電源的容量，這樣又給調(diào)度工作帶來影響。除此之外，風電機組還會和電網(wǎng)末端連接在一起，從而改變配電網(wǎng)功率流動的單向性，也會增加風電場周圍電網(wǎng)的運行安全，讓電網(wǎng)超出規(guī)定范圍，有時候還會引起電壓崩潰，而風力發(fā)電在運行過程中注入的新電量，又會重新感染電網(wǎng)的頻率，影響電網(wǎng)的運行穩(wěn)定，導致短路問題，從而對開關(guān)、母線等裝置造成損壞，從而引起電網(wǎng)運行的安全。

3 風力發(fā)電不良影響的解決措施

風力發(fā)電產(chǎn)生的不良影響嚴重影響著用電質(zhì)量，必須采用相應(yīng)的措施，本文從加強風力發(fā)電的安全性防范，提高風力發(fā)電的用電質(zhì)量，規(guī)劃電網(wǎng)，解決風力發(fā)電的調(diào)度不良三個方面入手，談?wù)劷鉀Q風力發(fā)電不良影響的解決措施。

3.1 提高安全性的措施

對于風力發(fā)電來說，提高其安全措施是非常重要的，電力企業(yè)要綜合考慮各方面的因素，將風力發(fā)電影響電網(wǎng)運輸安全的各個因素都考慮進去，比如運輸方式、頻率控制、安全故障等，根據(jù)具體的情況采取有效的措施。就當前的形勢來看，可以加大對風力電網(wǎng)的投資力度，鼓勵創(chuàng)新，對風力電網(wǎng)施行并網(wǎng)升級改造，提高風力運輸電網(wǎng)的工作效率，增加風電場開關(guān)的遮斷容量，還可以安裝額外的濾波器，防止電網(wǎng)諧波，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的運行。

3.2 對供電質(zhì)量的解決措施

對于風能的供電質(zhì)量一定要高度重視，根據(jù)實際的情況對整個電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行改造，合理的調(diào)節(jié)電網(wǎng)線路，對電壓的等級和輸電方式及時改造，比如可以采用超高壓輸電來代替高壓輸電，對自動控制裝置進行更新，避免電能質(zhì)量受到風力的影響。為避免風力發(fā)電引起閃變現(xiàn)象，可以改變運輸功率，擴大其閃變值的閾值，避免其電網(wǎng)閃變給企業(yè)生產(chǎn)帶來不良的影響。必要時，可以專門建造風能供電電網(wǎng)，將設(shè)在偏遠地帶的風能直接通過風能電網(wǎng)輸送出來，直接供應(yīng)人們的生產(chǎn)和生活。

3.3 調(diào)度不良解決措施

電網(wǎng)調(diào)度不良一直是電網(wǎng)研究工作的重點，對此，一定要加大研究力度，針對電網(wǎng)的實際情況提升電網(wǎng)對電量的接受能力。要對電網(wǎng)調(diào)度不良進行詳細研究，保證電網(wǎng)能夠接受最大風能的容量，并將電網(wǎng)正常運行的各種參數(shù)做好記錄，為建設(shè)好國家風力輸電網(wǎng)提供依據(jù)，同時也為企業(yè)提高風力并網(wǎng)技術(shù)提供借鑒。在國家電網(wǎng)內(nèi)部，制定完善合理的風力發(fā)電并網(wǎng)裝置管理制度，并培養(yǎng)專門的人才從事風力發(fā)電調(diào)度工作，能夠科學預測風力發(fā)電的風電功率，保證對風力發(fā)電機組起到積極的作用。

4 結(jié) 論

在新能源領(lǐng)域的發(fā)展過程中，風力發(fā)電占據(jù)著十分重要的地位，也是我國新能源的主流。本文主要對風力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響進行了分析，對其中的短路電流、閃變、調(diào)度和安全幾個方面進行了分析，并提出了其改善策略。希望通過本文的研究，能夠引起電力企業(yè)對風力發(fā)電的重視，積極思考，尋求政策，充分考慮風力發(fā)電給人們的生活帶來的積極作用和有利影響，加大對風電的研究力度，不斷提高風電的科技投入，完善風電發(fā)電的各項技術(shù)，保證風電發(fā)電和其他發(fā)電形式一樣，共同我國電力事業(yè)的良好發(fā)展。

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收稿日期：2018-4-24

作者簡介：邢 晨（1991-），漢族，河北尚義人，大學本科，研究方向為電氣工程及其自動化。