，

(1.國網(wǎng)四川省電力公司，四川 成都 610041；2.國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院，四川 成都 610072)

0 引 言

隨著電力系統(tǒng)中風(fēng)力發(fā)電水平持續(xù)保持高速增長(zhǎng)，越來越多的風(fēng)電場(chǎng)開始接入電壓等級(jí)更高的電網(wǎng)。風(fēng)電的大規(guī)模接入對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行帶來諸多影響，如電網(wǎng)安全穩(wěn)定、調(diào)峰調(diào)頻、電能質(zhì)量、備用配置等問題。這些問題不僅影響到大電網(wǎng)的安全運(yùn)行，同時(shí)也是制約電網(wǎng)接納風(fēng)電的瓶頸[1]。通過研究風(fēng)電并網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)過程進(jìn)行有效控制，能在現(xiàn)有的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)、電源結(jié)構(gòu)、負(fù)荷特性、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)水平、風(fēng)機(jī)制造技術(shù)水平等前提條件下，提高電網(wǎng)接納風(fēng)電的能力，從而保障電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行[2]。

1 中國風(fēng)電發(fā)展整體概況

近十年來，風(fēng)電技術(shù)快速發(fā)展，中國風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展尤為突出。從20世紀(jì)90年代以來，中國風(fēng)電并網(wǎng)容量以年均20%左右的速率高速增長(zhǎng)，在各類新能源中，風(fēng)電裝機(jī)增長(zhǎng)速度居于首位，截至2013年，風(fēng)電并網(wǎng)總?cè)萘窟_(dá)到62.4 GW，居世界第一位。華北、東北、西北、華東、華中電網(wǎng)風(fēng)電并網(wǎng)容量分別達(dá)到24 GW、19.2 GW、12.6 GW、4.7 GW、0.88 GW，分別占各自總裝機(jī)容量的11.85%、19.01%、10.64%、2.15%和0.43%。其中，北方地區(qū)的風(fēng)電并網(wǎng)容量占總并網(wǎng)容量的90%以上。目前，有12個(gè)省級(jí)電網(wǎng)的風(fēng)電成為第二大裝機(jī)電源，分別是天津、冀北、蒙東、山東、山西、蒙西、遼寧、吉林、黑龍江、寧夏、江蘇和上海?？梢?，風(fēng)電已成為中國支柱能源之一[3]。

2 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)的影響

2.1 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性的影響

(1)風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響。在風(fēng)電裝機(jī)比重較大的區(qū)域電網(wǎng)中，由于風(fēng)電并網(wǎng)改變了電網(wǎng)原有的潮流分布、線路傳輸功率和整個(gè)系統(tǒng)的慣量，風(fēng)電接入和電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性會(huì)發(fā)生變化[4]。如果區(qū)域電網(wǎng)足夠堅(jiān)強(qiáng)，則在系統(tǒng)發(fā)生故障后，風(fēng)電機(jī)組故障清除并恢復(fù)機(jī)端電壓并穩(wěn)定運(yùn)行，區(qū)域電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性能得到基本保證；如果地區(qū)電網(wǎng)相對(duì)薄弱，則風(fēng)電機(jī)組在系統(tǒng)故障清除后，無法重新建立機(jī)端電壓，風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行失去穩(wěn)定，從而引發(fā)地區(qū)電網(wǎng)暫態(tài)電壓穩(wěn)定性的破壞。此時(shí)，需要利用風(fēng)電場(chǎng)或風(fēng)電機(jī)組的保護(hù)將風(fēng)電場(chǎng)或風(fēng)電機(jī)組切除以保證區(qū)域電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性；或者通過在風(fēng)電場(chǎng)側(cè)安裝動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，在暫態(tài)過程中及故障后電網(wǎng)恢復(fù)過程中支撐電網(wǎng)電壓，保證區(qū)域電網(wǎng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性。

