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摘要：新能源发电对节能减排、解决能源危机具有重大意义，但对电力系统而言，新能源的接入是机遇与挑战并存。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。
关键词：风电接入；电力系统；影响
1风力接入的特点
风电作为一种新型的电力能源，相比于传统发电厂而言，既有与传统发电厂相同的地方，又具备传统发电厂所不具备的特殊性。我国的地理面积较为辽阔，其中地势地貌也是多种多样，总体来看，我国平原地区的面积在总面积中占比并不是很高，而在风能发电的运作中，地理位置对于风能发电产生着重要的影响。对于山地高原等不平坦地势来说，风力发电厂的建立与运行会受到一些影响，比如，受到天气影响，使风能带动电力运作的稳定性大大降低，发电量会随着风能的波动而波动，而天气对我们来说存在着很强的不可控性，这样就无法保证风能带动电力的更好运作，加上各种各样因素的影响，如“三北地区”风资源最丰富，但较经济发达的东部地区来说，区域负荷较低，电网建设相对较薄弱，“弃风”现象非常严重，全年可利用的风力能源被大大减少，造成能源的浪费。
2分析风电接入对电力系统的影响
2.1风电接入对电能质量的影响
由于风力发电的间歇性和波动性，给电网的电能质量带来了严重的影响，如电压波动、电压偏差和闪变、谐波等。目前，风力发电对电能质量的主要影响是电压波动与闪变，而谐波的影响也不容忽视。风电给系统给电网带来谐波的途径主要分为两种：一是风力发电机本身配有的电力电子装置，如并联电容与电抗元件发生谐振会放大谐波效应。二是风力发电机的无功补偿装置，如并联电容器可能会和线路电抗发生谐振。
2.2风电接入对电网稳定性的影响
风力发电系统一般在电网末端接入，改变了配电网传统的单电源分布式结构，使潮流流向和分布都发生了改变。随着风电注入功率的增大，可能会引起风电场附近的局部电网电压越限，严重时可能会导致电压崩溃。传统风电场容量很小，一般都作为负荷不参与电力系统的控制，当系统发生故障时，切除风电机组保证风电场和电网的安全。但是随着风电场渗透功率的不断增大，风电输出的不稳定性对电网的功率冲击效应也不断增大，对系统稳定性的影响就更加显著，严重时将会使系统失去动态稳定性，导致整个系统的瓦解。
2.3风电接入对继电保护的影响
风电机组的频繁投切会损坏接触器，缩短接触器的寿命，为了减少风力发电机组的投切频率，在有风期间，风力发电机都必须保持与电网相。而且当风速在启动风速附近波动时，允许风力发电机短时电动机运行。因此，流过风电场和电网之间联络线的功率有时可能是双向的。当风电场在电网末端接入配电网时，由于配电网采用的是三段式电流保护，尽管系统故障时风力发电提供的短路电流有限，但是也有可能会影响配网的保护装置的正确运行，所以风电场的保护装置的整定和配置需要考虑这种运行方式。
3减少风电接入对电力系统的不利影响的对策
3.1改善电能质量
并网风电场的公共连接点短路比SCR和电网的线路电抗、电阻比，即X/R比，是影响风力发电引起的电压波动和闪变的重要因素。SCR越大，风力发电机组引起的电压波动与闪变越小。如果电网线路X/R比合适，无功功率引起的电压波动可以补偿有功功率引起的电压波动，从而减轻整个平均闪变值在风电场设置合理的电容器组（或电抗器组）可以抑制电压变动和电压偏差。
3.2保护装置的调整
风电场接入配电网时，须考虑风力发电提供的故障电流，需要重新配置和整定配电网保护；在进行风电场保护装置的整定和配置时，须考虑风电场与电网之间联络线的功率流向。通常的做法是按照终端变电站的方案进行配置和整定。主要依靠配电网的保护来切除系统的故障，然后采用孤岛保护、低电压保护等措施，逐台切除风力发电机组，从而在故障期间断开风电场与系统的连接，而当故障清除后，控制风电场自动重新并网。但是对于今后大规模风电场接入配电网的情况，这种方法会降低系统的可靠性。
3.3提高电压稳定性
