风电并网对电网的影响因素

风电场出力的主要特点是随机性、间歇性及不可控性，主要随风速变化。因此，风电并

网运行给电网带来诸多不利影响。随着风电场的容量越来越大，对系统的影响也越来越明显，
研究风电并网对系统的影响已成为重要课题，本文将就风电并网研究中的一些问题进行浅
述。

　　

1、风力发电机主要形式

　　分析风电并网的影响，首先要考虑风力发电机类型的不同。不同风电机组工作原理、数
学模型都不相同，因此，分析方法也有差异。目前国内风电场选用机组主要有

3 种：

　　

1.1 异步风力发电机

　　目前是我国主力机型，国内已运行风电场大部分机组是异步风力发电机。主要特点是结
构简单，运行可靠，此种发电机为定速恒频机组，运行中转速基本不变，风力发电机组运
行在风能转换最佳状态下的机率比较小，因而，发电能力比新型机组低。同时，运行中需要
从电力系统中吸收无功功率。为满足电网对风电场功率因素的要求，采用在机端并联补偿电
容器的方法，其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量电容器。由于风速大小随机变化，
驱动异步发电机的风机不可能经常在额定风速下运转。

　　

1.2 双馈异步风力发电机

　　兆瓦级风力发电机普遍采用双馈异步发电机形式，是目前世界主力机型，该机型称为
变速恒频发电系统。由于风力机变速运行，其运行速度能在一个较宽的范围内调节，使风机
风能利用系数

Cp 得到优化，获得高的系统效率；可以实现发电机较平滑的电功率输出；

与电网连接简单，发电机本身不需要另外附加的无功补偿设备，可实现功率因素一定范围
内的调节，例如从

0.95 领先到 0.95 滞后范围内，因而具有调节无功功率出力的能力。

　　

1.3 直驱式交流永磁同步发电机

　　从大型风电机组实际运行经验中，齿轮箱是故障率较高部件。采用无齿轮箱结构则避免
了这种故障的出现，可以大大提高风电机组的可利用率、可靠性，降低风电机组载荷，提高
风力机组寿命。该机组采用直接驱动永磁式同步发电机，全部功率经

A-D-A 变换，接入电

力系统并网运行。与其他机型比较，需考虑谐波治理问题。

　　

2、风电并网对电网影响分析方法