探析风力发电对电网的影响

探析风力发电对电网的影响

发表时间：2017-04-26T16:24:48.550Z 来源：《电力设备》2017年第3期作者：张宝珍[导读] 本文主要围绕风力发电对电网的影响进行简要的分析与研究。

（华能偏关风力发电有限公司太原 036400）摘要：随着世界范围内的能源问题以及环境问题变得越来越严重，世界各国都在大力发展可再生能源。风力发电因为较容易开发，并且绿色环保，故此得到了世界各国的高度的重视，是当前发展最快的一种可再生资源。本文主要围绕风力发电对电网的影响进行简要的分析与研究。

关键词：风力发电；电网运行；协调发展前言

近些年来，随着全球石油等能源日益匮乏，加上日本福岛大地震所带来的核电警示，加快了安全性清洁能源产业的大力发展。大规模的风力发电能够缓解能源紧张问题，但是风电发电的实现并网运行，国外一些风电大国尽管在风力发电上有一些管理经验，但是因为我国电网毕竟结构存在着一定的特殊性，故此，风力发电和电网运行如何协调发展，已经成为风电场设计运行中的一个重要研究课题。

1、风力发电的主要特点

有专家学者认为，人们对风能的最早利用，可以追溯到三千年之前，最早出现在古埃及。在历史发展的过程中，风能被用于以下几方面的领域，（1）磨坊、（2）提水、（3）助航、（4）发电等。在19世纪中期，风车的使用使欧洲达到了顶峰，当时，在整个欧洲，有20万座风车运行，用来驱动大型的机械【1】。然而，随着蒸汽时代的来临，风车时代宣告结束。直到20世纪70年代，能源危机爆发，作为可再生能源，风能成为其中的重要组成部分，逐渐被世界各国所重视，并取得了较大程度的发展。其中，风力发电有着许多的优势，主要体现在以下几点：第一，风能是一种无污染的可再生能源，其对环境的影响较小。第二，风能的分布非常广泛，非常容易进行开发，并且完全免费，此外，也无需进行输送以及存储。第三，风力发电的建设周期非常短，这是水电与核电所难以比拟的。第四，随着科学技术的不断发展，风力发电的技术也变得越来越成熟，产品质量也非常可靠，可用率更是高达95%，成为了一种非常安全可靠的可再生能源，在许多发达国家得到了非常广泛的应用。第五，风力发电的成本正在逐渐的降低，经济型日益提高，此外，风电场的投资规模也非常的灵活。

2、影响我国风电发展的主要因素 2.1政策性因素

在影响风电发展的因素中，国家政策是一个非常重要的因素。由于建设风电场的成本较高，促使风电电价较高，这也导致风电的使用受到了一定的限制。这主要包括以下几点原因：（1）风力发电机组的投资较大，许多进口设备价格都非常的昂贵，而国产机组的容量较小，很难适应当前风电发展的趋势。（2）单个风电场的规模较小，这就促使设备价格下降的非常缓慢，一些相关辅助设施等费用的比例较高。

2.2技术性因素

在受到政策影响的同时，风力发电还受到技术问题的影响与制约，主要包括以下几点：（1）风能评估以及测量是否准确、（2）风电场接入电网之后，能否可靠的运行，（3）是否会对电网以及环境产生影响等等。

3、我国风力发电对电网运行的主要影响 3.1对电网调度的影响

（1）对于风能资源较为丰富的地区，通常存在以下几种特点：第一，人口稀少、第二，负荷量小、第三，电网结构薄弱等，风电功率的输入，也就预示着要改变这种电网潮流的分布，对局部电网的节点电压也会有所影响。

（2）风能本身属于不可控制的能源，它是否处于发电状态，主要取决于其风速的状况，而风速的以下两种特性【2】，一种是不稳定性，另一种是间歇性，决定了风电机组发电量具有较大的波动性，同时具有较大的间歇性，并网后的风电场具有反调节特性，相当于电网的随机扰动源，需电网侧预留出更多的调峰容量以及更多的备用电源，因为风力发电具有较强的不稳定性，这也就促使风力发电调度的难度有所增加。

3.2对电能质量的影响

（1）风电机组输出功率具有一定的波动性，这就促使风电机组在运行过程中会受到以下几种效应的影响，第一，湍流效应、第二，尾流效应、第三，塔影效应，造成了以下几种现象的出现，第一，电压偏差、第二，电压波动、第三，电压闪变、第四，周期性电压脉动等，尤其是以下两种现象的出现会对电网电能质量产生非常严重的影响，一种是电压波动、另一种是闪变。

（2）在风力发电机中，异步电动机没有独立的励磁装置，在并网之前，本身无电压，在并网时，要伴随高于额定电流5~6倍的冲击电流，如此就导致电网电压有着较大幅度的下跌。

（3）在变速风电机组中，电力电子变频设备会产生谐波以及间谐波，而这两者的出现，则会对电压波形产生重要的影响，会导致其发生畸变。

3.3对电网安全稳定性的影响

（1）电网发在一开始的规划设计时，未能考虑到风电机组接入电网末端所造成的影响，接入到电末端会改变配电网功率单向流动，从而促使潮流流向和分布发生了改变，继而影响风电场附近的电网电压，促使电网电压超出了安全的范围，情节严重会导致电压发生崩溃【3】。

