风电场大多采用感应发电机,需要系统提供无功支持,否则有可能导致小型电网的电压失稳。采用异步发电机,除非采取必要的预防措施,如动态无功补偿、否则会造成线损增加,送电距离远的末端用户电压降低。电网稳定性降低,在发生三相接地故障,都将导致全网的电压崩溃。由于大型电网具有足够的备用容量和调节能力,一般不必考虑风电进入引起频率稳定性问题。但是对于孤立运行的小型电网,风电带来的频率偏移和稳定性问题是不容忽视的。
由于变频技术的发展,我们可以利用交-直-交的变频调节装置的控制功能很容易地根据电网采集到的线路电压波动的情况、功率因数的状况等、和电网的要求,来调节和控制变频装置的频率、相位角和幅值使之达到调节电网的功率因数,为弱电网提供无功能量的要求。
发电计划与调度
传统的发电计划基于电源的可靠性以及负荷的可预测性,以这两点为基础,发电计划的制定和实施有了可靠的保证。但是,如果系统内含有风电场,因为风电场出力的预测水平还达不到工程实用的程度,发电计划的制定变得困难起来。如果把风电场看做负的负荷,不具有可预测性;如果把它看做电源,可靠性没有保证。正因为如此,有必要对含风电场电力系统的运行计划进行研究。风力发电并网以后,如果电力系统的运行方式不相应地做出调整和优化,系统的动态响应能力将不足以跟踪风电功率的大幅度、高频率的波动,系统的电能质量和动态稳定性将受到显著影响,这些因素反过来会限制系统准入的风电功率水平,因此有必要对电力系统传统的运行方式和控制手段做出适当的改进和调整,研究随机的发电计划算法,以便正确考虑风电的随机性和间歇性特性。