【正文】 降低并網(wǎng)合閘瞬間沖擊電流幅值 及電網(wǎng)電壓下降的幅度。這種并網(wǎng)方法要求在并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序相同，當(dāng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，即可自動(dòng)并入電網(wǎng)，自動(dòng)并網(wǎng)的信號(hào)由測(cè)速裝置給出，而后通過(guò)自動(dòng)空氣開關(guān)完成并網(wǎng)過(guò)程。 目前國(guó)內(nèi)外大量采用的是交流異步發(fā)電機(jī)，其并網(wǎng)方式根據(jù)電機(jī)的容量不同和控制方式不同而變化。這就是在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)問(wèn)內(nèi)，國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)組很少采用同步發(fā)電機(jī)的原因。然而，把它移植到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組上使用卻不甚理想，這是由于風(fēng)速時(shí)大時(shí)小，隨機(jī)變化，作用在轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩極不穩(wěn)定，并網(wǎng)時(shí)其調(diào)速性能很難達(dá)到同步發(fā)電機(jī)所要求的精度。 （ c)風(fēng)電場(chǎng)升壓變高壓側(cè)電壓不低于額定電壓的 90%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)必須不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。風(fēng)電機(jī)組應(yīng)該具有低電壓穿越能力： （ a)風(fēng)電場(chǎng)必須具有在電壓跌至 20%額定電壓時(shí)能夠維持并網(wǎng)運(yùn)行 620ms 的低電壓穿越能力 。這就要求風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有較強(qiáng)的低電壓穿越 (LVRT)能力，同時(shí)能方便地為電網(wǎng)提供無(wú)功功率支持，但目前的雙饋型風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是否能夠應(yīng)對(duì)自如，學(xué)術(shù)界尚有爭(zhēng)論，而永磁直接驅(qū)動(dòng)型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)已被證實(shí)在這方面擁有出色的性能。不同國(guó)家 (和地區(qū) )所提出的 LVRT 要求不盡相同。 低電壓穿越 (LVRT)，指在風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓跌落的時(shí)候，風(fēng)機(jī)能夠保持并網(wǎng)，甚至向電網(wǎng)提供一定的無(wú)功功率，支持電網(wǎng)恢復(fù)，直到電網(wǎng)恢復(fù)正常，從而“穿越”這個(gè)低電壓時(shí)間 (區(qū)域 )。 風(fēng)電場(chǎng)不同接入方式對(duì)電壓穩(wěn)定性的影響，在風(fēng)電場(chǎng)出力穩(wěn)定 或者并網(wǎng)線路參數(shù)一致的情況下，應(yīng)選用分布式接入；在風(fēng)電場(chǎng)受到漸變風(fēng)、陣風(fēng)、切除風(fēng)影響時(shí)，應(yīng)選用集中式接入 （ 3） 對(duì)電網(wǎng)頻率的影響 風(fēng)電并網(wǎng)容量越大，其功率特性對(duì)電網(wǎng)頻率造成的影響也越大。 （ 2）對(duì)地區(qū)電網(wǎng)電壓的影響 風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性使得輸出功率呈現(xiàn)波動(dòng)性變化，對(duì)電網(wǎng)電壓造成不利影響，電壓波動(dòng)和閃變是其中最主要的表現(xiàn)形式。此時(shí) ,需利用風(fēng)電場(chǎng)的無(wú)功補(bǔ)償裝置、風(fēng)電機(jī)組的無(wú)功支撐能力在暫態(tài)過(guò)程中支撐電網(wǎng)電壓 ,或者及時(shí)切除風(fēng)電機(jī)組 ，以保證區(qū)域電網(wǎng)的暫態(tài)電壓穩(wěn)定性 。