（2）风力发电电量如果规模较大，那么在注入电网之后，肯定会对电网暂态稳定性造成一定的一个像，也会对电网的频率稳定性有所影响。

（3）当短路电流超过以下几种设备的遮断容量时，就会对电网的安全产生一定的影响，一种是附近变电站母线、另一种是变电站的开关。

4、风力发电与电网运行产生不协调的主要原因 4.1风力发电与电网建设不统一

风力发电场的主要环境问题

收稿日期:2004-05-24 作者简介:赵大庆(1963-),男,辽宁沈阳人,高级工程师。 ?问题探讨? 风力发电场的主要环境问题 Main Environmental Problem of Wind Electric Power Generation Field 赵大庆1　王　莹2　韩玺山1 (1.辽宁省气象局　沈阳　110001);(2.沈阳环境科学研究院　沈阳　110016) 摘要　本文介绍了风电场建设时周边环境的有利、不利影响及风力发电场选址的气象、社会自然条件,并就此提出建议。 关键词　风电场　影响　气象 Abstract The article introduces the construction of wind electric power generation field that is influenced by the ad 2vanced and disadvanced conditions surrounding and its conditions of meteorology 、society and nature ,then provides the sug 2gestions. K ey words Wind E lectric Power Generation Field E ffect Meteorology 目前从世界各地来看,利用风能发电是开发新 能源、改善环境的重要组成部分。从90年代起辽宁省在利用风能等新能源方面有较大的进展。从全省风能分布看,资源量较大区主要集中在沿海及西北部干旱地区,到目前已建成风场8处,在建风场4处,待建风场有6处。 1　风电场的环境问题 风电场建设对周边环境影响可分为有利影响和不利影响。1.1　有利影响 (1)充分利用风能资源,减少常规能源的消耗,符合国家能源改革的方向。而且风能又是可再生能源(即在同一地点相距6～8倍风轮高度的距离后风能又达到原值)。取之不尽,用之不竭。 (2)风力发电场对比同规模使用燃煤电厂其向大气排放的污染物为零,实现固体、气体零排放。对保护大气环境有积极作用。 (3)风力发电场比燃煤电厂可节省大量淡水资源,减少水环境污染。特别是对缺少淡水资源的沿海及干旱地区更重要。 (4)在沿海及旅游区风力机群也是一道风景线,可在一定程度上反映经济、文化、环境相融洽的程度。 (5)通过实物教育,可增强公众开发自然资源、 保护环境的意识。 (6)建设风力电场对发展沿海经济有重大意义。如建海产冷库、开展海水淡化、进行电量季节调峰等都起到关键作用。1.2　不利影响1.2.1　噪声是公众关心的一个重要问题 风力发电机的噪声是来源于经过叶片的气流和风轮产生的尾流所形成,其强度依赖于叶尖线速度和叶片的空气动力负荷,这种噪声源与风力发电机的机型及塔架设计有关。噪声影响分为单机影响和机群影响。 单机噪声:为了达到距风机150m 处的噪声值小于45dB (A )的要求,厂商在制造时就采取了以下措施,风电机选用隔音防震型,变速齿轮箱为减噪型,叶片用减速叶片等。一般所用风机风轮转速在27r/min ,产生的噪声较小,据厂家介绍,离风机50～150m 范围内,噪声级分别为53～33dB (A )。 机群噪声:风力发电机机群的排列,是经过风洞试验后确定的,即风机行距在6D (D 为风轮直径),间距在4D ～6D 风速又恢复到常态,即噪声强度也随着风速减小而明显衰减。因此不存在风力机群噪声总合影响的问题。 本底噪声:风力发电场因考虑风能资源,大多 — 66—环境保护科学　第31卷　总第129期　2005年6月

风电并网对电网的影响及其策略

风电并网对电网的影响及其策略-机电论文 风电并网对电网的影响及其策略 李梦云 （武汉理工大学自动化学院，湖北武汉430070） 【摘要】目前，中国风电已超核电成为第三大主力电源。但风力电场等分布式电源对电力网络的日益渗透的同时，给现代电力系统带来了很多方面的影响，比如改变了电力网络中能量传递的单向性，对现有配电网的稳定性产生较大的影响（尤其是对电网电压稳定性的影响）。因此，对风电并入配电网后产生的影响及其应对策略进行相关的研究是非常具有现实意义的。介绍了风力发电目前的发展状况和风电接入电网后对电力系统带来的影响，尤其是针对风电场并网后对电网的稳态电压的稳定性，以风速和风电机组的功率因数作为影响因素，从原理上，分别分析其对含风电场的电网的稳态电压的影响。最后在此基础上，提出初步的应对策略。 关键词风力发电；电网；稳态电压；影响；策略 0 前言 随着日益增长的电力负荷、能源的短缺、环境恶化的愈发严重，以及用户要求电能质量的提高，大家越来越关注DG（分布式发电）。研究表明，分布式发电的发展可以反映能源的综合运用、电力行业的服务程度和环境保护的提升。尤其是其中的风力资源，因为其是可再生能源、开发潜力大、环境和经济效益好，因此得到了广泛的应用，使风力发电成为分布式发电中重要的发展方向，同时也使其成为一种当今新型能源中发展迅速的发电方式。 1 风电并网对电力系统的影响

风电场并入配电网，使输电网对部分地区的电力输送压力得到缓解和电力系统的网损得到改善的同时，也对电力系统产生了许多不好的影响如电压波动、闪变等。 同时由于风具有随机性，其输入电网的有功和无功有很大的波动性。风速的不可预测这一特性，使我们不能对风电进行准确而又可靠地出力预测，我们需要更加注重负荷跟踪、备用容量等，提高了风电场的运行成本。 风电并网增加电力系统调峰调频的难度，不仅需要风电场容量，而且需要风电场快速响应负荷变化；风电机组并网时，会不可避免的对电网有冲击电流。风电场与电网的联络线的潮流的双向性，使并网后的电网的继电保护的保护配置提高了要求。 2 风电并网对电网电压的影响 配电网的电压分布情况由电力系统的潮流所决定，当电力网络中电源功率和负荷发生变化时，将会引发电力网络各个母线的节点产生变化。对风电并网的配电网来说，风电场的功率的波动会影响电网电压出现偏移。由于风电场接入配电网后，风电场的接入点的变化、有功功率和无功功率的不平衡等，会导致无功功率从无功源流向负荷。风电场的电压偏移会影响风电场的接入容量和风电并网后电力系统的安全运行。 2.1 风速变化对配电网电压的影响 将接入风电场的配电网系统的供电线路作等值电路，则风电场并网点至无限大系统两端的电压降落为： U1-U2=I(R1+R2+jX1+ jX2) （1） 上式中，U1为风电场的输出电压，U2为电网电压，R1、X1表示风电场的电

