风力发电并网技术及其对电能质量的影响.pdf

第22卷第3期上海电力学院学报Vol.22,No.3
2006年9月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerSep.2006

文章编号:1006-4729(2006)03-0283-04

风力发电并网技术及其对电能质量的影响

马昕霞1,宋明中2,李永光1

(1.上海电力学院,上海200090;2.宝钢股份有限公司,上海201900)

摘要:介绍了风力机组并网技术和风力发电机并网及运行试验,分析了风力发电机组并网对电网电能质量
的影响,探讨了引起波动和闪变的机理及闪变测量模型,论述了电压波动与闪变的抑制方法.

关键词:并网;电压波动;闪变;风力发电
中图分类号:TM614文献标识码:A

Cutting2inTechnologyanditsEffectonthePowerQualityof
WindPowerGenerationSystem

MAXin2xia1,SONGMing2zhong2,LIYong2guang1
(1.ShanghaiUniversityofElectricPower,Shanghai200090,China;
2.BaoSteelCo.Ltd.,Shanghai201900,China)

Abstract:Thecutting2intechnologyandtestmethodforwindpowergenerationsystemare
introduced.Andtheeffectonthepowerqualityinthepowernetworkcausedbycutting2inschemeof
windpowergenerationareanalyzed.Thenthemechanismcausingthevoltagefluctuationandflicker
bywindturbinesandthemodelofflickermeasurementarediscussedindepth.Finally,thepaper
emphaticallydiscussesthesuppressionmethodsforfluctuationandflicker.
Keywords:cutting2in;voltagefluctuation;flicker;windpower

风力发电是21世纪发展最快的一种可再生述了电压波动与闪变的抑制方法.
能源,随着风电场的容量越来越大,对系统的影响
也越来越明显,研究风电并网对系统的影响已成1风力发电机组的并网技术
为重要课题.早期风电的单机容量较小,大多采用
结构简单、并网方便的异步发电机,直接和配电网交流发电机并网条件是发电机输出的电压与
相连.而风电场所在地区往往人口稀少,处于供电电网电压在幅值、频率以及相位上完全相同.随着
网络的末端,承受冲击的能力很弱,因此,风电很风力发电机组单机容量的增大,在并网时对电网
有可能给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变的冲击也越大.这种冲击严重时不仅会引起电力
问题,风电的随机性给发电和运行计划的制定带系统电压的大幅度下降,还可能对发电机和机械
来很多困难.本文主要介绍了风力机组并网技术部件(塔架、桨叶、增速器等)造成损坏.如果并网
和风力发电机并网及运行试验,分析了风力发电冲击时间持续过长,还可能使系统瓦解或威胁其
机组并网对电网电能质量的影响,深入探讨了引他挂网机组的正常运行.因此,采用合理的并网技
起波动与闪变的机理和闪变测量模型,并详细论术是一个不容忽视的问题[1].

收稿日期:2006-07-06

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482上海电力学院学报2006年

能试验、补偿电容投切试验、小电机大电机切换
1.1同步风力发电机组并网技术
试验和大电机小电机切换试验.
同步发电机在运行中,既能输出有功功率,又(1)软并网功能试验将机组主轴升速,当
能提供无功功率,且周波稳定,电能质量高,已被异步发电机转速接近同步速(约为同步速的92%
电力系统广泛采用.然而,将其移植到风力发电机～99%)时,并网接触器动作,发电机经一组双向
组上使用时却不很理想.这是因为风速时大时小,晶闸管与电网连接,控制晶闸管的触发单元,使双
随机变化,作用在转子上的转矩极不稳定,并网时向晶闸管的导通角由0°至180°逐渐增大,调整晶
其调速性能很难达到同步发电机所要求的精度.闸管导通角打开的速率,使并网过程中的冲击电
并网后若不进行有效的控制,常会发生无功振荡流不大于技术条件的规定值.暂态过程结束时,旁
与失步问题