浅谈风电接入对配电网电压稳定的影响

朱琳

摘 要：在目前的配电网发展的过程中，常常会接入分布式电源（风电），以此来满足其供电的需要。但是该种电源的接入使用，对其电压容易造成一定的不良影响，因此需要采取有效的手段，减少其不利影响。基于此，本文对风电接入，对于配电输电网运行中的电压的稳定性造成的影响进行了详细的分析与研究，以期为电力企业在利用该种可再生能源时，能够有效地规避其对于运行电压的不利影响，促进其顺利运行。

关键词：风电接入；配电网；电压；稳定性；影响

中图分类号：TM614 文献标识码：A

在目前使用的能源中，风电资源属于一种可再生的资源，符合国家资源应用中的环保理念，同时根据其资源衍生出的发电形式，也较为成熟，不仅可以为人们提供需要的能源，还对当前较为严峻的环境保护现状，提供了助益。在目前的电网工程建设中，借助于风电资源，进行电能的发电作业，正在不断扩大其发展的规模。但是配電网，在应用风电资源时，会使得其潮流的分布情况出现明显的变化，同时还会导致其运行中的功率出现波动。因此需要研究人员对其配电网的风电接入进行不断地研究，进而促进其电网稳定性的不断提高，为后续配电网的风电场建设作业提供数据经验。在以往的配电网运行发展中，其往往会出现供电的容量小的问题，因此使用风电接入，其母线的电压容易受到风机输出的波动性的功率的影响，因此出现不稳定的问题。

1.对配电网电压稳定性的影响分析

1.1对其电压的稳定性造成影响的原因

配电网进行了风电的接入之后，其对于运行的电压质量造成的影响主要可以分为两个方面。首先是会造成电压的偏差情况。具体指的是，其电压的具体数值，将会与额定的电压数值产生一定的产值。有该差值出现，即表示电压出现了不稳定，并且该差值在其额定电压中，占据着一定的比例。常规情况下，如果是10kV的配网，其最大的差值，在额定电压中的比例情况，需要占据其总数值的7%左右。其次，将会导致其电压在运行中，出现一定的波动情况。其具体的变动情况，可以对其电压值的曲线进行观察，如果在相邻的两条曲线中，其极值差数值较大时，即就是波动情况明显。配网运行中电压，其具体的分布情况，受到潮流情况的影响。如果其电压在运行过程中，接受了一定的功率的注入，或者其接收的负荷量，出现了一定的消耗情况，以及其在运行中的接入的风电电源，其功率出现了不同的波动情况。那么其具体的电压情况，将会出现上述两个方面的影响。配电网，在接入分布式的风电电源之后，其主要是会对配电网的并网系统电压，造成巨大的影响。本文的研究中，选取其中一段的电网，在其导线上方，做以相应的戴维南等效电路，之后观察其电压的变化情况。根据其结果可知：在配电网的并网运行系统中， 其电压出现的不稳定情况，主要是受到输入的功率的变化情况，以及其接入的该电源的功率情况，配网的容量情况等因素的影响。

1.2对其短路容量进行的计算分析

在进行该项数值的计算中，需要对其电网正常运行中，发生的三相短路下的功率情况，进行有效的把握。其容量，如果处于较大的情况时，表明其运行的网络较为稳定，并且其接入的分布式风电电源的功率变化情况，以及其控制开关的关停情况，实际的发电情况，将不会对其具体的电压稳定性，造成严重的影响，因此需要对其短路容量，进行有效的把握。其具体的计算公式表示为：。在该计算公式中，SK可以用来表示其短路容量的具体数值，其UN可以用来表示该电网，其在发生故障问题时，其前额定线电压的具体的数值情况；公式中，使用IFO，可以用来表示其电网在运行中，发生短路故障问题之后，其经过该处的电流的数值情况。

2.仿真计算与具体的改善方法分析

2.1仿真计算

根据上述计算得出的相关数据，可以使用PSCAD软件，对其进行相应的仿真计算，以此来研究接入分布式风电，对其电网电压不稳定性的影响，其中风机的输入功率的影响效果最为明显。在其计算的过程中，可以将其风电场的风速，设定为每秒钟11m左右，之后对其特性进行研究。之后在其研究中， 可以将其风电机组的各项功率运行情况，进行有效的把握，然后对其接入运行中，对于电网的电压造成的不同波动情况，进行详细的研究。其具体的接入点，是配网671节点。其对于配网的电压稳定的影响，如图1所示：根据该示意图可知，其在接入的过程中，其功率的波动情况，在节点675时，影响的幅度最为明显。可知，其在运行中，接入的风机越多，将会使得风机的容量不断增大， 进而就会对电压的不同节点位置，造成严重的影响，使其出现了不稳定性，不利于电网系统的有效输电。

2.2不稳定的改善方法

根据上述的数据计算，以及仿真计算结果，可知针对其配网电网，在进行风电接入时，将会对其电压的稳定性造成一定的影响， 可以针对其具体的接入点、接入方式，做以优化处理，进而对其接入的容量，进行动态化的控制，避免其在接入的过程中，造成的接入容量的过大，引起的电压不稳定情况出现。其可以在进行风电接入时，选择馈线潮流方向，并且需要在该方向的上游位置处，对其进行相应的接入处理。此处进行的接入，其短路的容量，将会是最优值。此外，在进行接入处理的时候，可以按照其在不同电压节点的表现，在其不同的节点，进行接入处理。还可以在其接入风电电源之后，在其具体的线路上，安装一定的无功补偿设备，对其电压的不稳定情况，进行调整。还可以对其运行线路，进行接收负荷量的投切作业，进而减少其接入时，对线路电压的影响。

结语

在配电网中，应用风电接入方式，进行能源的利用，实现了绿色环保的发展理念，但是该种接入方式，对于电压的稳定性，有着一定的影响，需要研究者对其加强研究，并且采取有效的手段， 改善该种不利影响。本文的研究，针对其配电网的分布式风电接入，对其运行电压的影响进行了分析，之后针对其产生的不利影响，可以使用改进对策，加以调整，例如：风机的装机容量，结合实际情况，进行合理的选择；其具体的接入方式，以及接入的位置，也需进行合理的筛选；对其运行的线路，进行无功补偿设备的安装应用等。

参考文献

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