淺談風電接入對配電網電壓穩定的影響

朱琳

摘 要：在目前的配電網發展的過程中，常常會接入分布式電源（風電），以此來滿足其供電的需要。但是該種電源的接入使用，對其電壓容易造成一定的不良影響，因此需要采取有效的手段，減少其不利影響。基于此，本文對風電接入，對于配電輸電網運行中的電壓的穩定性造成的影響進行了詳細的分析與研究，以期為電力企業在利用該種可再生能源時，能夠有效地規避其對于運行電壓的不利影響，促進其順利運行。

關鍵詞：風電接入；配電網；電壓；穩定性；影響

中圖分類號：TM614 文獻標識碼：A

在目前使用的能源中，風電資源屬于一種可再生的資源，符合國家資源應用中的環保理念，同時根據其資源衍生出的發電形式，也較為成熟，不僅可以為人們提供需要的能源，還對當前較為嚴峻的環境保護現狀，提供了助益。在目前的電網工程建設中，借助于風電資源，進行電能的發電作業，正在不斷擴大其發展的規模。但是配電網，在應用風電資源時，會使得其潮流的分布情況出現明顯的變化，同時還會導致其運行中的功率出現波動。因此需要研究人員對其配電網的風電接入進行不斷地研究，進而促進其電網穩定性的不斷提高，為后續配電網的風電場建設作業提供數據經驗。在以往的配電網運行發展中，其往往會出現供電的容量小的問題，因此使用風電接入，其母線的電壓容易受到風機輸出的波動性的功率的影響，因此出現不穩定的問題。

1.對配電網電壓穩定性的影響分析

1.1對其電壓的穩定性造成影響的原因

配電網進行了風電的接入之后，其對于運行的電壓質量造成的影響主要可以分為兩個方面。首先是會造成電壓的偏差情況。具體指的是，其電壓的具體數值，將會與額定的電壓數值產生一定的產值。有該差值出現，即表示電壓出現了不穩定，并且該差值在其額定電壓中，占據著一定的比例。常規情況下，如果是10kV的配網，其最大的差值，在額定電壓中的比例情況，需要占據其總數值的7%左右。其次，將會導致其電壓在運行中，出現一定的波動情況。其具體的變動情況，可以對其電壓值的曲線進行觀察，如果在相鄰的兩條曲線中，其極值差數值較大時，即就是波動情況明顯。配網運行中電壓，其具體的分布情況，受到潮流情況的影響。如果其電壓在運行過程中，接受了一定的功率的注入，或者其接收的負荷量，出現了一定的消耗情況，以及其在運行中的接入的風電電源，其功率出現了不同的波動情況。那么其具體的電壓情況，將會出現上述兩個方面的影響。配電網，在接入分布式的風電電源之后，其主要是會對配電網的并網系統電壓，造成巨大的影響。本文的研究中，選取其中一段的電網，在其導線上方，做以相應的戴維南等效電路，之后觀察其電壓的變化情況。根據其結果可知：在配電網的并網運行系統中， 其電壓出現的不穩定情況，主要是受到輸入的功率的變化情況，以及其接入的該電源的功率情況，配網的容量情況等因素的影響。

1.2對其短路容量進行的計算分析

在進行該項數值的計算中，需要對其電網正常運行中，發生的三相短路下的功率情況，進行有效的把握。其容量，如果處于較大的情況時，表明其運行的網絡較為穩定，并且其接入的分布式風電電源的功率變化情況，以及其控制開關的關停情況，實際的發電情況，將不會對其具體的電壓穩定性，造成嚴重的影響，因此需要對其短路容量，進行有效的把握。其具體的計算公式表示為：。在該計算公式中，SK可以用來表示其短路容量的具體數值，其UN可以用來表示該電網，其在發生故障問題時，其前額定線電壓的具體的數值情況；公式中，使用IFO，可以用來表示其電網在運行中，發生短路故障問題之后，其經過該處的電流的數值情況。

2.仿真計算與具體的改善方法分析

2.1仿真計算

根據上述計算得出的相關數據，可以使用PSCAD軟件，對其進行相應的仿真計算，以此來研究接入分布式風電，對其電網電壓不穩定性的影響，其中風機的輸入功率的影響效果最為明顯。在其計算的過程中，可以將其風電場的風速，設定為每秒鐘11m左右，之后對其特性進行研究。之后在其研究中， 可以將其風電機組的各項功率運行情況，進行有效的把握，然后對其接入運行中，對于電網的電壓造成的不同波動情況，進行詳細的研究。其具體的接入點，是配網671節點。其對于配網的電壓穩定的影響，如圖1所示：根據該示意圖可知，其在接入的過程中，其功率的波動情況，在節點675時，影響的幅度最為明顯。可知，其在運行中，接入的風機越多，將會使得風機的容量不斷增大， 進而就會對電壓的不同節點位置，造成嚴重的影響，使其出現了不穩定性，不利于電網系統的有效輸電。

2.2不穩定的改善方法

根據上述的數據計算，以及仿真計算結果，可知針對其配網電網，在進行風電接入時，將會對其電壓的穩定性造成一定的影響， 可以針對其具體的接入點、接入方式，做以優化處理，進而對其接入的容量，進行動態化的控制，避免其在接入的過程中，造成的接入容量的過大，引起的電壓不穩定情況出現。其可以在進行風電接入時，選擇饋線潮流方向，并且需要在該方向的上游位置處，對其進行相應的接入處理。此處進行的接入，其短路的容量，將會是最優值。此外，在進行接入處理的時候，可以按照其在不同電壓節點的表現，在其不同的節點，進行接入處理。還可以在其接入風電電源之后，在其具體的線路上，安裝一定的無功補償設備，對其電壓的不穩定情況，進行調整。還可以對其運行線路，進行接收負荷量的投切作業，進而減少其接入時，對線路電壓的影響。

結語

在配電網中，應用風電接入方式，進行能源的利用，實現了綠色環保的發展理念，但是該種接入方式，對于電壓的穩定性，有著一定的影響，需要研究者對其加強研究，并且采取有效的手段， 改善該種不利影響。本文的研究，針對其配電網的分布式風電接入，對其運行電壓的影響進行了分析，之后針對其產生的不利影響，可以使用改進對策，加以調整，例如：風機的裝機容量，結合實際情況，進行合理的選擇；其具體的接入方式，以及接入的位置，也需進行合理的篩選；對其運行的線路，進行無功補償設備的安裝應用等。

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