(2)風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越能力問題。低電壓穿越(low voltage ride through，LVRT)是指在風(fēng)機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落時(shí)，風(fēng)電機(jī)組能保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無功功率，支撐電網(wǎng)恢復(fù)電壓，直到電網(wǎng)電壓恢復(fù)正常，從而“穿越”低電壓時(shí)間[5]。當(dāng)風(fēng)電裝機(jī)在區(qū)域電網(wǎng)中所占的比例較低時(shí)，若電網(wǎng)出現(xiàn)故障，風(fēng)電機(jī)組能實(shí)施被動(dòng)自我保護(hù)而立即解列，不需考慮故障的持續(xù)時(shí)間及嚴(yán)重程度，從而最大限度地保障風(fēng)電機(jī)組安全。然而，當(dāng)風(fēng)電裝機(jī)容量在區(qū)域電網(wǎng)中所占的比例較大時(shí)，如果風(fēng)電機(jī)組在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)仍然采用被動(dòng)保護(hù)式解列方式，則會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的恢復(fù)難度，甚至可能加劇故障嚴(yán)重程度，最終導(dǎo)致電網(wǎng)電壓崩潰和系統(tǒng)其他機(jī)組的徹底瓦解。此時(shí)必須要求風(fēng)電機(jī)組具有相應(yīng)的低電壓穿越能力，且必須采取有效的低電壓穿越措施，以維護(hù)風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)的安全穩(wěn)定。不同國家和地區(qū)電網(wǎng)所提出的低電壓穿越要求不盡相同。

在德國，由于風(fēng)電裝機(jī)比例很高，電網(wǎng)運(yùn)營商對(duì)風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力要求高。如果風(fēng)電機(jī)組喪失低電壓穿越能力，則在故障發(fā)生后風(fēng)電場(chǎng)切除、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速為零，風(fēng)電場(chǎng)出線上有功功率、無功功率發(fā)生震蕩并最終趨近于零。如果風(fēng)電機(jī)組具備低電壓穿越能力，則故障發(fā)生后，風(fēng)電機(jī)組仍然能對(duì)系統(tǒng)提供有功支援，從而維持整個(gè)系統(tǒng)的有功平衡。

2.2 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電能質(zhì)量的影響

風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行會(huì)在一定程度上影響電網(wǎng)電能質(zhì)量。主要包括電壓、頻率、諧波、電壓波動(dòng)和閃變以及電壓降落等方面，其影響程度與風(fēng)電機(jī)組的類型、控制方式、風(fēng)電場(chǎng)布置、接入系統(tǒng)的短路容量以及線路參數(shù)等諸多因素有關(guān)[5]。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的增大，對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響也越來越大。

(1)無功電壓。電壓偏差問題屬于電網(wǎng)的穩(wěn)態(tài)問題。大幅度波動(dòng)的風(fēng)速引起風(fēng)電機(jī)組出力大幅波動(dòng)，因此風(fēng)電功率的波動(dòng)導(dǎo)致電網(wǎng)內(nèi)某些節(jié)點(diǎn)電壓偏差超過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的限值。這種情況下可以采取在風(fēng)電場(chǎng)裝設(shè)一定的無功補(bǔ)償裝置或切除部分風(fēng)電機(jī)組等措施來改善電壓水平或使注入電網(wǎng)的風(fēng)電功率減少，進(jìn)而緩解風(fēng)電接入對(duì)系統(tǒng)電壓的影響[6]。另外，加強(qiáng)網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，采用具有電壓無功控制能力的雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組等方法都可以更好地改善風(fēng)電接入?yún)^(qū)域電網(wǎng)的電壓水平和電壓穩(wěn)定性。在電網(wǎng)的實(shí)際運(yùn)行中，在風(fēng)電功率波動(dòng)大、無功需求量大且變化相對(duì)較快時(shí)，單純依靠電容器組快速投切不能滿足控制的要求，需要在風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)安裝能夠在風(fēng)速波動(dòng)時(shí)提供快速的無功支撐，有利于電網(wǎng)和風(fēng)電場(chǎng)的無功電壓調(diào)節(jié)的動(dòng)態(tài)無功電壓補(bǔ)償裝置。

