（重庆理工大学电气与电子工程学院2014级重庆市400054）
摘要：随着经济的发展，我国电力系统呈现出高速发展的态势，整体项目管理机制和管控措施也得到了优化，其中，利用风力发电的措施，既能满足环保需求，也能提高经济收益，真正实现了经济效益和社会效益的双赢，值得全面推广。但是还存在一些问题，需要相关部门给予高度重视。文章对风力发电对电力系统的影响进行了简要分析，并对优化策略展开了讨论，旨在为研究人员提供有价值的参考建议。
关键词：风力发电；电力系统；影响
1我国风力发电现状
二十世纪80年代，我国着手对风力可再生能源展开开发利用，受时间、资金、技术等方面的影响，使得开发利用效果并不尽如人意。发展至90年代中期，国内风电装机总额仅实现3.8万kw。进入二十一世纪，全球各国共同面临着严峻的能源危机问题，发展绿色经济被提升至国家战略发展层面，强化可再生绿色能源开发利用已然为世界各国所重视，在我国同样获取了政府部门、社会各界的热点关注。近些年来，我国对加大可再生能源发展目标予以了明确，同时从法规政策颁布实施、投资扶持力度加大等方面开展了切实行动，风电等一系列可再生能源的开发力度利用水平得到了显著提升。2014年，我国风电发展脚步稳步向前迈进，风电装机总额屡创新高。据不完全统计，全面新增安装风电机组13121台，累积安装风电机组76241台。
2发展风力发电的意义
伴随着社会经济的发展，社会发展对能源用量的需求逐步攀升，我国作为一个煤炭生产、消费大国，势必会一定程度加大对生态环境的污染，因此强化可再生能源开发利用，促进对生态环境的保护尤为关键。自二十世纪70年代石油能源危机以来，研发新能源发电技术越来越得到世界各国的关注与重视，尤其以风力发电最为引人注目，其有着一系列的发展意义：①风力资源是一种可再生无污染的能源；②风力发电技术日益成熟、完善，单机容量越来越高，产品质量显著提升，具备可观的可发展前景；③风力发电能够促进获取良好的经济效益、社会效益。
3风力发电并网对电力系统的影响
在国外有很多国家的风力发电系统已经非常成熟地并入其国家电网，取得了一定的技术成果和经验。但是，由于我国国家电网和国外的电网系统存在很多不同，所以很难借鉴到我国的并网运行上来。目前，风力发电在并网过程中，主要面临的问题是发电规模、质量以及稳定性等，需要认真研究。
3.1风力发电的规模设计问题
尽管近些年风力发电在国内迅速发展，但是总的发电规模以及装机容量与我国国家电网总的装机容量不构成显著的比例，并没有对电力系统构成什么重大的影响。但是由于我国风力资源的分布集中在西部地区，那里气候恶劣，地广人稀，用电负荷量本来就不高，一旦大规模进行风力发电的开发运行，就会对当地的电力系统产生较大的压力，这就导致对我国风力发电产生严重的制约因素。同时在另一方面，由于我国西部地区的风力发电，一般比较受制于气候条件的影响。尽管国内已经为风电场安装风功率预测系统，但是由于受到自然因素的影响比较大，电力生产无法得到有效保障，所以对于国家电网来说，无法形成有效地电力调配，这也导致对于当地的电力系统产生很多不确定的影响，构成安全隐患。这些因素就形成了对于风力发电规模的制约，需要进行科学的研究和分析，才能确保进一步扩大风力发电的规模。
3.2电压波动和闪变对发电质量的影响
风力发电最大的影响因素就是风力大小的不确定性，导致发电机组的运行过程中出现电压波动和闪变等问题，而电压的波动和闪变就会对电网电能质量产生较大影响，这就会对整个电网安全和效率构成威胁。同时，风电发电机组的启动、运行、关闭等操作也会产生电压的波动以及闪变等问题。另外，如果风电机组中的大功率电力电子器件设计不合理，就有可能对电网输入谐波电流，引发电压波的畸变，从而导致一系列的问题产生。因此，这些不稳定的电压以及闪变问题，并网后就会对整个电网的发电质量产生影响，不利于电网安全、稳定运行。
