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摘要：新能源的开发利用是我国电力工业的发展方向。风电作为一种新型能源正在迅速发展过程中。我国的风电厂的规模在不断扩大，风电接入是必然的趋势。
关键词：风电；接入；特点；影响；措施
1.前言
风电接入对于传统的电网运行有一定的影响，特别是对电能的质量和安全稳定提出了严峻的考研。如何降低风电接入的影响，保证电网的正常运行是我们要探讨的内容。
2.风力发电的特点及现状
近年来，我国风力发电蓬勃发展，截至2016年我国风电累计并网装机3107万千瓦，装机规模居全球第二，全年发电量501亿千瓦时。风电建设呈现以下特点：
2.1风电总装机容量快速增长，风电在电网中所占比重不断增加。
2.2单个风电场装机容量不断增加。
2.3风电场接入电网的电压等级更高。
2.4风电机组的种类不断增多，风电机组单机容量不断增大。由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击，对电力系统造成的影响不容忽视。
3.决定风电影响程度的因素
决定风电对电力系统影响程度的因素主要有三个方面的内容。首先是渗透率。风电的影响程度与渗透率成正比。其次是电源特性。通常在机组中水电电源和燃气电源是使用较为广泛的两种电源。这两种电源在调频能力上较强，能够在一定程度上消除风电对电力系统的影响。最后是负荷特性。负荷的结构、层次、分布和负荷量的大小都会对风电的接人效果产生影响。
4.对电力系统稳定性的影响
4.1对电网调频调峰的影响
大规模风力发电接入电网运行在多方面影响着电力系统。由于传统配电网中的功率方向总是由配电变压器流向用户,接入风电后,功率可能对变压器原有流向相反,这给电力系统的设计带来相当大的困难。因为风能是随机的,所以风电场接入给电网给带来不便。在风力发电还没有达到一定转速速时,其功率与风速的立方有一定的关系。因为风能是不可预测的,所以风电的电量变化也在一定的范围内不可预知。风电功率的波动造成电网峰谷差变大,电网调峰变得复杂。在风力发电装机比重占全网比重较小的情况下,风电场不会对电网造成严重的影响,当然,如果风力发电场装机比重占全网比重较大时,风力发地点电场就会对电网造成一定的不利影响。
4.2对稳态电压分布的影响
在稳态下,风电并网会使导致接有入点电压的一定程度的升高。针对所接入电网的广泛分布式发电并网,其护荷功率占所接入电网的功率的20％,就能降低线路的功率损耗,进而提高电压水平。综上所述,风力发电并入电网会改善系统的稳态电压分布状态。
4.3对保护装置的影响
目前,风电系统中的装置保护,在风电系统中非常重要。为了减少电动机反复切割的损耗,若只要有风,保证电机组与电网相连;当风速在一定范围内变化时,风电机组可以对电动机进行一段短时间的转动,因此,配置风电场继电保护装置,要知道风电场与电网之间具有双向性功率流。异步发电机在近距离短路的状态下,不能进行供应连续的电流,在不对称故障时也只能供应有限的短路电流,所以,配置风电接入的配电网进行保护时,应综合思考如何根据有限的故障电流来检测故障的发生,使保护装置准确而快速地动作。
5.发电计划与调度
风电的随机性及不可控性给发电计划和调度带来一些困难。传统的发电计划基于电源的可靠性以及负荷的可预测性，以这两点为基础，发电计划的制定和实施有了可靠的保证。但是，如果系统内含有风电场，风电场出力有极大的随机性，发电计划的制定变得困难起来。如果把风电场看作负的负荷，很难准确测定；如果把风电场看作电源，可靠性没有保证。风电场如果参与调度计划，则必须预测未来24h的发电曲线。虽然预测风电场的发电曲线还比较困难，但对大型并网风电场非常必要。在日交易计划的实施过程当中，由于负荷的非预期变化和发电机组的非计划停运等，电网调度中心还要进行在线校正发电计划，校正计划一般在30min之前发给电厂和供电公司等单位，如果并网风电场能够提供未来1～3h的出力，则对电网的调度中心也是有意义的。
6.风电功率预测与控制
风电要参与系统的功率平衡，需做的工作，一是风电场输出功率的预测，二是风电场输出功率的控制。对风电场输出功率进行控制，有利于减小系统的备用容量，增强系统的可靠性和安全性。风电场综合控制系统输入信号有调度的指令、风速、并网点的有功功率、无功功率、电压等，控制目标为保持风电场的有功、无功、电压等在合理范围内。丹麦Eltra电力公司规定了风电场参与功率控制的7种方式。一般风电场输出功率大于90%额定容量的概率小于10%，因此通过对风电场进行功率控制达到减少系统备用容量的作用，而不会损失太多的风电功率。不同地区情况不同，需要进行经济性分析和论证。风电功率预测的意义主要在以下几个方面：用于经济调度，根据风电场预测的出力曲线优化常规机组的出力，达到降低运行成本的目的。增强系统的安全性和可靠性。掌握了风电出力变化规律就减少了不确定性，增强了系统的可控性。
7.改善风电接入对电力系统的影响措施
7.1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。
7.2提高电压稳定性
提高电压稳定性的措施主要有：
（1）无功补偿
提高无功补偿能力提高大容量异步风力发电场接入后电网电压稳定性的重要措施。适当提高电容器的补偿容量，有助于提高风电系统短路故障后的稳定性，进一步可以选择安装动态无功补偿装置来提供动态的电压支撑，改善系统的电压稳定性。
（2）双馈异步发电机
双馈异步风力发电机是目前风电场采用的主流机型，双馈机组定子直接与电网相联，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，改善功率因数，提高系统的稳定性，不需要无功补偿装置。
（3）采用储能装置
超导储能装置（SMES）具有有功无功综合调节能力，具有响应速度快、转换效率高的特点，不仅可以进行有功功率的调节、无功功率的调节，还可以同时进行有功、无功的独立控制，具有很高的灵活性，能够降低风电场输出功率的波动，稳定风电场电压。
7.3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。目前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。
8.结束语
总之，风电接入是技术发展一定程度的必然产物。电网的运行必须要结合风电接入进行必要的调整，保证电网的稳定性。
参考文献
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［2］文玉玲,晁勤，吐尔逊依布拉音.风电场对继电保护的影响［J］.电网技术,2016,32（7）:22