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风力发电对电力系统 的影响

风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件，并逐渐以大规模风电场的形式并入电网，给电网带来各种影响。因此，电网并未专门设计用来接入风电，如果要保持现有的电力供应标准，不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性，它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响，针对这些问题提出了相应的对策，以期待更好地利用风力发电。 关键词：风力发电；电力系统；影响；风电场 1. 引言 人们普遍接受，可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长，对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的，风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时，它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场（几百兆瓦）成为一个主流时，风力发电越来越受欢迎。2006年间，包括世界上超过70个国家在内的风能发展，装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明，决策者们开始重视风能

发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机，将积累节约10771百万吨的二氧化碳，这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能，这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时，风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加，影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此，应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路，而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量，关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响，并建议相应的对策来处理这些问题，以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题，本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题，以及在处理项目时，将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点，其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题，提出相应的对策建议，以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中，详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中，提出了减少风力发电的影响的对策。最后，第6节总结本文。

风电场对环境的影响研究进展_李国庆

风电场对环境的影响研究进展 李国庆1，李晓兵2,3 (1.鲁东大学资源与环境工程学院，山东烟台264025；2.地表过程与资源生态国家重点实验室，北京100875； 3.北京师范大学资源学院，北京100875) 摘要：风能作为清洁和环境友好的可再生能源，可以减少对化石燃料的依赖，因而近年来发展迅速。但风电设施 在安装和运行过程中，评价其对环境产生的影响却尚未得到足够的重视。本文综述了风电场施工和运行过程对气候变化及陆地生态系统的可能影响，同时探讨了风电设施所产生的噪声污染及辐射效应，认为未来风电研究的重要方向为：①评价风电场对气候的影响，还需要建立或改进更精细的气候模型；②探讨风电场对动物的影响，需要识别到底哪些环境因子对动物活动起到了决定性的作用，这些因子在不同风电场中是否具有普遍性；③分析风电场对植被的影响，需要综合利用遥感监测及生态学调查方法，才能准确识别不同陆地生态系统植被对风电场的响应机制；④研究风电场对生态系统碳、氮循环的影响，要加强地表实测数据的获取，尤其是连续多年的数据获取，形成长期的观测序列，进行时空尺度的分析；⑤风电场在全球不同区域，对各环境要素的影响并不完全一致，通过对典型区域的研究来反映风电场对环境影响的共性问题，是目前较为可行的方法；⑥在确保风能作为新能源发展重点的同时，还需保护整个陆地生态系统的生产力和生物多样性，在此基础上才能准确评价、处理风电场与可持续发展的关系；⑦在风电场建设前的环评阶段，需要补充完善现有环评导则和标准，充分考虑风能、太阳能等新兴能源对环境长期而复杂的影响；⑧中国作为世界风能利用的第一大国，需要适时建立长期定位观测试验站，以期开展风电场对环境影响的定量化、全过程、时空尺度的细致研究。本文可为人类科学合理的利用风能、处理风电场建设与可持续发展的关系是提供一些思路。 关键词：风电场；环境影响；全球变化；陆地生态系统；研究进展 1引言 由于化石能源的不可再生性及其燃烧带来的环境问题日益加剧，清洁能源越来越被各国政府和民众所接受(Dincer et al,2015)。从全球的清洁能源利用发展来看，风能作为一种清洁能源，越来越受到广泛重视(Garrigle et al,2015;Phillips,2015)。2010-2015年间，全球风能发电量以年均30%的速度增长，预计到2020年，风能将占全球总能源的5%(Herbert et al,2007)。中国的清洁能源政策也逐步向风能方向倾斜(McElroy et al,2009)，自2008年 起，中国风力发电机的已有装机容量和装机速度一直稳居世界第一位，风能未来将在中国能源结构中占据重要地位(Xu et al,2010;Feng et al,2015)。风电场建立之初，研究人员和政府部门更关注于风电的节能减排作用，由于风电场对环境的影响是一个长期渐变和难以衡量的过程，致使风电场对环境的影响评价被人为忽视(Leung et al,2012;Sun et al,2015)。由此未来可能会造成灾难性的影响(Leung et al,2012;Armstrong et al,2014;Feng et al,2015)。风能在带来积极环境效应的同时，风电开发和运行对环境的负面影响还需认真思考。风电场对人类 收稿日期：2016-01；修订日期：2016-06。 基金项目：山东省高等学校科技计划项目(J16LH51，J16LH02)；国家重点基础研究发展计划项目(2014CB138803)；国家自然 科学基金项目(41601598)[Foundation:Higher Education Science and Technology Program of Shandong Province,No.J16LH51,No.J16LH02;National Key Basic Research Program of China,No.2014CB138803;National Natural Sci-ence Foundation of China,No.41601598]。 作者简介：李国庆(1982-)，男，讲师，博士，主要从事草原生态遥感、湿地环境遥感等方面研究，E-mail:ligqing@https://www.sodocs.net/doc/b51896886.html, 。 1017-1026页 第35卷第8期2016年8月 地理科学进展 Progress in Geography V ol.35,No.8Aug.2016 网络出版时间：2016-08-22 11:10:49 网络出版地址：https://www.sodocs.net/doc/b51896886.html,/kcms/detail/11.3858.P.20160822.1110.022.html

