电力系统中风力发电对电网的影响研究.pdf

电力系统中风力发电对电网的影响研究

近年来，风力发电作为一种新兴的可再生能源在全球范围内得

到广泛的推广。据统计，截至2020年底，全球累计风电装机容量

已经达到了743GW，其中中国排名第一，已经成为全球风力发电

的重要市场。然而，在风力发电迅猛发展的同时，其对于电力系

统的影响也日益显现，对于电力系统的稳定运行以及风电的可持

续发展提出了新的挑战。因此，本文将深入探讨风力发电在电力

系统中的影响，并探索应对策略。

一、风能在电力系统中的地位和优势

风力发电作为一种清洁、可再生的能源，具有以下几个优势：

1.适用性广泛

风力发电可以在各种地形和气候条件下使用，因此适用性非常

广泛。目前，在全球范围内，风力发电已经被应用于多种领域，

如城市供电、农业灌溉、工业生产等。

2.风力发电成本低

与传统的化石能源相比，风力发电的成本较低。随着技术的发

展，风力发电的成本将进一步降低，成为更具有竞争力的清洁能

源。

3.产生的能源没有排放

风力发电是一种零排放的能源。与传统的发电方式相比，风力

发电可以避免大量的二氧化碳排放，对于环境保护具有重要的意

义。

二、风力发电对电力系统的影响

尽管风力发电具有诸多优势，在电力系统中使用也会带来一些

挑战。以下罗列了几个主要的风力发电对电力系统的影响：

1.增加电力系统调度难度

由于风力发电的风速会随着时间和地点的不同而发生变化，因

此将风力发电集成到电力系统中将增加电力系统的调度难度。与

传统的发电方式不同，风力发电并不能按照需要灵活控制出力，

而是被动地通过叶片转速和桨角度等参数调节。这意味着，风力

发电的扰动性将更加强烈，对于电力系统的调度和能量管理提出

了更高的要求。

2.影响电力系统供需平衡

由于风力发电的不稳定性，它对于电力系统的供需平衡也会带

来影响。在风速较低的情况下，风力发电的出力较小，如果此时

需要满足较大的负荷，电力系统将会受到压力。反之，如果风速

过大，会出现过剩的现象，从而导致电力系统的供电不稳定。

3.对电力系统安全性的影响

风力发电的大规模应用还会对电力系统的安全性获得影响。由

于风力发电机组需要与电力系统互相耦合，所以风力发电机组的

故障会对电力系统的安全性产生影响。另外，当电力系统故障时，

风力发电也会诱发更多的故障和事故，从而影响电力系统的稳定

运行。

三、风力发电对电力系统的应对策略

为了解决风力发电对于电力系统的影响，必须制定相应的策略。

以下是几种可能的解决方案：

1.建立有效的储能系统

由于风力发电具有大量的不确定性，因此建立适当的储能系统

将有助于降低电力系统的不稳定性。通过存储风力发电的能量，

可以在必要时使用储能系统来调节电力系统的供需平衡。

2.优化电力系统规划

合理的电力系统规划可以最大限度地降低风力发电对电力系统

的影响。通过科学的规划，可以将风力发电资源分配到最优的区

域，并有效地控制电力系统的调度难度。

3.加强电力系统监测和调度

建立比较完善的电力系统监测和调度系统，可以快速响应风力

发电的波动，以及其他的突发事件。通过集中调度和控制，可以

提高电力系统的整体稳定性和安全性。

四、结论

综上所述，风力发电在电力系统中具有重要的地位和优势，但

是其也会带来一些新的挑战。为了保障电力系统的稳定运行，必

须采取相应的措施来降低风力发电对电力系统的影响。通过建立

储能系统、优化电力系统规划以及加强电力系统监测和调度，可

以最大限度地发挥风力发电的优势，促进清洁能源的可持续发展。