(2)頻率。風(fēng)電場(chǎng)與常規(guī)能源最大的區(qū)別在于其輸出功率的間歇性。間歇性波動(dòng)的風(fēng)電功率使風(fēng)電場(chǎng)所接入系統(tǒng)的潮流長(zhǎng)期處于一種重新分配的過程。除影響電壓外，也在一定程度上影響系統(tǒng)的頻率特性[7]。對(duì)一個(gè)區(qū)域電網(wǎng)而言，如果風(fēng)力發(fā)電容量超過區(qū)域總裝機(jī)容量的一定比例，就必須采取有效的頻率控制策略，增加調(diào)頻容量。

(3)諧波。含功率變換器的電力電子設(shè)備是電網(wǎng)產(chǎn)生諧波畸變的主要根源。無論何種類型的風(fēng)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)本身產(chǎn)生的諧波是可以忽略不計(jì)的，諧波產(chǎn)生的主要來源是風(fēng)電機(jī)組中的變換器，諧波干擾的程度取決于變換器及濾波系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)狀況，而且與電網(wǎng)的短路容量及風(fēng)電機(jī)組的輸出功率密切相關(guān)，即與風(fēng)速的大小相關(guān)[8]。對(duì)于固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組，在持續(xù)運(yùn)行過程中沒有電力電子元件的參與，幾乎不產(chǎn)生諧波電流。實(shí)際需要考慮諧波干擾的是變速恒頻風(fēng)電機(jī)組，因?yàn)槠溥\(yùn)行過程中變速恒頻的變換器始終處于工作狀態(tài)。運(yùn)用PWM開關(guān)變流器和合理設(shè)計(jì)的濾波器可以有效降低諧波畸變率從而抑制諧波。

(4)電壓波動(dòng)和閃變。風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行引起的電壓波動(dòng)及閃變，源于波動(dòng)的功率輸出。由風(fēng)速動(dòng)力特性誘發(fā)的有功功率波動(dòng)取決于當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)況和湍流強(qiáng)度，頻率不定；與此不同，風(fēng)電機(jī)組輸出功率的波動(dòng)主要由風(fēng)速快變、塔影效應(yīng)、風(fēng)剪切、偏航誤差等因素引起，其波動(dòng)頻率與風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速有關(guān)。固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組引起的閃變問題相對(duì)較為嚴(yán)重，某些情況下已經(jīng)成為制約風(fēng)電場(chǎng)裝機(jī)容量的關(guān)鍵因素[9]。

(5)電壓降落。風(fēng)電并網(wǎng)帶來的電壓降落通常是由風(fēng)電機(jī)組的突然啟動(dòng)引起的，以感應(yīng)電機(jī)作發(fā)電機(jī)的固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組投入運(yùn)行時(shí)引起的電壓暫降較為嚴(yán)重[5]。為了減小風(fēng)電機(jī)組投入操作引起的電壓暫降，可以通過風(fēng)電場(chǎng)中心管理系統(tǒng)來控制風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)時(shí)的電壓和出力，避免同時(shí)投入多臺(tái)機(jī)組。除啟動(dòng)條件之外，風(fēng)電并網(wǎng)電壓降落的另一個(gè)原因是風(fēng)的變化性。

2.3 風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行成本和電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響

(1)風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)系統(tǒng)運(yùn)行成本的影響。風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行成本與火電機(jī)組相比很低，甚至可以忽略不計(jì)。但是風(fēng)力發(fā)電的波動(dòng)性和間歇性使風(fēng)電場(chǎng)的功率輸出具有很強(qiáng)的隨機(jī)性，目前的預(yù)報(bào)水平難以滿足電力系統(tǒng)實(shí)際的運(yùn)行需要。為了保證風(fēng)電并網(wǎng)后系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，需要在原有運(yùn)行方式基礎(chǔ)上，額外安排一定容量的旋轉(zhuǎn)備用以維持電力系統(tǒng)的功率平衡與穩(wěn)定?？梢婏L(fēng)電并網(wǎng)對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)具有雙重影響：一方面分擔(dān)了傳統(tǒng)機(jī)組的部分負(fù)荷，降低了電力系統(tǒng)的燃料成本，另一方面又增加了電力系統(tǒng)的可靠性成本[10]。

