规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策研究

规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策研究

刘庆有

内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司 内蒙古 呼和浩特市 010000

摘要：近年来，我国经济发展速度日渐加快，不断为工业行业带来良好的发展机会，提高我国工业水平，有效改善人们的生活质量，满足人们生产生活的电力需求，然而随着电力需求的增大产生一系列问题，造成生态环境的破坏与污染。由此本文针对规模风电并网电力系统运行与稳定展开深入分析，根据具体问题着重探讨应对策略，为相关人员提供充分参考。

关键词：风电并网；电力系统；储能技术

引言：现阶段，随着工业行业的快速发展，电力需求逐渐高涨，致使能源消耗过多，为了满足社会发展的基本需求，不断加强对新型能源的开发利用。其中，风能是常见的新型可再生清洁能源，风电并网则可充分运用风能推动电力系统的运行，但在规模风电并网下经常会引发较多的问题，需采取有效对策，以提高电力系统运行的稳定性。

1规模风电并网引起的电力系统运行稳定的实际问题

通常情况下，在规模风电并网过程中经常会引起各类问题，对电力系统运行造成严重影响，导致系统运行出现不稳定情况，以此导致电能无法有效输送，在风力发电过程中，系统调峰次数较少，由于接入电网时通常会运用软并网形式，致使系统运行时形成较大冲击电流，若风速超出既定标准时，风电机组则会快速退出运行，继而对电网造成严重冲击。同时，在风速变化的影响下，风电机组会产生不同程度的波动，致使电网电压出现闪变。在风电并网的影响下，通常会使电压逐渐骤降，加快风速时则会造成有功功率呈现增加趋势，电压也会出现先降后升的趋势，整体波动相对明显。同时，在规模风电并网下通常会造成电力系统运行不稳现象，继而容易产生无功电压的问题。当前，在风力发电系统中，风力发电设备种类繁多。一般情况下，异步风力发电设备以及直驱式交流永磁同步发电设备等运用较为常见[1]。其中，异步风力发电设备的应用相对广泛，其整体机组为定速恒频，实际运行过程中设备转速基本处于不变状态，然而在设备机组的运转过程中，风能转换难以保证处于良好状态。风电并网运行下，通常需大量吸收电力系统内的无功功率，继而在规模并网时，则所吸收的无功功率相对较大，以此加大电网负担，致使电压出现失衡状态，影响电力系统的平稳运行。此外，在规模风电并网下还经常会引起电能质量相关问题，由于受到风速变化以及机组自身特性的影响，风力发电系统内机组功率经常会产生明显波动，在系统污染影响下，则会导致电能质量有所下降，在电网并联过程中，通常会产生相应污染，以此对电力系统运行造成严重阻碍，降低系统的运行效率。

2解决规模风电并网引起的电力系统运行稳定问题的主要对策

2.1合理解决调峰调频

在规模风电并网运行过程中，通常会对电力系统造成不同程度的影响，致使电力系统运行出现一系列问题，降低运行的稳定性，难以满足人们的日常用电需求，无法达到良好的风力发电效果。由此相关部门不断加强对规模风电并网所引起的电力系统运行稳定问题展开详细探究，充分明确具体问题情况，了解其所带来的影响与不利之处，继而根据相关情况提出合理的解决运行稳定问题，基于规模风电并网提高电力系统运行效率，确保电能得到有效输送，满足人们用电的基本需求。为此，在电力系统运行下，针对调峰调频问题进行深入研究，由于规模风电并网，致使调峰调频难度有所增加，对电力系统容量有着较大要求，为了充分应对该问题，相关人员需适当调整电网电源结构，有效强化电网平衡能力，确保风电机组比重不断下降，促使抽水以及燃气机组所占比重有所提升。同时，在风电机组接入过程中，应当充分考虑负载运行能力，增加调峰调频幅度，并不断对风电场出力展开全面预测，保证预测的准确性，以提升风电场的整体能力。