风电接入会对电力系统的稳定性造成严重干扰，为了降低其干扰程度，可以有多种方法进行控制。首先可以进行无功补偿，这是当风力发电场接入到电网后提高电力系统稳定性的重要途径。通过适当的增加电容器补偿容量以后，能够使电力设备出现短路障碍后的稳定性能提高，当进一步处理以后，可以改善整个系统电压的稳定性。其次，可以通过采用双馈异步类型的发电机。在现阶段，风电场使用频率最高的风电机就是双馈异步发电机。在实际应用过程中，该机组中的定子与电网直接相连，转子通过双PWM与电网相联，实现转子交流励磁，通过坐标变换就可以实现转子的交流励磁电流有功、无功解耦，实现有功、无功功率的灵活控制，进而改变了功率的因数，不仅可以提高系统运行的稳定性，同时还能够省去了安装无功补偿装置的环节。除此之外，还可以应用合适的储能装置。由于超导储能型的装置具有相应速度快，调节能力强及转换速率高等特点，不仅可以进行无功率的调节，还同时还可以进行有功、无功的控制，而且具有较高的灵活性通过降低输出功率产生的波动，来提高电压的稳定性。
4结语
总之，从近些年我国新能源发展程度来看，风电正以极其迅速的态势进行着发展，主要表现在风电场规模不断的增加，风电技术不断地创新与研究，对于风电的不断发展，有关部门应逐步完善监督检查體制，以确保电力系统正常的安全稳定运行，并且掌握风电可能会对电力系统造成的影响，进行更深层次的研究，将风电对电力系统的干扰降到最低，保证电力行业的持续发展。
参考文献：
[1]浅谈大规模风电接入对电力系统的影响[J].张衡.宁夏电力，2015.
[2]探究风电接入对电力系统的影响及解决措施[J].郑炳杰，张艳锋，晋民程.工程技术（文摘版）.2016.
[3]风电接入对电力系统的影响[J].迟永宁，刘燕华，王伟胜，等.电网技术，2017.
[4]风电接入对电力系统电能质量和继电保护的影响研究[J].相亚楠.现代工业经济和信息化.2017.
（作者单位：国家电投内蒙古分公司）
作者简介：
韩力强（1983.05.06），性别：男；籍贯：内蒙古扎旗；民族：蒙古族；学历：本科、；职称：助理工程师；职务：风电运维高级工；研究方向：电力系统，风力发电。
郭靖（1987.2.16），性别：男；籍贯：内蒙古通辽；民族：蒙古族；学历：本科、；职称：助理工程师；职务：风电运维高级工；研究方向：电力系统，风力发电。
关键词：风电接入；电力系统；影响
1风力接入的特点
风电作为一种新型的电力能源，相比于传统发电厂而言，既有与传统发电厂相同的地方，又具备传统发电厂所不具备的特殊性。我国的地理面积较为辽阔，其中地势地貌也是多种多样，总体来看，我国平原地区的面积在总面积中占比并不是很高，而在风能发电的运作中，地理位置对于风能发电产生着重要的影响。对于山地高原等不平坦地势来说，风力发电厂的建立与运行会受到一些影响，比如，受到天气影响，使风能带动电力运作的稳定性大大降低，发电量会随着风能的波动而波动，而天气对我们来说存在着很强的不可控性，这样就无法保证风能带动电力的更好运作，加上各种各样因素的影响，如“三北地区”风资源最丰富，但较经济发达的东部地区来说，区域负荷较低，电网建设相对较薄弱，“弃风”现象非常严重，全年可利用的风力能源被大大减少，造成能源的浪费。
2分析风电接入对电力系统的影响
2.1风电接入对电能质量的影响
由于风力发电的间歇性和波动性，给电网的电能质量带来了严重的影响，如电压波动、电压偏差和闪变、谐波等。目前，风力发电对电能质量的主要影响是电压波动与闪变，而谐波的影响也不容忽视。风电给系统给电网带来谐波的途径主要分为两种：一是风力发电机本身配有的电力电子装置，如并联电容与电抗元件发生谐振会放大谐波效应。二是风力发电机的无功补偿装置，如并联电容器可能会和线路电抗发生谐振。
2.2风电接入对电网稳定性的影响
风力发电系统一般在电网末端接入，改变了配电网传统的单电源分布式结构，使潮流流向和分布都发生了改变。随着风电注入功率的增大，可能会引起风电场附近的局部电网电压越限，严重时可能会导致电压崩溃。传统风电场容量很小，一般都作为负荷不参与电力系统的控制，当系统发生故障时，切除风电机组保证风电场和电网的安全。但是随着风电场渗透功率的不断增大，风电输出的不稳定性对电网的功率冲击效应也不断增大，对系统稳定性的影响就更加显著，严重时将会使系统失去动态稳定性，导致整个系统的瓦解。