隨著風(fēng)電場(chǎng)注入電網(wǎng)的功率的加大，當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的電壓和聯(lián)絡(luò)線功率會(huì)超出額定范圍，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)潰。風(fēng)電這種與生俱來(lái)的特性使得它成為不能進(jìn)行自身調(diào)節(jié)的電源，因此導(dǎo)致了風(fēng)電場(chǎng)和電力系統(tǒng)進(jìn)行能量交換時(shí)存在隨機(jī)性，改變了系統(tǒng)中的潮流分布，增加了接入點(diǎn)電網(wǎng)的負(fù)擔(dān)，影響了電網(wǎng)電壓和頻率的穩(wěn)定性 。 圖 1 雙饋式異步式風(fēng)電機(jī)組 對(duì)于直接和電網(wǎng)相連的恒速風(fēng)機(jī)，軟啟動(dòng)階段要通過(guò)電力電子裝置與電網(wǎng)相連，因此會(huì)產(chǎn)生一定的諧 波，不過(guò)因?yàn)檫^(guò)程很短，發(fā)生的次數(shù)也不多，通?？梢院雎?。不論是哪種類型的變速風(fēng)電機(jī)組，機(jī)組投入運(yùn)行后變頻器都將始終處于工作狀態(tài)。其中 ，雙饋式異步式風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電機(jī)定子直接饋入電網(wǎng)，而發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子通過(guò)經(jīng)直流環(huán)節(jié)連接的兩個(gè)變流器接入電網(wǎng)（如圖）。風(fēng)機(jī)本身配備的電力電子 裝置，可能帶來(lái)諧波問(wèn)題。實(shí)際運(yùn)行中，曾觀測(cè)在風(fēng)電場(chǎng)出口變壓器的低壓側(cè)有大量諧波的現(xiàn)象。整 流逆變就必然會(huì)帶來(lái)諧波污染，這些諧波電流注入電力系統(tǒng)后，會(huì)引起電網(wǎng)電壓畸變，降低了電能質(zhì)量。風(fēng)機(jī)在運(yùn)行期間產(chǎn)生的各種擾動(dòng)的程度，主要依賴于其裝備的電能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的形式。 在衡量電流質(zhì)量的指標(biāo)中，對(duì)諧波是用諧波電流含有率定義的，其定義如下： 1 100%nIHR In I?? 其中， 1I 和 nI 分別是基波和 n 次諧波的電流有效值。 諧波污染 風(fēng)電并網(wǎng)后對(duì)電力系統(tǒng)電流質(zhì)量影響主要體現(xiàn)在諧波上。典型的切換操作包括風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)、停止和發(fā)電機(jī)切換，其中發(fā)電機(jī)切換僅適用于多臺(tái)發(fā)電機(jī)或多繞組發(fā)電機(jī)的風(fēng)電機(jī)組。此外，頻率為塔筒諧振頻率的波動(dòng)分量也比較明顯，它可能是由于輪轂的橫向擺動(dòng)引起的。從風(fēng)輪的角度看，風(fēng)廓線是一個(gè)周期性變化的方程，變化頻率為 3P 的倍數(shù)。由于葉片掃風(fēng)面積內(nèi)垂直風(fēng)速梯度的存在，風(fēng)剪切同樣會(huì)引起轉(zhuǎn)矩波動(dòng)。塔影效應(yīng)對(duì)下風(fēng)向類型風(fēng)電機(jī)組的影響最嚴(yán)重。 塔影效應(yīng)是指風(fēng)電機(jī)組塔筒對(duì)空氣流動(dòng)的阻礙作用，當(dāng)葉片經(jīng)過(guò)塔筒時(shí)，產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩減小。常見的轉(zhuǎn)矩和輸出功率的波動(dòng)頻率與葉片經(jīng)過(guò)塔筒的頻率相同。葉輪轉(zhuǎn)速 ω 和槳距角 β 的變化由風(fēng)電機(jī)組類型和控制系統(tǒng)決定，先進(jìn)的控制系統(tǒng)能夠減小風(fēng)電機(jī)組輸出功率的波動(dòng)。 由式 (1)可見，空氣密度 ρ 、葉輪轉(zhuǎn)速 ω 、槳距角 β 和風(fēng)速 v 的變化都將對(duì)風(fēng)電機(jī)組的輸出功率產(chǎn)生影響。影響風(fēng)電機(jī)組輸出功率的因素很多，其中風(fēng)速的自然變化是主要因素。所以有功電流和無(wú)功電流都會(huì)造成明顯的電壓降落，分別為 和 。 