風(fēng)力發(fā)電的重要特點(diǎn)是隨機(jī)性與不可控性，重要隨風(fēng)速轉(zhuǎn)變而轉(zhuǎn)變。因此，風(fēng)電并網(wǎng)運(yùn)行對主電網(wǎng)運(yùn)行帶來諸多不利影響。分析風(fēng)電場并網(wǎng)對電網(wǎng)影響是風(fēng)電事業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)題目，同時也是電網(wǎng)部門安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的一個新課題。
一、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的類型
分析風(fēng)電并網(wǎng)的影響，首先要考慮風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型的不同。不同風(fēng)電機(jī)組的工作原理、數(shù)學(xué)模型都不雷同，因此分析方法也有所差異。目前國內(nèi)風(fēng)電機(jī)組的重要機(jī)型有3種，每種機(jī)型都有其特點(diǎn)。
1.1 異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)
國內(nèi)已運(yùn)行風(fēng)電場大部分機(jī)組是異步風(fēng)電發(fā)電機(jī)。重要特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、價(jià)格便宜。這種發(fā)電機(jī)組為定速恒頻機(jī)沮，運(yùn)行中轉(zhuǎn)速基本不變，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行在風(fēng)能轉(zhuǎn)換最佳狀況下的幾率比較小，因而發(fā)電能力比新型機(jī)組低。
同時運(yùn)行中必要從電力體系中吸取無功功率。為知足電網(wǎng)對風(fēng)電場功率因數(shù)的要求，多采用在機(jī)端并聯(lián)補(bǔ)償電容器的方法，其補(bǔ)償策略是異步發(fā)電機(jī)配有若干組固定容量的電容器。
因?yàn)轱L(fēng)速大小隨天氣環(huán)境轉(zhuǎn)變，驅(qū)動發(fā)電機(jī)的風(fēng)力機(jī)不可能經(jīng)常在額定風(fēng)速下運(yùn)行，為了充分行使低風(fēng)速時的風(fēng)能，增長全年的發(fā)電量，近年廣泛應(yīng)用雙速異步發(fā)電機(jī)。這種雙速異步發(fā)電機(jī)可以改變極對數(shù)，有大、小電機(jī)2種運(yùn)行體例。
1.2 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)
國內(nèi)還有一些風(fēng)電場選用雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，大多來源于國外，價(jià)格較貴。這種機(jī)型稱為變速恒頻發(fā)電體系，其風(fēng)力機(jī)可以變速運(yùn)行，運(yùn)行速度能在一個較寬的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使風(fēng)機(jī)風(fēng)能行使系數(shù)Cp得到優(yōu)化，獲得高的行使服從;可以實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)較平滑的電功率輸出;發(fā)電機(jī)自己不必要另外附加無功補(bǔ)償設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)在肯定范圍內(nèi)的調(diào)節(jié)，例如功率因數(shù)從領(lǐng)先0.95調(diào)節(jié)到滯后0.95范圍內(nèi)，因而具有調(diào)節(jié)無功功率出力的能力。
1.3 直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機(jī)
大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在現(xiàn)實(shí)運(yùn)行中，齒輪箱是故障較高的部件。采用無齒輪箱結(jié)構(gòu)能大大進(jìn)步風(fēng)電機(jī)組的可靠性，降低故障率，進(jìn)步風(fēng)電機(jī)組的壽命。目前國內(nèi)有風(fēng)電場使用了直驅(qū)式交流永磁同步發(fā)電機(jī)，運(yùn)行時悉數(shù)功率經(jīng)A-D-A變換，接入電力體系并網(wǎng)運(yùn)行。與其他機(jī)型比較，需考慮諧波治理題目。
二、風(fēng)電并網(wǎng)對主電網(wǎng)運(yùn)行的影響
因?yàn)轱L(fēng)速轉(zhuǎn)變是隨機(jī)性的，因此風(fēng)電場的出力也是隨機(jī)的。風(fēng)電自己這種特點(diǎn)使其容量可信度低，給電網(wǎng)有功、無功平衡調(diào)度帶來困難。
關(guān)鍵詞：小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)
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