分散式風力發電并網關鍵技術研究綜述

王進

【摘? 要】隨著經濟增速放緩，社會用電量減少，風電消納問題日益突出，目前我國的集中風電發展受到很大限制?相較于集中式風電，分散式風電有諸多優點?在化石能源和水資源較為貧瘠的地區，可利用分散式風電補償負荷突然增長，免去擴容輸配電設備所產生的費用;在負荷集中的周邊地區修建分散式風電場，可減小用電壓力，推遲電網的擴建，增加政策制定的彈性并緩解資金壓力?本文介紹了國內外分散式風電的發展現狀，針對分散式風電并網對于配電網特性的影響和分散式風電運行的關鍵技術進行了綜述，列舉了目前的各項研究成果，并對未來發展進行展望?

【關鍵詞】分散式風電;配電網;接入;運行控制風

力發電能夠給我國的新能源發電技術奠定扎實的基礎保證，屬于我國發電方式中最為成熟的一種技術，所以該項技術在我國受到了廣泛運用，但當前在實際的風電并網運用后產生了很多急需改進的影響因素，如對電網調度造成的影響?對電力系統穩定性造成的影響等，這些問題都會影響到日常用電情況?

1國內外分散式風電的定義

我國的分散式風電接入項目是指距離負荷較近，不經過長距離輸送，所發電力直接接入周邊電網就地消納的風電項目?分散式風電與分布式風電的發展模式略有不同?前者的發展模式為同一監控?當地消納，主要目的在于解決區域負荷增長;后者發電的風電裝機容量小?電壓等級低?所發電量自發自用，剩余電量才接入電網，主要目的在于解決用戶本身的負荷要求?國際上沒有明確定義分散式風電?雖然強調風電的分散接入，但是沒有對風電的容量進行限定?總的來說，提倡在電壓水平相對不高的電網節點接入，以提高利用效益?在決定適合接入的電壓等級前，需綜合考慮當地的已有負荷情況和中長期范圍內將興建的電源規劃，此外，還要考慮當地的資源，探索風電場適宜的開發規模?丹麥?德國等可再生能源比例較高的國家，存在直接接入低電壓等級電網的風電，這些風電規模不大，且不經過遠距離傳送，與國內對分散式風電的定義十分相近?而西班牙?美國等風能開發方式，則接近我國此前的集中開發方式?因為存在風電資源分布與大型負荷不匹配的問題，所以采用集中興建大型風電場，再利用輸電網絡統一外送到電量需求大的地方?

2風電并網對于電網的影響意義

2.1對于電網調度造成的影響

在傳統電網配置方面，大部分電網處于較為寬闊的地帶，所以電網進行建設階段對整體的線路構架及電網后續的使用維修實施難度較大?且由于部分電網的建設相對缺乏資金投入，所以傳統電力在構建過程中設備智能化的程度較低，這樣的問題就會影響到風電并網對于電網調度造成的諸多因素?此外，雖然當前已對傳統電網有進一步的改進，使大部分電網水平在當前的運行性狀態下有所保證，但由于人們的生活質量不斷提升，對電力的使用消耗也在不斷加大，傳統的電網線路不穩定等諸多問題在當前的電力使用階段十分常見?由于部分農村以及偏遠地區的經濟情況有所限制，在當前的經濟狀態下網架承載的能力也需隨著居民的使用情況不斷提升，只有這樣才能保證農村的正常用電消耗?

2.2分散式風電機組接入對配網特性的影響

分散式風電的滲透率不斷增長會對配電網的特性產生很大影響?如正常運行時風速的隨機波動性引起輸出功率的變化給電網帶來波動與閃變?風速低于切出風速時風機從額定運行狀態退出?短路電流水平增大引起的電壓暫降特征的改變等?雖然分散式風電并網產生了一些負面影響，但同時也有積極的一面?當電網中關聯負載較大時，它能及時提供電能，緩解傳輸線路上的輸電壓力，從而降低電網出現故障的可能性?風電機組還能提供一定的無功支撐，增強母線節點穩定電壓的能力?