(2)風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的影響。風(fēng)電接入給電網(wǎng)帶來的調(diào)度問題及額外備用容量的要求完全是由于風(fēng)的隨機(jī)及間歇特性引起的[11]。在風(fēng)電功率無法預(yù)測(cè)時(shí)，電網(wǎng)必須按比較保守的方案為風(fēng)電留出足夠的備用容量以平衡風(fēng)電功率的波動(dòng)；而當(dāng)風(fēng)電功率可以預(yù)測(cè)并且有足夠的精度時(shí)，將風(fēng)電功率作為負(fù)的負(fù)荷疊加到負(fù)荷預(yù)測(cè)曲線上，就可以像傳統(tǒng)的電力系統(tǒng)調(diào)度方式一樣根據(jù)預(yù)測(cè)的負(fù)荷與風(fēng)電功率安排常規(guī)機(jī)組的發(fā)電計(jì)劃，從而優(yōu)化發(fā)電機(jī)組的開機(jī)組合，降低整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行的費(fèi)用。

3 風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀

國內(nèi)外電網(wǎng)企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)風(fēng)電接入及風(fēng)電并網(wǎng)控制技術(shù)開展了深入的研究。

西班牙作為歐洲第二大風(fēng)電國家，于2006年6月成立了世界上第一個(gè)可再生能源電力控制中心。對(duì)全國以分散接入為主的裝機(jī)容量大于10 MW的風(fēng)電場(chǎng)進(jìn)行集中控制，提高了電網(wǎng)公司對(duì)風(fēng)電的實(shí)時(shí)監(jiān)控能力，有效降低了瞬時(shí)風(fēng)電波動(dòng)對(duì)電網(wǎng)的影響，提高了西班牙電網(wǎng)的安全運(yùn)行水平。

2006年，德國人M Wollf等對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的集群控制進(jìn)行了研究，將地理上相鄰分布的幾個(gè)大型海上風(fēng)電場(chǎng)匯成一個(gè)百萬千瓦級(jí)的集群，控制系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行該風(fēng)電集群，使其從運(yùn)行性能上如同一個(gè)大風(fēng)電場(chǎng)，優(yōu)化間歇性能源接入電網(wǎng)的性能指標(biāo)。

中國在提高電網(wǎng)接納風(fēng)電能力的控制領(lǐng)域也開展了一些有益的技術(shù)實(shí)踐和探索。主要包含電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制、考慮電網(wǎng)約束條件的風(fēng)電有功控制、無功電壓控制3個(gè)方面[11-13]。

3.1 電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制現(xiàn)狀

安全穩(wěn)定控制是提高電網(wǎng)輸送能力，保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段，目前在電網(wǎng)中已有大量的應(yīng)用。如二灘送出安全穩(wěn)定控制、華中-西北直流背靠背聯(lián)網(wǎng)安全穩(wěn)定控制、三峽發(fā)輸電系統(tǒng)安全穩(wěn)定控制、江蘇蘇北安全穩(wěn)定控制等。但國內(nèi)電網(wǎng)用于提高風(fēng)電送出能力的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)還處于探索階段，如甘肅嘉酒電網(wǎng)區(qū)域穩(wěn)定控制系統(tǒng)、承德地區(qū)風(fēng)電電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)等。其實(shí)現(xiàn)方法都是在電網(wǎng)故障情況下，通過采取緊急控制措施來提高正常情況下的風(fēng)電送出能力。

風(fēng)電場(chǎng)往往遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，而這些地區(qū)的網(wǎng)架結(jié)構(gòu)一般比較薄弱，電網(wǎng)送出能力有限。如甘肅酒泉千萬千瓦級(jí)風(fēng)電基地目前已實(shí)現(xiàn)風(fēng)電并網(wǎng)5 600 MW左右，到2015年風(fēng)電裝機(jī)容量將大于12 000 MW，但剛投產(chǎn)的750 kV送出通道，以及原有的330 kV 送出通道，由于電網(wǎng)安全穩(wěn)定問題，送出能力不能滿足需求。因此，考慮風(fēng)電特性的電網(wǎng)安全穩(wěn)定控制系統(tǒng)還有待進(jìn)一步研究和探索。