由圖 1(b)可見， 是造成電壓降落的主要原因， 垂直，造成的電壓降落可以忽略不計(jì)。圖 1 為風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)示意圖，其中 ?為風(fēng)電機(jī)組出口電壓相量， 為電網(wǎng)電壓相量， R X1分別為線路電阻和電抗， 分別為線路上流動(dòng)的有功電流和無(wú)功電流相量。 值得一提的是，現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要采用的就是由此裝置衍生出來(lái)的軟并網(wǎng)方式，即采用電力電子轉(zhuǎn)換裝置在發(fā)電機(jī) 機(jī)軸轉(zhuǎn)速同電力網(wǎng)絡(luò)頻率之間建立一種柔性連接。對(duì)此人們提出了大量設(shè)計(jì)方案，例如在驅(qū)動(dòng)裝置上采用了可拆卸元件，或是使用彈簧調(diào)節(jié)器來(lái)反應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和變速箱結(jié)構(gòu)。但目前這個(gè)問(wèn)題已經(jīng)得到解決，因?yàn)槲覀兛偪梢酝ㄟ^(guò)吸收電抗儲(chǔ)能的方法來(lái)限 制電路中的電壓升高。風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)面臨的一些技術(shù)問(wèn)題隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大 ,風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中的比例越來(lái)越大 ,風(fēng)電場(chǎng)的并網(wǎng)運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量 !安全穩(wěn)定等諸多方面的負(fù)面影響也隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的擴(kuò)大變得愈加明顯 ,成為制約風(fēng)電場(chǎng)容量和規(guī)模的嚴(yán)重障礙。隨著電力電子的發(fā)展 ,新型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以選用變速恒頻雙饋異步發(fā)電機(jī) ,則無(wú)須配備補(bǔ)償電容器組。通常機(jī)端配備有補(bǔ)償電容器組 ,以提供異步發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)和運(yùn)行時(shí)所需要的激磁無(wú)功。換句話說(shuō) ,風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)兩大系統(tǒng)之間是柔性連接的異步發(fā)電機(jī)。為了有效的轉(zhuǎn)換風(fēng)能 ,風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子由于受到風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率理論極限值是的限制 ,葉尖速率比入不可能很大 ,風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的速度不會(huì)很高 ,與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的速度相差比較大 ,發(fā)電機(jī)與風(fēng)力機(jī)之間不能直接相連 ,必須通過(guò)一定變比的升速齒輪箱進(jìn)行傳動(dòng)。 眾所周知，如果接近風(fēng)力機(jī)的空氣全部動(dòng)能都被風(fēng)力機(jī)全部吸收，那么風(fēng)輪后的空氣就不動(dòng)了，然而空氣當(dāng)然不能完全停止，所以風(fēng)力機(jī)的效率總是小于 1 2 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)相關(guān)問(wèn)題 由于扮能的特殊性 ,與常規(guī)的水火電系統(tǒng)相比風(fēng)電系統(tǒng)具有很大的差別 ,風(fēng)能的隨機(jī)性風(fēng)能也就 是隨機(jī)的和不可控制的。如果風(fēng)速增加一倍，風(fēng)的功率便會(huì)增加 8 倍。升力總是推動(dòng)葉片繞中心軸轉(zhuǎn)動(dòng) 風(fēng)力機(jī)的功率 風(fēng)的動(dòng)能和風(fēng)速的平方成正比，功率是力和速度的乘積，也可用于風(fēng)輪功