风电场并网对电网电能质量的影响

       在大型风力发电机设备运行过程中，风力通过轮叶持续带动轮毂进行旋转运动，持续由风能转换为机械动能。此外，轮毂装置借助风力发电机设备内部所配置传动装置持续将转子装置的机械动能传输到发动机转子，从而消耗机械动能以持续带动发电机转子进行转动作业，最终将机械动能转换为电能，电能再经由变换器接入电网，供应终端用电设备的运行。
1.2主要运行特点
       第一，并网型风力发电厂规模较大。相较于独立运行的离网型风电场，接入电网运行的并网型风电场的发电规模普遍较大(由数百台上下风电机组共同构成)，并得到大电网的有力补偿以及支持，大幅提高了对风力资源的实际应用率。第二，自动化程度高。相较于其他发电运行模式，风电场在运行过程中基本实现了无人值守，很难受到除风能(风速、风力)以外各项因素的干扰影响[1]。第三，电能输出功率高波动性。由于风电场在运行过程中，各发电机组的实际运行效率、电能输出功率主要取决与风力大小与风速(风能) ,因此具有电能输出功率的高波动性与间歇性特征。且这一-问题在风电场并网运行过程中尤为明显。
2、风电场并网对电网电能质量所造成的具体影响
2.1造成电网冲击
       目前，我国多数并网型风电场普遍选择配置异步电机设备，并在风电场运行过程中需要满足特定要求(如将相序以及电网在同一时间节点中的转速控制在同步速度)时才能保障入网。但是由于目前我国多数并网型风电场所配置异步电机设备中普遍缺乏配置独立运行的励磁结构，且在风电场并网运行准备阶段中会出现电压归零现象。因此,在风电场并网运行早期阶段中会出现电压稳定过渡阶段，并在稳定过渡阶段中出现一定电流值的冲击电流，在适当时间后，电压逐渐稳定、并长期保持这一稳定状态。而所产生的冲击电流也会对电网造成较为微弱的干扰影响。由于并网型网电场具有风力规模较大的运行特征，从而加大了冲击电流对小容量电网运行质量所造成的影响程度。例如，电网在运行过程中受到冲击电流的影响干扰，出现电压骤降、各类电力设备运行稳定性降低等一系列问题。
2.2影响电网频率
       相较于离网型风电场，由于并网型风电场具有发电规模大的运行特征，因此风电场在并网运行过程中向所接入电网输出大量电能，从而加大了并网型电网电能输出功率高波动性运行特征的影响系数(风电场输出电能功率波动幅度越大、电网频率受影响系数便越高)。此外，在电网受到风电场电能输出功率因素影响时，不但会在一定程度上改变电网频率，也会以此为诱因引发一-系列连锁问题的出现(如电压降低、部分低压穿透性较差的机组出现停机问题等)，并最终导致整体电网运行稳定性(以及频率)的下降。而在风能越小(风速越低、风力越小)时，电网频率以及运行稳定性的受影响系数便会越高。
2.3电压波动与闪变影响
       由于风电场在运行过程中存在较高的电能输出功率不稳定性特征，因此在各项风电发电机组运行过程中输出电能功率出现大幅波动问题时，会产生--系列连锁反应(机端电压与并网点电压受到影响影响出现波动)，最终产生闪变现象(由于电网电压值稳定，因此在风电场输出功率出现波动问题时，会直接导致机端电压与并网点电压出现波动，并在波动程度较大时出现闪变现象)。而电能输出功率的波动幅度越大，闪变现象的出现征兆也会更为明显，这也是电网闪变影响问题的主要出现原理。
       此外，在所配置风力发电机组运行过程中，受到风剪切、塔影效应等多方面因素的干扰影响，也有--定可能出现叶轮转矩稳定性下降、风力发电机组输出功率大幅波动的问题，且输出功率波动幅度会随着湍流强度的提升而不断加大。而电网电压波动现象的主要出现原理为:由于多数风电场普遍存在短路容量小、分布于电网尾端的特征，因.此在风电场运行过程中外界影响因素出现大幅变化时( 如风速变化、控制系统出现异常运行问题)，都会导致风电机组的输出功率出现程度不一的变化，进而导致电网电压稳定性下降、产生波动、降低电网电能质量。