光伏并网发电对电网系统负面影响_徐桢

中国科技信息2014年第23期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2014 资源环境技术推广 -47- 太阳能对人类来说几乎是无限的，随着传统能源的日渐减少和环境污染的日趋严重，光伏发电作为新型清洁可再生能源，近年来得到了人们的广泛关注，并迅猛发展起来。虽然光伏发电的实际应用技术还没有完全成熟，存在着包括太阳效能利用率低，蓄电池造价高等问题。在世界范围内大力发展“低碳经济”呼声越来越高，光伏发电作为其中的生力军和重要组成部分，投入大量的资金和研究力量，随着科技发展，问题会得到相应解决，将来光伏发电在各类电源中所占比例会逐步增高。但是，光伏并网发电超过一定比例对电网形成的影响是否就像人们想的那样乐观？ 光伏发电的基本原理 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要部件：太阳能光伏电池组、蓄电池、控制器和交直流逆变器。 太阳能光伏电池板 目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24%（4cm 2），多晶硅电池18.6%（4cm 2）， InGaP ／GaAs 双结电池30.28%（AM1），非晶硅电池14.5%（初始）、12.8%（稳定），碲化镉电池15.8%， 硅带电池14.6%，二氧化钛有机纳米电池10.96%。 太阳能光伏发电系统的分类 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类，独立光伏 发电系统（离网光伏蓄电系统），光伏并网发电系统（集中电站）、分布式光伏发电系统。 光伏发电的局限性 气象、气候条件局限 光伏电池光电转换效率与光照强度（单位面积上接受可见光能量）有关，即天气变化对光伏发电实时出力影响很大。如果光伏电站并网发电达到电网电源的一定比例，当日照情况发生突变时（例如阴雨天、空气污染造成的雾霾等），将造成上网电量大幅波动，而这时电网用电负荷并没有变化，以此导致电网电源出力不足（部分用户停电）。同一个地区一年四季春夏秋冬每个季节太阳光照情况皆不相同，在一天当中白昼到黑夜每个时段太阳光照角度都不一样，光伏发电量的变化也是巨大的。 地理条件局限 由于技术限制，光伏电池光电转换效率现阶段还比较低，在标准条件下地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/m 2，相对于火电、核电等传统电厂，占地面积将更大。由于太阳能电池板下面不适合植被生长，为了不破坏生态环境只能将光伏电站建在建筑物屋顶和和荒漠。 建筑物屋顶远远不能满足大装机容量电站用地要求，而荒漠是远离城市等用电负荷中心，需要建设长距离输电线路，成本大大提高。 容量传输局限 DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2014.23.011 光伏并网发电对电网系统负面影响 徐?桢 山东省烟台市供电公司 徐?桢 本文简述光伏发电基本原理，指出光伏并网发电的局限性，以德国2014年6月9日光伏出力超过系统负荷的50%为例分析讨论光伏并网发电形成规模后对大电网影响，提出光伏并网发电形成规模以后对电力系统的负面影响。 1 2

中国风力发电的发展现状及未来前景要点

中国风电发展现状及前景 前言 随着能源与环境问题的日益突出，世界各国正在把更多目光投向可再生能源，其中风能因其自身优势，作为可再生能源的重要类别，在地球上是最古老、最重要的能源之一，具有巨大蕴藏量、可再生、分布广、无污染的特性，成为全球普遍欢迎的清洁能源，风力发电成为目前最具规模化开发条件和商业化发展前景的可再生能源发电方式。 风，来无影、去无踪，是无污染、可再生能源。一台单机容量为1兆瓦的风电装机与同容量火电装机相比，每年可减排2000吨二氧化碳、10吨二氧化硫、6吨二氧化氮。随着《可再生能源法》的颁布，中国已把风能利用放在重要位置。 一、国内外风电市场现状 1.国外风机发展现状 随着世界各国对环境问题认识的不断深入，可再生能源综合利用的技术也在不断发展。在各国政府制订的相应政策支持和推动下，风力发电产业也在高速发展。截至2011年底，世界风电装机量达到237669MW，新增装机量43279MW，增长率22.3%，增速与2010年持平，低于2009年32%的增速。由表一，可以看出中国风电装机量62364MW，远远超过世界其他各国装机量，而德国依然是欧洲装机量最多的国家。从图表三中，很明显的看出，从2001年到2004年，风电装机增速是在下降的，2004年到2009年风电有处于一个快速发展期，直到近两年风电装机的增速又降为22%左右，可见风电的发展正处在一个由快速扩张到技术提

升的阶段。 图表 1 世界风电装机总量图 图表 2 世界近10年新增装机量示意图

图表 3 世界风电每年装机量增速

图表 4 总装机量各国所占份额

图表 5 2011年新增装机量各国所占份额 2.国内风电发展现状 中国的风电产业更是突飞猛进：2009年当年的装机容量已超过欧洲各国，名列世界第二。2010年将新增1892.7万kW，超越美国，成为世界第一。2011年装机总量到达惊人的62364MW。在图6中可以看出，中国风电正经历一个跨越式发展，这对世界风电的发展起到了至关重要的作用。然而，图8 中，我们能够清楚的看出自2007年以后，虽然新增装机量很大，但增速却明显下降，而其他国家，比如美国、德国，这些年维持着一个稳定的增速。由此，我们应该意识到，我国风电，尤其是陆上风电，正在进入一个转型期，从发展期进入成熟期，从量的追求进入到对质的提升。 图表 6 中国每年风电装机量示意图