2.3對于電能表造成的影響

一般情況下電能表出現故障的問題主要為：機械作用力的因素?主要是在電能表運輸階段可能會造成的各方面機械作用力的影響，如外界的晃動及碰撞等問題，這些機械作用力不僅會直接影響到電能表的日常工作，還會在一定程度破壞電能表的內部零件，最終使其造成不可恢復的損害;電力干擾因素?是指設備出現故障屬于非可見的因素，對于電能表所造成的傷害與前面的外在因素相比同樣存在嚴重危害?通常電能表的檢查工作在實際開展階段需檢測該設備是否能夠正常工作并運轉，但當電能表運轉期間內部具有各種的電磁及電力波動干擾，就會使整體的設備功率加大，最終影響到電能表的正常運轉，在無限的運轉中失去控制，造成最終的經濟損失?

3提升風電并網性能的相關措施

3.1全面完善電網的日常調度

3.1.1建立完善電網調度的運行考核制度

電網運行期間構建完備的電網調度運行考核體系十分關鍵，體系的構建能直接將智能電網在電網調度期間的管理狀態進行及時反饋，并能給后續控制管理工作提供每日的基礎數據?數據的展現可更好地反饋出電網的日常問題，所以想要更好地將電網調度體系運用到智能電網中，制定相對應的考核制度并在該基礎上結合獎懲方式促進相關人員不斷提高自己的調度技術以及工作水平，激發員工探究技術的積極性與主動性?

3.1.2加強電網調度的運行管理內容

想要進一步降低電網調度基礎結合到實際的智能電網階段，就需加強對電網調度基礎的運行管理內容，并達到提升智能電網使用效率的目的，給智能電網的后續運行狀態提供保證?在智能電網的實際運行狀態中結合電網調度的技術，應根據安全生產的要求進行內容劃分，并從實際的電網調度工作進行工作管理的提升?就加強電網調度的運行管理內容來說，可分兩方面內容：第一，需在整體管理工作模式中細化并完善相對應的管理制度體系，對整個智能電網公司內部都能夠有安全的嚴格控制系統管理，保證在電網調度運行發展階段能得到有效的規避由于信息安全出現的諸多問題?此外，還要根據電網調度內部的實際情況對當前電網調度運行進行科學合理的內容安排，結合當前電網運行情況積極開展，提高電網系統運行階段的實際質量和效果?第二，更加重視電網設備的安全穩定，定期加強電網可發揮保護作用的相關配置因素，降低電網調度運行日常運行事故所占比例?電網調度運行安全工作的管理人員還需做好電網調度的日常經濟運行控制工作，從細節入手，對電網的整體運行管理作出保證?

3.2加強對于電力系統的內外監測

電力系統的內外檢測不僅需具備全面應用的在線檢測技術，還需對電力系統的振動進行數據統計，想要達到這樣的要求就需運用時域仿真模式?時域仿真模式一般都是運用在分析電力系統的小擾動或暫態穩定中，在機電振蕩方面對于該種模式也有所研究?該種方式主要能夠滿足對于數據進行理論的數據分析，在此基礎上運用計算機設備等相關的仿真軟件進行數據的整合，將電力系統在受到擾動時能夠通過模型樣子反饋出來，從而分析出機電振蕩期間的頻率特性以及阻尼?

4結語

分散式風電具有良好的經濟性和環保性，避開了大規模風電并網所遇到的風電消納困難?隨著國家投入力度的不斷加大和分散式風電自身優勢的逐漸顯現，可以預見即將迎來一個快速發展階段?雖然分散式風電并網會造成配網的電壓波動?產生諧波?使繼電保護失去選擇性等影響，但隨著風功率預測技術?監控與集中控制技術?無功控制技術?孤島檢測技術等研究的不斷深入，這些問題都將逐步得到解決或改善?

參考文獻：

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