2.2加强电力系统评估

在解决风电并网所产生问题过程中，工作人员应当做好风险评估工作，结合风电并网的具体情况以及电力系统的运行状况展开详细分析，明确风电接入所产生的具体影响，全面开展系统评估，充分运用各项风险指标，通过对系统运行风险的掌握，能够有效了解系统容易产生的问题，便于采取合理的解决方式，确保系统处于正常运转状态[2]。为此，在风险评估过程中，应当充分掌握切负荷风险以及电压越限风险等，继而对电力系统运行状态做出准确判断，明确各类风险极易发生的基本程度。通过对电压以及负荷等各个方面的评判，有助于工作人员及时了解电力系统运行问题的实际原因与问题解决的难易程度，从而在风险的指示下采取相应的防范措施，保证系统运行的良好状态，不断降低系统运行风险，突出风电并网的总体优势。

2.3无功电压解决方法

无功电压问题是规模风电并网中电力系统运行常见问题，由此相关工作人员应当对其加以注重，在风电场的影响因素下，为了更好地解决无功电压问题，应当充分考虑系统的容性无功补偿。一般情况下，风电机组所能够运用小时数相对较低，若风电机组处于负荷状态发电时，则会导致线路超出规定功率，致使线路出现大量消耗，无功功率不断增加，在该问题的解决下，工作人员应当对不同情况进行全面考虑。其中，无风状态时系统相对轻载，输电线路功率超出电力系统的实际需求，以此相关人员可运用无功补偿方式，促使电力系统在出现故障时仍然具备良好的供电能力，有效强化风电场低电压运输能力，达到系统稳定运行的目的。

2.4注重电能输送质量

规模风电并网极易对电能质量造成较大影响，以此出现有关质量问题，影响电能的输送效果。为此，在该问题解决过程中，工作人员应当充分运用直流输电的方式，将其并入到电力系统中，有效利用相关技术，借助电压源环流器技术保障电能质量。在该技术应用时，可积极组建轻型直流输电系统，优化系统内容，充分发挥系统的主要功能。在直流输电的作用下，有助于解决分散电源接入时输电走廊问题，有效缓解电能输送压力，确保电能质量有所提升，强化无功电压能力，促使电力系统运行更加安全、可靠。同时，在电能质量问题的应对过程中，还可运用全新机组，加强对变速恒频电机的利用，促使各机组共同负担电压荷载，避免风电并网所产生的严重影响。

2.5科学运用储能技术

在应对规模风电并网所引起的电力系统运行问题时，应当充分注重储能技术的应用，可有效对电力系统运行起到良好的保障作用，有效解决负荷波动问题，增强系统稳定性，规模风电并网后电力系统不断面临全新挑战，储能则是应对风电波动的主要途径，能够充分满足系统运行的总体需求。在储能技术中，锂离子电池、铅酸电池等，均具有良好的储能效果[3]。同时，在解决系统基荷机组问题时，需合理调整储能充放电周期，采取相适宜的储能形式，科学运用抽水蓄能以及热能储能等，可充分保证电能的顺利运行，通过运用储能技术有效提高电力系统的运行效果，实现风力发电的总体目标。

结束语：总而言之，规模风电并网对电力系统极易造成不良影响，致使系统运行中存在较多问题，由此需引起相关人员的高度重视，对风电并网后电力系统运行情况进行观察，结合有关问题找出其解决对策，提高电能运输水平，从而促进风力发电的常态化健康发展。

参考文献：

[1]林国森.大规模风电接入的电力系统小干扰稳定性分析及其控制方法[J].通信电源技术,2022,39(23):170-172,175.

[2]赵福林,俞啸玲,杜诗嘉,等.计及需求响应的含大规模风电并网下电力系统灵活性评估[J].电力系统保护与控制,2021,49(1):10.

[3]刘航航.并网风电场对电力系统电压稳定性影响的研究[J].电子技术与软件工程,2021,000(012):P.204-205.