风力发电环境影响分析

风力发电环境影响分析 北京计鹏信息咨询有限公司 2013年11月

编者按 “十一五”以来，我国风电发展迅猛，风电对环境的影响一直受到各方关注，也是人们质疑风电开发的主要因素，本报告主要分析风电对生态环境的影响，希望能为风电开发工作提供借鉴和参考。 报告编制历时一个多月，在总结我司多年来风电工程项目的经验的基础上，查阅了大量资料，征询多位风电行业专家和前辈意见后编制而成，同时也得到了公司领导和相关专业同事的支持。 报告编制过程中得到了多名风电行业老前辈、老专家的悉心指导，并且提供大量的素材，他们的经验、思路和眼光提升了报告的高度和质量，在此对他们表示诚挚的感谢！ 报告编制过程中参考了大量网络、杂志等资料，对充实报告起到至关重要作用，在此对相关的媒体资源表示感谢！ 报告编制过程中，公司相关领导、同事积极提供思路、素材、资料等，对报告进行审核，为报告最终完成做了大量工作，在此对他们的付出表示感谢！ 此外，报告的编制比较匆忙，资料、案例比较有限，经验也不足，如有疏漏、错误等，也请广大读者提出宝贵意见或提供更多素材，我们将及时调整和补充。

目录 第1章概述 (1) 第2章风电环境效益 (3) 第3章主要环境污染分析 (5) 1光污染 (6) 2声污染 (9) 3电磁辐射与干扰 (13) 4视觉（景观）污染 (15) 5生态破坏与污染 (17) 6化学污染 (19) 第4章主要影响分析 (21) 1对居民的影响 (22) 2对鸟类的影响 (24) 3对森林植被影响 (28) 4对气候的影响 (30) 第5章总结与建议 (35)

第1章概述

能源是经济和社会发展的重要基础，是人类生产和生活必需的基本物质保障，也是我国现代化建设的战略重点。社会的进步和经济的发展在很大程度上取决于能源的供应和利用。我国幅员辽阔、资源丰富，但人口众多，人均资源占有量较少，随着国民经济的快速发展和人民生活水平的不断提高，对能源的需求也越来越高，未来一段时间我国的能源生产、供应与需要的矛盾仍十分严峻，能源安全问题更加突出。 新能源是未来能源发展的方向，清洁、循环、可持续的能源是人类的追求。风能作为新能源重要的一部分，利用起来相对较简单，生产过程中不产生污染和无废弃物排放，且储量大，永不枯竭。因此，风能将是21世纪最有发展前途的绿色能源和人类社会经济持续发展新动力之一。 风能是一种古老而新生的能源．自20世纪70年代能源危机以来，人们对风能再次产生了极大的兴趣，至2012年底，全世界风电总装机容量已达282.5GW。我国风电装机容量超过75GW。 风力发电的环保效益是有目共睹的，它不会污染空气或水源，不会排放有毒或有害物质，对公众安全没有威胁。但风电场对局部生态环境及自然景观等影响也日益受到人们的关注，主要体现在风机的视觉污染（或自然景观问题）、噪音、鸟类安全及电磁干扰等方面。风电场对环境的影响比单台风电机组对环境更大。因此，在风电场规划、设计阶段，就应该充分考虑风电场可能对环境造成的各种不利影响，并采取必要措施将其降至可接受的程度。

风电场开发的环境效益及环境影响

风电场开发的环境效益及环境影响 摘要本文主要研究风电开发的环境影响问题,从三个方面进行了分析阐述:1、风电场建设对环境的有利影响;2、风电场建设对环境的不利影响,根据建设过程,分为建设期和运行期2个阶段对产生的主要环境问题进行了分析;3、风电场开发建设对环境影响评估的现状及需要解决的问题。 关键词风电场;环境影响;环境保护 煤炭、石油等能源资源的大量开发利用,不仅严重破坏开采区域的生态环境,而且因大量燃烧化石燃料而排放二氧化碳所引发的全球性气候变化问题,已经引起国际社会的广泛关注。随着社会经济发展水平的提高,人们对环境质量越来越重视,清洁生产和能源规划日益受到人们的重视,特别是自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,做为可再生能源的风力资源以其蕴量巨大、可再生、分布广泛、无污染等优势而在各国迅速发展!1?。 我国是世界上风力资源较为丰富的国家之一,可开发风能资源总量约为10亿千瓦,主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上!2?。我国有海岸线18000多km,岛屿6000多个,由于沿海一带及岛屿风速大,风能蕴藏量丰富,据估计近海风能资源约为陆地的3倍,因此,近海风电开发前景尤为广阔。 随着人类社会的不断进步,人们对风能的利用目的也经历了一个逐步发展的过程。风力发电最初发展的重要推动力是能源危机引起的经济性,现阶段对风电发展最为重要的支持就是人们环境保护的意识进一步加强。人们在可再生清洁能源的利用问题上往往存在一个误区,认为清洁可再生能源的利用当然就是清洁、无污染的,实际上,风电开发在建设和运行过程中都会对环境产生直接和间接的环境的污染和破坏,例如风机噪音、风机对鸟类迁移的影响、风机与周围景观融合等。但是目前风电开发对环境的影响评价分析却建立在很多主观的判断上,缺乏一个相对量化的、比较准确的评价标准。1 风电开发环境影响评估及研究现状 1998年6月1日开始实施的#环境影响评价技术导则非污染生态影响HJ T19-1997?适用于海洋及海岸带开发项目环境影响评价工作中的生态影响评价。 2003年9月1日开始实施的#中华人民共和国环境影响评价法?中明确要求对海域开发规划进行环境影响评价,这是对我国环境影响评价制度的重大完善。 #海洋工程环境影响评价技术导则?(GB T19485% 2004)于2004年9月1日正式实施。#导则?为规范和评价我国的海洋工程环境影响评价技术工作提供了科学依据,对我们进行近海风电场建设的环境影响评价工作具有指导意义。 电力&九五?规划中有关风电等能源开发对生态环境影响的内容较少,无法满足环境评价的要求。 近年来,世界上许多国家在总结环境保护经验教训的基础上,逐步认识到单纯对建设项目进行环境影响评价已经适应不了全面保护环境和自然资源可持续利用的需要。在一些国家所制定的能源规划和战略中已经充分考虑了环境因素,特别是英国的能源政策白皮书,把创造低排放经济作为能源政策的主要目标和出发点。但迄今为止,并没有一个国家对不同类型的规划、尤其是能源规划的环境影响提出一套科学、系统的环境影响评价方法和指标体系。 作为可再生能源,随着国际国内能源日益紧张,风能将在国内,乃至世界能源规划中逐步占据重要位置,为此,对风电开发提出一套科学、系统的环境影响评价方法和指标体系具有重要意义。