3.2 風(fēng)電有功控制現(xiàn)狀

風(fēng)電發(fā)展初期，從電網(wǎng)角度，一般將其作為負(fù)的負(fù)荷考慮，通過采取一些手段，提高電網(wǎng)接納風(fēng)電能力，不考慮控制風(fēng)電。隨著風(fēng)電的快速發(fā)展，通過其他手段，如改善負(fù)荷特性、優(yōu)化開機(jī)方式、部署安全穩(wěn)定控制提高風(fēng)電送出能力等，提高電網(wǎng)接納能力已經(jīng)不能滿足風(fēng)電全部并網(wǎng)的需求，需要控制風(fēng)電。

電網(wǎng)公司在控制風(fēng)電有功時(shí)，初期采取調(diào)度員人工控制的模式，經(jīng)過一段時(shí)間的運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)人工控制存在如下問題。

(1)若調(diào)度端調(diào)節(jié)不及時(shí)，將威脅電網(wǎng)安全。

(2)場(chǎng)站端調(diào)節(jié)速率慢，電網(wǎng)需要留較大的裕度保證安全。

(3)在電網(wǎng)最大允許及風(fēng)電出力一定的情況下，由于風(fēng)電出力的隨機(jī)性、間歇性，人工控制難以根據(jù)各風(fēng)電場(chǎng)來風(fēng)情況實(shí)時(shí)優(yōu)化控制，易造成分配不公，且難以保證風(fēng)電出力的最大化。

(4)風(fēng)電運(yùn)行單位眾多，調(diào)度員壓力較大。

(5)各風(fēng)電場(chǎng)看不到其他風(fēng)電場(chǎng)的計(jì)劃及出力，不利于網(wǎng)源和諧。

因此，風(fēng)電有功控制需考慮電網(wǎng)的約束條件，實(shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)最大可接納風(fēng)電能力，根據(jù)接納能力的變化以及各風(fēng)電場(chǎng)當(dāng)前出力和風(fēng)電場(chǎng)提出的加出力申請(qǐng)、風(fēng)電功率預(yù)測(cè)，利用各風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)資源的時(shí)空差異優(yōu)化計(jì)算各風(fēng)電場(chǎng)的計(jì)劃，并下發(fā)至各風(fēng)電場(chǎng)，各風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制裝置根據(jù)該計(jì)劃值進(jìn)行控制。

目前控制風(fēng)電有功功率主要考慮2個(gè)約束條件，一個(gè)是送出問題，另一個(gè)是調(diào)峰。風(fēng)電場(chǎng)是否參與調(diào)頻控制，國家尚沒有相關(guān)規(guī)定。無論是送出還是調(diào)峰原因?qū)︼L(fēng)電進(jìn)行控制時(shí)，一般分為3種控制級(jí)別：超前控制、正常控制、緊急控制。風(fēng)電控制中心系統(tǒng)將對(duì)應(yīng)的控制計(jì)劃量下發(fā)至各風(fēng)電場(chǎng)，風(fēng)電場(chǎng)根據(jù)收到的控制級(jí)別的不同，采用不同的控制手段，超前控制一般通過變漿、啟停風(fēng)機(jī)實(shí)現(xiàn)；正?？刂仆ㄟ^變漿、啟停風(fēng)機(jī)、優(yōu)化切除風(fēng)電場(chǎng)35 kV或10 kV饋線實(shí)現(xiàn)；緊急控制，應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)情況，通過優(yōu)化切除風(fēng)電場(chǎng)35 kV或10 kV饋線實(shí)現(xiàn)。

目前風(fēng)電場(chǎng)參與有功功率控制時(shí)主要有2種模式：一種是最大出力控制模式，即在保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定的前提下，根據(jù)電網(wǎng)風(fēng)電接納能力計(jì)算各風(fēng)電場(chǎng)最大出力上限值，風(fēng)電場(chǎng)低于上限值時(shí)處于自由發(fā)電狀態(tài)(爬坡速率必須滿足要求)，超出本風(fēng)場(chǎng)上限值時(shí)，可根據(jù)其他風(fēng)場(chǎng)空閑程度占用其他風(fēng)場(chǎng)的系統(tǒng)資源，以達(dá)到出力最大化和風(fēng)電場(chǎng)之間風(fēng)資源優(yōu)化利用的目標(biāo)；二是出力跟蹤模式，即以各風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)功率預(yù)測(cè)(經(jīng)控制中心站安全校核后下發(fā)的各風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電計(jì)劃)為依據(jù)，各風(fēng)電場(chǎng)必須實(shí)時(shí)跟蹤發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行有功功率的調(diào)整。

