大型风力发电场接入电网电能质量问题研究

在可再生能源技术中,风力发电最为成熟也最具规模化开发的条件。但大型风力发电场接入电网还存在一些问题,其中对电网电能质量的影响是十分值得关注的。本文主要研究了大型风电场接入电力系统后可能引起的电压偏差、电压波动和闪变以及谐波问题。通过可能引起的对电能质量问题的研究,可以为风电场规划提供可靠的数据或者合理的解决方案,也可为已建成的风电场的相关问题提供分析的依据。 本文主要内容包括: 1)分析风力发电场并网引起的电压偏差的起因。结合相关国家标准或导则的限值,结合传统电力系统中电压偏差的解决方法,提出适合于大型风力发电场的解决方案。 2)分析风力发电产生闪变的原因进行分析。结合国内外相关的标准,提出适合于我国的大型风力发电场产生的闪变问题的评估方法,包括对风电场并网点以及传递至电网中主要母线的闪变值的评估方法。 3)分析风力发电机组产生高次谐波的原因。结合国内外相关的标准,提出适合于我国的大型风力发电场造成的谐波问题的评估方法,包括对风电场并网点以及引起电网中主要母线的谐波畸变的评估方法。 4)针对一个风电场接入电网的算例,对该风电场并网运行可能引起的相关电能质量问题进行详细的分析评估。算例中,对采用定速机组的风电场和变速机组的风电场将分别进行分析。对风电场电压偏差问题采用了三种相应的解决方案并进行了对比,包括:本文所提出的自动控制电容器(电抗器)组、SVC装置和固定电容器组。