光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施

光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施 发表时间：2018-06-22T14:29:11.050Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：任于展 [导读] 摘要：太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。 （东北电力大学吉林省吉林市 132012） 摘要：太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。但是,光伏发电并网的电源容量的增加也会对配电网的运行控制产生不利影响,降低供电质量。文章分析了光伏发电并网对电网运行的影响，并提出几点提高光伏并网电网稳定性措施。 关键词：光伏发电；并网；电网运行；影响 随着光伏电站并网数量的增加，这种依靠太阳能等自然资源的发电方式对配电网的影响也逐渐显现出来。光伏发电容易受到自然因素的影响，具有一定的随机性和波动性，同时，光伏电站并网后，配电网由原来的单电源系统转变为多电源系统，导致配电网中谐波和直流分量增加，影响配电网的安全运行和电力设备的正常工作。新能源企业要抓住机遇，迎接挑战，认真分析和总结光伏发电并网存在的问题，并制定有效方案予以解决。 1.光伏发电并网简介 光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用，将多个太阳能电池板 （组件）按照不同的排列形式（进行串联、并联）组成太阳能电池方阵，在接收太阳能之后电压逐渐升高，达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电，经过直流配电箱汇流到逆变器，将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。 光伏发电系统并网方式主要有分布式和集中式。分布式是相对于集中式来说的，其容量相对较小，分布比较广泛，自身带有负载，例如居民太阳能发电；集中式就是指集中建立起 容量较大的电站，可以直接向电网进行供电，自身并不具有负载。依据《分布式电源接入配电网设计规范》，对于单个并网点接入的电压等级应按照安全性、灵活性、经济性的原则，经过综合比选后确定，具体可参考表 1。 表 1 分布式电源接入电压等级推荐表 注：最终并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比例论证确定。若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。 2.光伏发电对电网安全稳定的影响 2.1对电网运行特性的影响 光伏发电并网的电量储集输送与太阳光照相关，具有昼发夜停的特征，所以通常会有较大的幅度波动。光伏电站利用取之不竭的太阳能发电，并且能够就近发电，具有不需要长距离输送燃料、运行成本比较低、维护简单、无污染、无噪音等特点。总体而言，光伏电站与传统的火电站、水电站、风电站、生物质发电站都有较大的区别，在接入电网时通常会在一定程度上影响电网安全稳定运行，具有一定的特殊性，影响电网运行的特性。 2.2孤岛效应的影响 孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。由于孤岛效应的潜在危险性与对设备的损害性，社会公共工程与发电设备行业长期以来都十分注重光伏并网逆变器的反孤岛效应控制。孤岛效应的产生可能会对配电系统造成以下不良影响：（1）危害电力维修人员的生命安全；（2）影响配电系统的保护开关动作程序；（3）供电电压与频率不稳定并造成设备破坏；（4）供电恢复时产生浪涌电流，造成再次跳闸，并破坏光伏系统、负载与供电系统；（5）单相供电造成系统三相负载的欠相供电问题。孤岛效应大多产生在配电侧，在周围负载形成电网难以控制的孤岛，导致用户负荷出现不稳定现象，出现电能闪电，供电恢复后又产生并网冲击。 2.3对电能质量的影响 光伏发电接入电网系统中，通常具有大量的整流与逆变装置，在这些大功率电子器件的作用下，能够产生直流逆变后的交流电大量高次谐波，对电网带来危害巨大的谐波污染，影响电网运行的安全、稳定，对用户用电带来巨大的困扰。而这种谐波的产生也相对较难滤除，会激发功率谐振，对电网系统的电能质量造成严重的影响。电流谐波危害对电网系统与用户的影响范围非常大，比如改变电压平均值、产生电压闪变、导致旋转电机与发电机的发热、变压器的发热以及磁通饱和，此外，还会对通信系统造成干扰，对变压器、断路器、电流型电压器以及计量仪表等造成严重的影响。 2.4对继电保护可靠性的影响 光伏发电中的分布式发电系统通常会接入配电系统的末端，而配电系统的电压等级较低，除了一些小电源之外，大多都是负荷为主，潮流方向比较单一，所以在配网中的继电保护装置大多为过流保护形式，并不具备特定的方向性。光伏发电系统的光伏电源接入会改变配网的潮流，可能出现双向流动，这就使得传统的保护形式已经无法适应这种双向流动的保护，有可能出现误动、分支失电现象。所以光伏发电并网时，必须考虑到继电保护方面，必要时加设方向保护。 3.提高光伏并网电网稳定性的措施 3.1合理布点 光伏发电在接入电网系统时，接入末端与联络断面情况下的影响是不同的，对电网系统安全稳定的影响具有差异性，并网过程中会导

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件，并逐渐以大规模风电场的形式并入电网，给电网带来各种影响。因此，电网并未专门设计用来接入风电，如果要保持现有的电力供应标准，不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性，它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响，针对这些问题提出了相应的对策，以期待更好地利用风力发电。 关键词：风力发电；电力系统；影响；风电场 1. 引言 人们普遍接受，可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长，对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的，风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时，它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场（几百兆瓦）成为一个主流时，风力发电越来越受欢迎。2006年间，包括世界上超过70个国家在内的风能发展，装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明，决策者们开始重视风能发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机，将积累节约10771百万吨的二氧化碳，这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能，这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时，风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加，影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此，应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路，而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量，关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响，并建议相应的对策来处理这些问题，以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题，本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题，以及在处理项目时，将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点，其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题，提出相应的对策建议，以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中，详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中，提出了减少风力发电的影响的对策。最后，第6节总结本文。