為滿足風(fēng)電大規(guī)模接入電網(wǎng)的需求，電網(wǎng)公司、科研院所考慮對(duì)風(fēng)電有功功率進(jìn)行智能控制，旨在提高電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電的接納能力，保證電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電有功功率控制的智能性、公平性、公開性、快速性、可靠性、經(jīng)濟(jì)性，提高風(fēng)電的可控性, 實(shí)現(xiàn)風(fēng)電出力的最大化、最優(yōu)化。

3.3 風(fēng)電無功控制現(xiàn)狀

目前國內(nèi)實(shí)際投產(chǎn)應(yīng)用的無功電壓控制技術(shù)和裝置，主要是通過對(duì)常規(guī)電廠、變電站的調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)無功電壓控制的，并未將風(fēng)電場(chǎng)納入進(jìn)來進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。

風(fēng)電的隨機(jī)性和間歇性易造成電網(wǎng)電壓波動(dòng)大，無功補(bǔ)償設(shè)備投切頻繁，傳統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)控制方式已不再適用。目前國內(nèi)電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)接入的技術(shù)管理規(guī)范均是針對(duì)單個(gè)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)的技術(shù)指標(biāo)進(jìn)行考核的。一般要求首先充分利用風(fēng)電機(jī)組的無功容量及其調(diào)節(jié)能力，僅靠風(fēng)電機(jī)組的無功容量不能滿足系統(tǒng)電壓調(diào)節(jié)需要的，需在風(fēng)電場(chǎng)集中加裝無功補(bǔ)償裝置。實(shí)際運(yùn)行的風(fēng)電場(chǎng)都是根據(jù)自身并網(wǎng)點(diǎn)的考核指標(biāo)進(jìn)行無功電壓控制來滿足電網(wǎng)要求。

隨著風(fēng)電的大規(guī)模集中開發(fā), 現(xiàn)有的以風(fēng)電場(chǎng)為單位、各自獨(dú)立的無功電壓調(diào)節(jié)方式無法兼顧地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)壓需求，從而影響電網(wǎng)接納風(fēng)電能力。

因此，有必要研究集群風(fēng)電的無功電壓協(xié)調(diào)控制，提高整個(gè)區(qū)域電網(wǎng)的電壓水平。

4 結(jié)論與展望

隨著大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電的快速發(fā)展，其接入電網(wǎng)的比例逐漸增大，其對(duì)系統(tǒng)的影響也日益明顯。對(duì)風(fēng)電進(jìn)行有效的控制是其大規(guī)模并網(wǎng)的必然選擇。如何提高并網(wǎng)可控性，最大程度降低電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)，增強(qiáng)其替代常規(guī)火電機(jī)組的能力成為亟待解決的問題。

此外，風(fēng)電場(chǎng)集中控制策略的研究在國內(nèi)也處于初級(jí)階段，主要集中在基于不同目標(biāo)的各類風(fēng)電機(jī)組控制策略，雙饋風(fēng)電場(chǎng)的有功功率控制、無功電壓控制策略，如何改善地區(qū)電壓穩(wěn)定性的風(fēng)電控制策略等。但是，在網(wǎng)源如何協(xié)調(diào)控制，風(fēng)電接入如何影響原有的控制系統(tǒng)，如何實(shí)現(xiàn)分層分區(qū)控制等方面，還值得進(jìn)一步研究。

目前，風(fēng)電控制技術(shù)還處于初期階段，隨著電網(wǎng)企業(yè)、風(fēng)電場(chǎng)對(duì)風(fēng)電控制的持續(xù)關(guān)注及運(yùn)行管理水平的提高，風(fēng)電控制將面臨巨大的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

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