风电穿透功率及风电最大可接入容量分析

雷 钧

(山西省机电设计研究院有限公司,山西 太原 030009)

0 引言

近年来，化石能源将要面临的短缺危机与其燃烧产生的温室气体造成的环境恶化不断刺激着人们加大对可再生能源的开发与利用。风电是一种清洁的可再生能源,随着风电技术的进步与日益下降的建造成本，其获得了非常快的发展。但是，风电是不稳定的，由于风速时时刻刻都在变化，有的时候无法达到最低转速条件而无法发电；而有的时候会出现突然的风速上升，观察发现，虽然这种突然的迸发持续时间不超过20 s，但最高风速最少能达到29.632 km/h，峰谷风速差最少16.668 km/h[1]。风速的不断变化造成风力发电机的输出有功功率不断变化,目前风电的装机容量越来越大，如果将其并入电网，其出力的不断变化可能会给电网的稳定性和可靠性带来巨大的挑战,并且接入的风电容量越高，给系统造成的安全隐患就越大[2]。因此，我们需要对一个电力系统能够承受的风电容量进行评估。

1 风电穿透功率与风电最大可接入容量

风电穿透功率指电力系统(以下简称系统)中的风电装机容量占系统总负荷的比例，学术界用风电穿透功率来表示风电接入容量与系统负荷之比，那么风电穿透功率极限就是风电最大装机容量占系统总负荷的比例[3]，即：

(1)

因此分析系统的风电穿透功率极限也就是分析风电最大可接入容量。

2 风电穿透功率对电力系统的影响

风电对系统的影响可分为两类：①对当地的影响，指发生在风电场附近的，比如风电机所在支路的潮流、节点电压、保护策略、故障电流和谐波等；……