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响 1.对电网频率的影响 风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。风电比例大小对系统调频影响严重，当电力系统中风电装机容量达到一定规模时，风电功率波动或者风电场因故整体退出运行，可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡，当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时，则有可能造成系统频率偏差，严重时可能导致系统频率越限，进而危及电网安全运行[1]。因此，始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动，是电力系统运行控制的最基本目标，也是电力调度自动化系统的最重要任务。电力系统正常运行时，频率始终保持在50Hz±0.2Hz 的范围内，当采用现代自动调频装置时，误差可以不超过0.05～0.15Hz。 2.对电网电压的影响 风电场并入电网后，由于风电具有间歇性和随机性的特点，使得当风电功率变化时，电网电压也将随之发生波动。随着风电注入功率的增加，风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围，严重时会导致电压崩溃。影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大，维持系统的节点电压在限定的范围之内，防止与额定值的偏差超过允许范围。风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。 综上所述，为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行，风电接入后的电网运行控制技术越来越重要，电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。 [1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73. [2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007, 40(6): 33-36. [3] 王伟胜, 范高锋, 赵海翔. 风电场并网技术规定比较及其综合控制系统初探 [J]. 电网技术, 2007, 31(18): 73-77.

风力发电环评报告

目录 风力发电项目环境影响分析技术报告 1、前言 风能是一种清洁的能源。风力发电项目是一类不消耗矿物能源、污染环境少、建设周期短、建设规模灵活，具有良好的社会效益和经济效益的新兴能源项目。随着人们对环境保护意识的增强，以及国家有关部门对风力发电项目在政策上的扶持，风力发电在我国得到了迅速的发展。 风力发电项目与其他工业生产类项目不同，有其自身的特点，风电项目在生产过程中没有废气、废水和废渣等污染物产生，对环境的影响主要在噪声、光影和生态等方面。下面以铁岭市昌图风力发电场工程项目为例具体说明。 2、项目概况 铁岭市昌图县位于辽宁省北部地区，是我省风能资源最为丰富的地区之一，风速大，风向稳定，而且大部分地区地势平坦、开阔，适合于大规模开发、安装风力发电机组。 昌图风力发电项目总装机容量为49300kw，安装850 kw风力发电机58台，年上网电量10748万kwh。工程总投资为49881万元。其中风力发电场工程静态投资48689万元，单位投资9876元/千瓦。风力发电场址位于铁岭市昌图县昌图镇前哈石马沟村附近，场址中心坐标为东经124°10′，北纬42°48′，场址处为起伏平缓的山地，平均海拔高度为220—390米。风电场场区规划面积28 km2，区域内土地利用现状为：耕地约占%，林地约占46%，果园占地9%，村屯用地约占3%，水域%，道路约占3%，整体属于半山区--丘陵生态系统。该项目场址所在区域内无风景旅游区、国家、省、市级重点文物保护单位，不属于各类保护区。

3、风电项目组成及工艺流程 项目组成 昌图风力发电项目工程建设内容主要包括风力发电场工程和输电线路工程二部分。 3.1.1、风力发电场工程 （1）新建一座升压站，占地面积5547m2，站内建设主控制楼一座（二层）建筑面积507.5m2，建设10kv室内配电装置室一座（一层），建筑面积198.25 m2，建设附属建筑一座（一层）为砖混结构，其建筑面积187.15 m2。 （2）风力发电机组基础及箱式变电站58个，采用钢筋混凝土结构，单个机组占地面积约为266.7m2，总占地面积约15467m2。 （3）新建道路17km，道路征地宽5.5m，占地面积93467m2，改扩建道路18km，将原有3m宽道路拓宽至4.5m，新增占地面积27000m2。 3.1.2、输电线路工程 新建一条11km长的66kv输电线路，由66kv升压站至220kv昌图变电所联网，线路采用变压器组接线，导线采用LGJ-240钢芯铝绞线，共设输电杆塔约44根，其中拐角杆塔9根，单根杆塔占地约36m2。非拐角杆塔35根，单根杆塔占地约16m2。全部杆塔总占地约884m2。输电杆塔采用铁塔，高度为18--27米。 3.1.3、主要设备 该项目的主要设备有风力发电机组和箱式变电站58套、主变压器2台、高压开关柜13台等。具体情况见表1。

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响 尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了，但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中，人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限，但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少，总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到时侯，光伏发电将逐步进入商业化阶段。光伏并网发电形成规模后会对电网形成什么样的影响是本文想要探讨的问题。 一、光伏发电的基本原理 1 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是： 光伏电池：光电转换。 控制器：作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 蓄电池：蓄电池是光伏发电系统中的关键部件，用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池，而是使用常规的铅酸蓄电池。 交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。 2 太阳能光伏电池板： 太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热（*）。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效率大约是单晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。（参考资料12）1839年，法国物理学家A．E．Becquerel在实验室中发现液体的光生伏特效应（由光照射在液体蓄电池的金属电极板上使得蓄电池电路中的伏特表产生微弱变化）至今，在所有能找到的材料中，由单晶硅做成的P-N结光伏电池是光电转换效率最高的材料。 3 太阳能光伏发电系统的分类： 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 A）离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单，而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。 B）光伏并网发电系统，当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。 C）A, B两者混合系统，这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性，例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 二、光伏发电的优点 进入70年代后，由于2次石油危机的影响，光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展非常迅速。从远期看，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，在解决特殊应用领域，如通信、信号电源，和边远无电地区民用生活用电需求方面，从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面： 1，充分的清洁性。（如果采用蓄电池方案，要考虑对废旧蓄电池的处理） 2，绝对的安全性。（并网电压一般在220V以下） 3，相对的广泛性。 4，确实的长寿命和免维护性。

