資源描述：
《并網(wǎng)風電機組對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、并網(wǎng)風電機組對電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響山東電力研究院臧宏志1、前言隨著國家發(fā)改委近幾年對風電特許權(quán)示范項目的不斷推出，風力發(fā)電正以前所未有的速度高速發(fā)展?，F(xiàn)階段由于我國絕大多數(shù)風電場都是接入電網(wǎng)運行，隨著風電上網(wǎng)電量的增加，風電的電能質(zhì)量日益受到關(guān)注，風電場的電能質(zhì)量必須要滿足電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量要求，而衡量電能質(zhì)量的主要指標通常為電壓諧波、三相電壓不平衡度、頻率偏差等，因此有必要從電壓諧波、三相電壓不平衡度、頻率偏差等三個方面來測試風電場的電能質(zhì)量。風資源的不確定性和風電機組本身的運行特性使風電機組的輸出功率是波動的，可能影響電網(wǎng)的電能質(zhì)量，如電壓偏差、電壓波動
2、和閃變、諧波等。電壓波動和閃變是風力發(fā)電對電網(wǎng)電能質(zhì)量的主要負面影響之一。影響風力發(fā)電產(chǎn)生波動和閃變的因素有很多：隨著風速的增大，風電機組產(chǎn)生的電壓波動和閃變也不斷增大。并網(wǎng)風電機組在啟動、停止和發(fā)電機切換過程中也產(chǎn)生電壓波動和閃變。風電機組公共連接點短路比越大，風電機組引起的電壓波動和閃變越小。另外，風電機組中的電力電子控制裝置如果設(shè)計不當，將會向電網(wǎng)注人諧波電流，引起電壓波形發(fā)生不可接受的畸變，并可能引發(fā)由諧振帶來的潛在問題。榮成華能風電場使用的是新型變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組，與傳統(tǒng)的恒速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)有較大的不同。風力發(fā)電機的轉(zhuǎn)速不受發(fā)電機輸出頻率
3、的限制，其輸出電壓的頻率、幅值和相位也不受轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的影響。風力機通過勵磁控制和變槳距調(diào)節(jié)，可運行于最佳工作狀態(tài)，從而提高了運行效率和系統(tǒng)的穩(wěn)定性。雙饋電機的最大特點是轉(zhuǎn)子通過一個背靠背脈沖寬度調(diào)制（PWM）變流器與電網(wǎng)相連。電網(wǎng)側(cè)變流器的主要功能是控制電容電壓使其恒定，從而為轉(zhuǎn)子側(cè)變流器提供電源支撐，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器為轉(zhuǎn)子提供幅值、相位和頻率可變的勵磁電流。通過變速恒頻風力發(fā)電機的勵磁控制，可以實現(xiàn)無電流沖擊的軟并網(wǎng)。由于風能是隨機、不可控的，所以風電機組發(fā)出的電能是波動的、隨機的，這會引起風電機組電壓的波動和閃變。另外，異步電機以及電力電子裝置的使用，可能帶
4、來諧波和間諧波。大容量風電機組的并網(wǎng)必然對電網(wǎng)的電能質(zhì)量造成一定的影響。2、系統(tǒng)狀況目前，共有3座風電場接入長島電網(wǎng)，即長島魯能風力發(fā)電廠、華能風力發(fā)電廠和聯(lián)凱風力發(fā)電廠。3座風電場共有風力發(fā)電機80臺，總裝機容量62.15MW，其中：魯能裝有風機32臺，容量22.95MW，華能32臺，容量27.2MW，聯(lián)凱16臺，容量12MW。長島電網(wǎng)風力發(fā)電機并網(wǎng)接線圖如下圖所示。榮成市電網(wǎng)也有3座風電場，即華能風電場、魯能風電場和國華風電場，共62臺風電機組，總?cè)萘?3.25MW。其中華能風電場裝有13臺1500kW風電機組，容量19.5MW，目前已經(jīng)全部并網(wǎng)發(fā)電；
5、國華風電場計劃裝有39臺1250kW風電機組，容量48.75MW，目前仍在安裝、調(diào)試階段，2007年底并網(wǎng)發(fā)電；魯能風電場裝有10臺1500kW風電機組，容量15MW，也已并網(wǎng)發(fā)電。3、測試結(jié)果本次測試測量設(shè)備采用瑞士Lem公司生產(chǎn)的電能質(zhì)量析儀PQPT1000。經(jīng)了解，威海、煙臺地區(qū)風力最大季節(jié)為冬季和春季，本次測試風力較小，風速僅為5m/s，因此線路電流較小。表1威海榮成華能風電35kV母線諧波電壓畸變率次數(shù)最大值最小值95％值平均值H1(V)21477.820987.821400.621242.1H2(%)0.0660.020.050.035H3(%
6、)0.3940.2670.3640.311H4(%)0.0590.0280.0570.04H5(%)0.6010.1170.530.387H6(%)0.0450.0180.0340.027H7(%)0.3150.0890.2830.207H8(%)0.0150.0050.0120.008H9(%)0.1290.0210.1060.07H10(%)0.0180.0050.0130.009H11(%)0.2090.0520.1860.134H12(%)0.0110.0050.010.008H13(%)0.1550.0190.1120.063H14(%)0.02
7、0.0050.0120.008H15(%)0.0760.0130.0540.033THDU0.7640.3580.7050.577威海榮成華能風電35kV母線三相電壓不平衡度為0.358％；低于國家標準限值2％。電壓短時閃變?yōu)镻st=0.316，低于國家標準限值0.9。電壓長閃變?yōu)镻lt=0.251,低于國家標準限值0.7。圖1榮成35kV母線電壓各次諧波95％概率值頻譜圖圖2榮成35kV并網(wǎng)線路電流各次諧波95％概率值頻譜圖表2長島110kV母線諧波電壓畸變率次數(shù)最大值最小值95％值平均值H1(V)65120.664667.365112.164875H2
8、(%)0.0390.0220.0370.029H3(%)0.157
