文档介绍：风力发电对电网的影响及对策
　　【摘要】风力发电作为一种新型的可再生能源，具有改善能源结构、经济环保等方面的优势。通过分析风电场并网运行的特性及其对电力系统的安全、调度、电能质量和稳定性的影响，最后提出改善风电场运行性能的对策。
　　【关键词】风力发电电网稳定性质量
　　中图分类号： TM315 文献标识码： A 文章编号：
　　随着风电规模占全网容量比例的大幅增加，原有常规电源对电网运行的调整与控制能力被削弱；而风电电源很难像常规电源一样，执行系统的调频、调压任务和抑制系统的功率震荡，所以风电场接入电网技术、风电场对电网运行的影响等问题日益突出。此外，风力发电功率输出随机性很强，波动很大且不可控，而且风电场大多建设在电网的末梢，网络结构相对薄弱，风电场并网运行必然会对电力系统的安全性、稳定性、电能质量、系统可靠性、电源和电网规划等方面带来一定的影响。
　　一、风力发电的特点
　　风力发电之所以在全世界获得快速发展，除了能源需求增加，环保压力加大外，还因为风力发电本身具有独特的优点。主要表现在：风电资源在风能丰富地区可就地开发利用，不存在运输问题；风能是可再生能源，清洁无污染；风电场建设施工周期短；实际占地少，对土地要求低；风电场运行简单；风力发电机技术比较成熟。但与此同时，风力发电也有其自身的局限性，主要表现在：风能的能量密度小；由于风力和风向时常不稳，导致能量无法集中；风能不能大量存储；风轮机的效率较低；风机产生机械和电磁噪声，对生态环境有影响；风力发电机采购成本高，致使发电成本大幅度攀升；接入电网时对电网有不利影响。
　　二、风力发电系统的基本形式
　　从机组结构上看，风力发电经过多年的发展，曾出现过多种类型。图1是几种典型的风力发电系统拓扑，这些拓扑的区别在于使用的发电机和电力电子变换器以及有无齿轮箱。
　　
　　
　　图1 典型风力发电机组的拓扑结构图
　　
　　图1(a)是20世纪80年代到90年代被广泛采用的传统结构。它的风力机采用失速调节，机组转速可以认为是不可调的。为了补偿感应发电机的无功功率使用了电容器组，为了平滑并网使用了软启动器进行软并网。
　　图1(b)中，用电力电子变换器代替了软启动器和电容器组，把电网和感应发电机隔开，实现了机组在全风速下的变速运行。
　　图1(c)中使用了绕线转子的感应发电机，并采用电力电子变换器外部改变转子电阻，从而获得转差率可控的10%可调范围，并通过控制转差率控制机组输出的功率。
　　图1(d)结构使用了双馈型感应发电机，用变频器控制转子绕组的电流。变频器功率仅为发电机额定功率的20%~30%就可控制发电机的全功率输出。这种结构比图(c)的结构有更宽的调速范围，变换器所需功率较小，经济性好。
　　图1(e)引入了绕线式同步发电机，经电力电子变换器连接电网。由于它需要励磁用整流电路、电刷和滑环。即使其可以实现变速恒频也不被看好。
　　图1(f)与图1(e)结构相同，也使用绕线式同步发电机。但由于它使用的是多极发电机。所以它不需要齿轮箱。
　　图1(g)所示结构有风力机直接驱动多级永磁同步发电机。省去了齿轮箱、电刷和滑环，提高了机组的运行可靠性，减少了维护费用。电力电子变换器可以使机组实现变速恒频运行。早期由