2.3风电接入对继电保护的影响
风电机组的频繁投切会损坏接触器，缩短接触器的寿命，为了减少风力发电机组的投切频率，在有风期间，风力发电机都必须保持与电网相。而且当风速在启动风速附近波动时，允许风力发电机短时电动机运行。因此，流过风电场和电网之间联络线的功率有时可能是双向的。当风电场在电网末端接入配电网时，由于配电网采用的是三段式电流保护，尽管系统故障时风力发电提供的短路电流有限，但是也有可能会影响配网的保护装置的正确运行，所以风电场的保护装置的整定和配置需要考虑这种运行方式。
3减少风电接入对电力系统的不利影响的对策
3.1改善电能质量
并网风电场的公共连接点短路比SCR和电网的线路电抗、电阻比，即X/R比，是影响风力发电引起的电压波动和闪变的重要因素。SCR越大，风力发电机组引起的电压波动与闪变越小。如果电网线路X/R比合适，无功功率引起的电压波动可以补偿有功功率引起的电压波动，从而减轻整个平均闪变值在风电场设置合理的电容器组（或电抗器组）可以抑制电压变动和电压偏差。
3.2保护装置的调整
风电场接入配电网时，须考虑风力发电提供的故障电流，需要重新配置和整定配电网保护；在进行风电场保护装置的整定和配置时，须考虑风电场与电网之间联络线的功率流向。通常的做法是按照终端变电站的方案进行配置和整定。主要依靠配电网的保护来切除系统的故障，然后采用孤岛保护、低电压保护等措施，逐台切除风力发电机组，从而在故障期间断开风电场与系统的连接，而当故障清除后，控制风电场自动重新并网。但是对于今后大规模风电场接入配电网的情况，这种方法会降低系统的可靠性。
3.3提高电压稳定性
风电接入会对电力系统的稳定性造成严重干扰，为了降低其干扰程度，可以有多种方法进行控制。首先可以进行无功补偿，这是当风力发电场接入到电网后提高电力系统稳定性的重要途径。通过适当的增加电容器补偿容量以后，能够使电力设备出现短路障碍后的稳定性能提高，当进一步处理以后，可以改善整个系统电压的稳定性。其次，可以通过采用双馈异步类型的发电机。在现阶段，风电场使用频率最高的风电机就是双馈异步发电机。在实际应用过程中，该机组中的定子与电网直接相连，转子通过双PWM与电网相联，实现转子交流励磁，通过坐标变换就可以实现转子的交流励磁电流有功、无功解耦，实现有功、无功功率的灵活控制，进而改变了功率的因数，不仅可以提高系统运行的稳定性，同时还能够省去了安装无功补偿装置的环节。除此之外，还可以应用合适的储能装置。由于超导储能型的装置具有相应速度快，调节能力强及转换速率高等特点，不仅可以进行无功率的调节，还同时还可以进行有功、无功的控制，而且具有较高的灵活性通过降低输出功率产生的波动，来提高电压的稳定性。
4结语
总之，从近些年我国新能源发展程度来看，风电正以极其迅速的态势进行着发展，主要表现在风电场规模不断的增加，风电技术不断地创新与研究，对于风电的不断发展，有关部门应逐步完善监督检查體制，以确保电力系统正常的安全稳定运行，并且掌握风电可能会对电力系统造成的影响，进行更深层次的研究，将风电对电力系统的干扰降到最低，保证电力行业的持续发展。
参考文献：
[1]浅谈大规模风电接入对电力系统的影响[J].张衡.宁夏电力，2015.
[2]探究风电接入对电力系统的影响及解决措施[J].郑炳杰，张艳锋，晋民程.工程技术（文摘版）.2016.
[3]风电接入对电力系统的影响[J].迟永宁，刘燕华，王伟胜，等.电网技术，2017.
[4]风电接入对电力系统电能质量和继电保护的影响研究[J].相亚楠.现代工业经济和信息化.2017.
（作者单位：国家电投内蒙古分公司）
作者简介：
韩力强（1983.05.06），性别：男；籍贯：内蒙古扎旗；民族：蒙古族；学历：本科、；职称：助理工程师；职务：风电运维高级工；研究方向：电力系统，风力发电。
郭靖（1987.2.16），性别：男；籍贯：内蒙古通辽；民族：蒙古族；学历：本科、；职称：助理工程师；职务：风电运维高级工；研究方向：电力系统，风力发电。