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摘要：风力发电在发电系统中占据着重要的位置，随着科技的发展，风力发电技术也逐渐成熟。但因风力发电具有波动性和间歇性等特征，会对电力系统运行过程中的稳定性和安全性造成一定的影响。本文主要就风力发电对电力系统运行的影响进行探讨。
关键词：风力发电；电力系统；运行1.前言随着社会和经济的不断发展，人类对能源的需求也在不断增加。传统的煤炭、石油、天然气等能源属于不可再生能源，储量有限，且大量消耗传统能源会造成严重的环境污染，可再生清洁能源的开发利用已经成为当代世界发展的主题。风力发电利用风能发电，风能是可再生清洁能源，不会对环境造成污染，能在一定程度上减轻传统能源的消耗。风力发电是对火力发电的补充，对电力系统的发展有着重要意义，但风力发电对电力系统的运行有一定的影响。
2.风力发电对电力系统运行的影响2.1风力发电效率相对较低风力发电的主要装置是风轮，风轮的理论效率为59%，但在实际运行中，风轮的效率远低于59%，效率相对较低。风力发电的设备较大，相较于其他可再生能源发电装置，在相同发电容量的前提下，风力发电的能量密度较小。
2.2风力发电储能困难因为风力发电的间歇性，因此目前还没有相应的储能设备。
若要求风力发电机进行不间断地供电，则必须具备储能设备以应对风力较小时风力发电机不能发电的情况。同时，风力发电并入电网后容量较大，要求风力发电装置必须能够储存一定的电力，保障供电稳定，确保电力系统在运行过程中的安全性。
但就目前的技术而言，风力发电储能较为困难。
2.3风力发电稳定性较差风速、风力以及风向决定了风力发电的发电数量及质量，但风速、风力和风向是不可预测的，从而使风力发电随机性较大，稳定性较差。因此，风力发电的输出功率不稳定，处于变动状态。为了保持风力发电输出功率稳定，首先应稳定风能，在风力发电机中安装调速、调向的控制装置，稳定风能，保证风力发电的稳定性。
2.4风力发电成本较高风力发电设备投资较高，同时，风力发电具有波动性和间歇性，风力发电并入电网后，会使负荷跟踪、无功功率、电压调节等辅助服务的工作有所增加，致使风力发电企业的成本提高，影响经济效益。风里发电并入电网，其中与常规能源发电的平均电价之间的差额需附加于销售电价中，直接导致用户的用电成本增加，会对电网企业的收益造成影响。
3.风力发电对电力系统运行稳定性的影响3.1对电压稳定性的影响目前，多数风力发电机都是异步发电机，在发出有功功率时还需吸收电网的无功功率，风力发电机所吸收的无功功率导致了电网电压的稳定性下降。风力发电的容量较大时，会导致无功功率增加，进而降低电网对风力发电的控制，使电压稳定性降低。电网的电压稳定性包括暂态电压稳定和静态电压稳定，风力发电对暂态电压稳定和静态电压稳定均有影响。
3.1.1对暂态电压稳定性的影响通常，风力发对电网的电压稳定性的影响都是在动态范畴，当电网电压出现较大的波动时，电力系统会经过其他装置进行电压调节，调节的过程也属于动态范畴。风力发电机接入电力系统的启动时刻，风力发电机会产生较大的电力冲击，从而对电压的稳定性造成影响。若风力发电机出现故障或者是风速超过切出风速时，风力发电机自动退出电网，致使电网电压骤降，运行不稳定。
风力发电对电力系统暂态电压稳定的影响因素有：电网系统无功补偿的大小、风力发电机的种类、风力发电机气动功率的调节。要避免风力发电对电网电压稳定性的而影响，需要风力发电机具备较好的低电压穿越能力，即当电压出现下降时，风力发电机不会自动退出电网，并能够向电网提供少量无功功率，从而使电网的整体电压恢复稳定。
3.1.2对静态电压稳定性的影响静态电压指整个电网系统运行过程中，电网电压相对稳定时产生的电压。静态电压的稳定性与电力系统的负荷性极限功率有密切的关系。若风力发电的有功功率能提高电力系统负荷性极限功率，则会使静态电压的稳定性增加，反之亦然。但必须考虑风力发电并入电网需要较多的无功功率，可能会使电网的电压稳定性降低甚至电压崩溃。产生这种现象的主要原因是电力系统的无功功率供给量和风力发电机运行点的分布，若电力系统的无功功率供给量足够，无论风力发电容量是多少，都能使电力系统的静态电压稳定性增强。
3.2对频率稳定性的影响为了保证电网运行的稳定安全，会将机组旋转容量保留2%～3%作为备用容量，用于应对新能源并网而产生的频率不稳定和频率偏移。由于风力发电具有波动性和不稳定性，导致发电的输出功率会随着风力大小的变化而产生变化，为了使电力系统能够正常供电，应根据风力发电并网容量确定机组旋转备用容量，一般情况下，机组旋转备用容量与风力发电并网容量成正比。大型电网因其有足够备用容量及良好的调节能力不会产生频率稳定性问题，小型电网因其调节性相对较差且机组旋转被用量不够，需要考虑频率稳定性问题。
4结束语风力发电是利用风能发电，是一种新型能源，能够部分替代火力发电，节省不可再生能源，同时能够减轻发电场对环境的污染。但由于风能具有不确定性，使得风力发电的发电状态以及发电量受到影响，风力发电并入电网后对电里系统的圆形、稳定性以及调度有较大的影响。改善风力发电技术，优化风力发电效果，对合理利用能源，社会可持续发展具有重要意义。
参考文献：[1]白晓红.浅谈风电场并网对电力系统的影响[J].电子世界，2013，12（5）：70-71.[2]刘泳.风电对电力系统运行的价值分析[J].北京电力高等专科学校学报（社会科学版），2011，28（12）：576.