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风电并网技术研究
赵莹，邹亚麟

（云南电力调度控制中心，昆明，650011）

摘要：风电作为目前发展最快的新能源，有很多并网运行的技术课题亟待解决。研
究和分析了风力发电机的并网技术，包括同步风力发电机、异步风力发电机和交流
励磁双馈风力发电机组的并网技术。在分析大规模风电并网时对电网潮流、电能质
量、发电计划等的影响的基础上，提出了使用变速恒频风力发电系统的空载并网方
式和一些改善风电稳定性与电能质量的措施。在分布式风电并入微网过程中，采用
互补系统来降低电源对电网的影响。
关键字：风力发电机；并网；大规模风电；分布式风电
Researchofcut-instrategiesforwindpower
ZhaoYing，ZouYa-lin

(YunnanPowerGridDispatchingControlCenter,Yunnan,650011,China)

Abstract:Windenergywhichisclean,isthefastestdevelopingenergy,therearemany
paralleloperationproblemsurgentlytobesolved.Thethesisresearchesandanalysisthe
technologyofwindpowergenerationcut-instrategies,includingsynchronouswind
powergenerator，inductionwindpowergeneratoranddoubly-fedwindpowergenerator.
Onthebasisofdiscussingtheinfluencesongridtrend,powerqualityandpower
generationplan,putforwardusingno-loadcutting-intogridcontrolstrategyon
variable-speedconstantfrequency(VSCF)windpowergenerator,andsomeother
measurestoImprovethewindpowerstabilityandpowerquality.Intheprocessof
distributedwindpowercutting-intogrid,usethecomplementarysystemtoreducethe
windpowerinfluence.

Keywords:windpowergenerator;cut-incontrol;large-scalewindpower;distributed

windpower

一、引言

从2005年开始，中国的风电总装机连续5年实现翻番，但风电并网容量却远远落
后于装机容量,造成极大的浪费,而这也是制约我国风电产业发展的瓶颈之一。截至
2010年底，中国全年风力发电新增装机达1600万千瓦，累计装机容量达到4182.7万
千瓦，首次超过美国，跃居世界第一。而中国国内的智能电网建设尚处于起步阶段，
实现并网发电的风电场有75%左右,剩余的20%在空转。此外，已实现电网接入的风
电场，被限制发电的情况时有发生，部分风电场损失电量高达30%。
目前，研究风电并网及其对系统的影响已成为重要课题。例如，大规模的风电
场并网会改变系统原有的潮流及网损的分布，引起稳定性问题和调峰、调频的问题。
分布式风电可能给配电网带来电能质量问题，如谐波污染、电压波动及闪变等。本
文先描述了各种风力发电机组的并网技术，再根据风电场的规模来探讨不同并网方
式中风电遇到的问题。

二、风力发电机并网技术

发电机并网是风力发电系统正常运行的“起点”，也是整个风力发电系统能够良
好运行的前提。其主要的要求是限制发电机在并网时的瞬变电流，避免对电网造成
过大的冲击，并网过程是否平稳直接关系到含风电电网的稳定性和发电机的安全性。
当电网的容量比发电机的容量大的多（大于25倍）的时候，发电机并网时的冲
击电流可以不考虑。但大型风力发电机组，如目前的兆瓦级水平，机组并网对电网
的冲击已经不能忽视，比较严重的后果是引起电网电压的大幅下降，甚至威胁到其
它发电机组的正常运行。

（一）同步风力发电机的并网

同步风力发电机组的并网方式有准同期并网和自同步并网。其中，准同步并网
方式在电机并网瞬间不会产生冲击电流，也不会引起电网电压的下降。但其对调速
器的要求较高。自同步并网不需要复杂的并网装置，并网过程迅速，但它的缺点是
合闸后有冲击电流，电网电压会出现短时间的下降。
由于风速的随机性，风力机提供给发电机的拖动转矩极不稳定，所以同步发电
机并网时风力机的调速性能很难达到要求，并网后如