3.3对电网稳定性的影响
风力发电机组与电网的并网点，通常位于电网的末端，这就导致在向电网输电的过程中产生逆向的电流流向和潮流分布的改变，这是之前没有考虑和遇到的问题，所导致的结果就是风力发电机组对于周围的局部电站或线路施加相当大的压力，有可能导致输电线路的崩溃。同时，风力发电机组向电网发电，由于是异步发电机组的功率输出，就会相应地从国家电网吸收无功功率，为了有效补偿发电机组的无功功率损失，需要安装动态无功补偿装置（SVC或SVG），或者更为先进的SVG设备来校正。随着风力发电规模的越来越大，这就导致风力发电机组对于整个国家电网的影响也越来越大，风力发电机组产生的不稳定性因素对于电网的冲击也在相应地增大，一不小心就会使得整个国家电网的系统陷入混乱状态，失去稳定性。
3.4保护装置不能有效运转
在进行风电发电机组的运行过程中，由于机组受到风速的影响比较大，经常发生对接触器的损害，所以要适当安装电动机设备，在必要的时候进行补充运行，但是这就导致风力发电机组与国家电网之间的电流有时会出现双向流动。如果风力发电机组的系统设计时，没有充分考虑到这样的情况，就有可能对原有的保护装置产生损害。同时在风力发电机组产生短路等各种故障的时候，没有形成一部分短路电流，机组的保护装置可以借助这部分电流进行运行，迅速准确查找故障的原因，但是这种设计在保护装置起初的设置中没有考虑到，这就导致保护装置在风力发电系统发生故障的时候不能有效发挥作用。
4电力系统中风力发电效果的优化措施
4.1完善发电厂规模设计体系
在实际管理体系建立过程中，要想提高整体发电场规模的有效性优化，就要积极建构更加权威其有序的管理机制，对电力系统中风力发电项目的规模进行统筹分析，并将其列为评价和计算的标准以及依据，实现电场短路容量比的有效落实。其中，短路容量表示的是网络结构强度，而风电场接入点的容量反映了风力发电注入功率的电流灵敏度。在对其进行常规化管理中，要积极建构更加系统化的处理机制和项目管控措施，确保管理渠道和管理要求的稳定性，也为其运行安全性和稳定性优化提供保障。集中关注大型并网风电场的运行效率，并且对其动态特性进行分析，结合动态仿真优化风荷过载能力和连接方式。
4.2升级发电厂电能质量
在实际管理机制建立过程中，要集中改善电网结构，按照联结电源和负荷点的电网结构，提高供电项目的可靠性，减少运行方式的复杂性，确保组合结构得以有效优化，并且相关交流同步电网的优化运行提供了更加有效的发展渠道。交流同步电网上的发电机需要实现同步运行，升级换流站和直流线路的稳定性升级。并且，为了进一步减少风电场并网对电网的冲击，项目管理人员要利用双向晶管装置集中解决其电能质量管理问题，采取更加有效的处理措施，降低冲击电流的同时，采取更加系统化的启动方式，确保限制风电场并网冲击电流能减少不良反应。
4.3优化发电厂电能稳定性
为了进一步优化电能稳定性，要积极建构更加系统化的管理机制，保证管控措施的有效性升级。技术人员要符合可控性管理机制，就要利用分组投切电容器、静止无功补偿器等进行多元化处理。
结语
总而言之，风力发电作为一项十分复杂的系统工程，犹如一把“双刃剑”，相关人员务必要不断钻研研究、总结经验，清楚认识我国风力发电现状、发展风力发电的意义，全面分析风力发电对电力系统的影响，自“改善电能质量措施”、“改善稳定性的措施”、“优化保护装置”等方面着手，积极促进我国电力事业的有序健康发展。
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