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响 摘要:风力发电作为一种绿色能源有着改善能源结构，经济环保等方而的优势，也是未来能源电力发展的一个趋势，但风力发电技术要具备与传统发电技术相当的竞争力，还存在一些问题有待解决，本文从风力发电对电力系统的影响入手，总结了风电网并入电网主要面临的一些技术问题，如风力发电场的规模问题，对电能质量的影响，对稳定性的影响，对保护装置的影响等;然后针对这此技术问题，综合比较了各国研究和工程技术人员在理论和实际运行方面的相关解决方案，指出各方案的优缺点，期待更加成熟的风力发电技术的形成，以建设我国具有自主产权的风电产业。 关键词:风力发电，电能质量，稳定性，解决方案 0引言能源是推动社会进步和人类赖以生存的物质基础。目前，全球能源消耗速度逐年递增，大量能源的消耗，已带来十分严重的环境问题，如气候变暖、生态破坏、大气污染等，并且传统的化石能源储量有限，过度的开采利用将加速其耗竭的速度。在中国由于长期发电结构不合理，火电所占比例过大，由此带来了日益严重的燃料资源缺乏和环境污染问题。对于可再生能源的开发和利用变得颇为急切。 在各种可再生能源利用中，风能具有很强的竟争力。风能发电在技术上日趋成熟，商业化应用不断提高，是近期内最具有大规模开发利用前景的可再生资源。经济性方面，风力发电成本不断降低，同时常规能源发电由于环保要求增高使得成本进一步增加;而且随着技术的进步，风力发电的成本将有进一步降低的巨大潜力。 我国的海洋和陆地风能资源很丰富，江苏位于东南沿海，海上风能资源有很大的开发潜力。江苏省如东县建设了我国第一个风电场特许权示范项目。该项目是国内迄今为止最大的风电场项目，其一期建设规模为100MW，单机容量1MW，100台风机，全部采用双馈感应发电机。江苏省盐城也正在准备建风电场，但目前江苏乃至全国的风力发电技术都还不成熟。 大规模的风力发电必须要实现并网运行。风电场接入电力系统的分析是风电场规划设计和运行中不可缺少的内容，是风力发电技术的三大课题之一(其余两项为风能储量调查与风力发电机组技术)。尽管欧美的风电大国对风力发电的建设和运行已经有一些实际经验和技术规定，但由于和我国电网结构的实际情祝差别很大，并不能完全适合我国的情况。本文主要介绍风力风电并网对电力系统的影响。 1风力发电对电力系统的影响 风力发电在电力中的比例逐年增加，而在风力资源丰富地区，电网往往较弱，风力发电对电网间的影响也是应该考虑的问题。风电场并入电网主要会面临以下一些技术问题：风力发电场的规模问题，对电能质量的影响，对稳定性的影响，对保护装置的影响等。 1.1风力发电场的规模问题 目前，我国正在进行全国电网互联，电网规模日益增大。对于接入到大电网的风电场，其容量在电网总装机容量中占的比例很小，风电功率的注入对电网频率影响甚微，不是制约风电场规模的主要问题。然而，风能资源丰富的地区人口稀少，负荷量小，电网结构相对薄弱，风电功率的注入改变了电网的潮流分布，对局部电网的节点电压产生较大的影响，成为制约风电场规模的重要问题。 风力发电的原动力是自然风，因此风电场的选址主要受风资源分布的限制，在规划建设风电场时，首先要考虑风能储量和地理条件。然而风力资源较好的地区往往人口稀少，负荷量小，电网结构相对薄弱，风电功率的注入改变了局部电网的潮流分布，对局部电网的电压质量和稳定性有很大影响，限制了风电场接入系统的方式和规模。 另外风力发电的原动力是不可控的，它是否处于发电状态以及出力的大小都决定于风速的状况，风速的不稳定性和间歇性决定了风电机组的出力也具有波动性和间歇性的特点。在现有的技术水平下风力发电还无法准确预报，因此风电基木上是不可调度的。从电网的角度看，并网运行的风电场相当于一个具有随机性的扰动源，对电网的可靠运行造成一定的影响。由此可见，确定一个给定电网最大能够承受的风电注入功率成为风电场规划设计阶段迫切需要解决的问题。 1.2对电能质量的影响 风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及周期性电压脉动等。电压波动和闪变是风力发电对电网电能质量的主要负面影响之一。电压波动的危害表现在照明灯光闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均匀和影响电子仪器、计算机、自动控制设备的正常工况等。影响风力发电产生波动和闪变的因素有很多：随着风速的增大，风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。并网风电机组在启动、停止和发电机切换过程中也产生电压波动和闪变。风电机组公共连接点短路比越大，风电机组引起的电压波动和闪变越小。另外，风电机组中的电力电子控制装置如果设计不当，将会向电网注入谐波电流，引起电压波形发生不可接受的畸变，并可能引发由谐振带来的潜在问题。 异步电机作为发电机运行时，没有独立的励磁装置，并网前发电机本身没有电压，因此并网时必然伴随一个过渡过程，流过5~6倍额定电流的冲击电流，一般经过几百毫秒后转入稳态。风力发电机组与大电网并联时，合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。但对小容量的电网而言，风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌，从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行，甚至会影响到整个电网的稳定与安全。 1.3对稳定性的影响 风力发电通常接入到电网的末端，改变了配电网功率单向流动的特点，使潮流流向和分布发生改变，这在原有电网的规划和设计时是没有预先考虑的。因此，随着风电注入功率的增加，风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范