近年來,我國風電已經邁向快速發展的步伐。按裝機總容量計算,我國已經超過意大利和英國,成為世界第6大風電大國。大規模的風力發電必須要實現并網運行，然而由于風電自身的特點,大規模風電接入會對電網產生負面影響。由于風力資源分布的限制，風電場大多建設在電網的末梢，網絡結構相對薄弱，風電場并網運行必然會影響到電網的電壓質量和電壓穩定性。由于風電本身具有不可控、不可調的特征，造成風電出力的隨機性和間歇性。而電網必須按照發、供、用同時完成的規律，連續、安全、可靠、穩定地向客戶提供頻率、電壓合格的優質電力。風電場并網的研究內容涉及到電能質量、電壓穩定性、暫態功角穩定性及頻率穩定性等。本文主要介紹大型風電場并網對電力系統的影響及對策。 

　　一、大型風電場運行的特點 

　　1、風能的能量密度小，為了得到相同的發電容量,風力發電機的風輪尺寸比相應的水輪機大幾十倍。 
　　2、風能的穩定性差。風能屬于過程性能源,具有隨機性、間歇性、不穩定性,風速和風向經常變動,它們對風力發電機的工況影響很大。為得到較穩定的輸出電能,風力發電機必須加裝調速、調向和剎車等調節和控制裝置。 
　　3、風能不能儲存。對于單機獨立運行的風力發電機組,要保證不間斷供電,必須配備相應的儲能裝置。 
　　4、風輪的效率較低。風輪的理論最大效率為59.3%,實際效率會更低一些,統計顯示,水平軸風輪機最大效率通常在20%~50%,垂直軸風輪機最大效率在30%~40%。 
　　5、風電場的分布位置經常偏遠。例如,我國的風電資源雖然比較豐富,但多數集中在西北、華北和東北“三北地區”。 

　　由于風能具有以上特點,使得利用風能發電比用水力發電困難得多。 

　　總之,風電的最大缺點是不穩定,風電系統所發出的電能若直接并入電網將影響局部電網運行的穩定性。 

　　二、大型風力發電場并網運行引起的問題分析 

　　風電場接入電網一般有兩種方式，一種是傳統的并網方式，單個風電場容量均比較小，作為一種分布式電源，分散接入地區配電網絡，以就地消納為主；另一種是在風能資源豐富區域集中開發風電基地，通過輸電通道集中外送，如歐美國家規劃中的海上風電和我國正在開發的內蒙古、張家口、酒泉和江蘇沿海千萬千瓦級風電基地。風電機組單機容量和并網運行的風電裝機規模越來越大，對系統的影響也越來越明顯。與小型風電場不同，大型風電場接入電網后，風電場對電網的影響已從簡單的局部電壓波動等問題發展到對電網調節控制(調頻調峰、經濟調度)、電能質量、電網穩定等諸多方面。 

　　1、對電網調節控制的影響 

　　電網傳統的調度（發電）計劃的編制及實施，完全基于電源的可靠性、負荷的可預測性。當系統風電容量達到一定的規模后，風電的隨機性和不可預測性會給傳統的調度（發電）劃的安排和實施帶來問題。 

　　我國東南沿海地區風力資源豐富，隨大規模風電場接入其所屬電網，首先將帶來電網的調節控制問題。風電場的輸出功率曲線很重要，與風的大小、方向都相關。各地區風電場的輸出功率曲線會有差異，但對電網調節有利的特性情況較少見到，如輸出功率曲線與電網負荷特曲線性相近；而較多的情況是對電網不利的特性，如：①午夜時段輸出功率較高，而此時電網處在低谷時段。午后時段輸出功率很低，而此時電網處在高峰時段。②最高、最低出輸出功率差一般較大，可能在50％以上。③基本無調節能力，且其功率呈頻繁波動狀態。這樣，其輸出功率特性對電網負荷曲線在非高峰時段成為“反調節”性質，即增加了電網的峰谷差，加大了對電網調峰調頻能力的要求，從而增加了電網調節控制的難度。 

　　電網狀況也不樂觀。①沿海各大區域電網(如華東、南方等)均屬千萬kW級或億kW級，按理接納目前規模的風電應無問題，但實際電網雖名為“統一調度”、而從調節控制角度而言更多的是“互聯”性質，即屬分塊(地區)控制性質：系統的調峰及頻率調節控制按統一規則將任務分配到塊(地區)、考核到塊(地區)；考核一般又與經濟利益掛鉤。這樣，具有地區性質的風電場的接入將由該塊(地區)電網承接、消化。②地區電網的承接能力決定于該電網的具體情況，對以火電比重較大的電網如上海、山東等，調節能力差，承接能力就較小。對大受端的上海電網而言，因多種原因今后接受區外來電的比重將越來越大，如25％及以上；一般區外來電的調節性能又較差；更增加了電網調節控制的難度。③大城市國際化的步伐加快使地區負荷特性向負荷率更低、峰谷差更擴大發展。作為“反調節”的風電場更增加了對電網的調節控制的壓力。 

　　風電場高峰輸出功率替代了電網常規能源機組，但因其“反調節”性質而使非高峰時段特別是低谷時段增加了對電網調節能力的要求。于是，電網原有調峰能力的余額，即調峰能力扣除負荷峰谷差后的裕量部分(特別在夏季)、其非高峰時段的電網調節能力余額，成為約束，決定了電網允許接入的最大“綜合風電場容量”。 

　　2、風電接入對電網電壓的影響 

　　由于風速為隨機變化的量，使得風電場的輸出功率具有波動性，風電機組的頻繁啟停、切換，產生電壓的波動、閃變，從而將影響局部電網的電能質量；風電場大量采用電子器件，給電網帶來諧波，如并聯電容與電抗元件發生諧振會放大諧波效應。必須重視和計算分析風電場造成局部電網的電壓波動、閃變和諧波污染問題。目前，由于風電場的規模較小，如上海、南澳電網等，大都在3％及以下，還不能構成重大影響。但隨規模的擴大，如在10％及以上時，通