学文网摘要：风力发电在现电系统中占据着日益重要的位置。伴随着现代科技的发展，风能发电技术也在日趋走向成熟。但不可否认，随着风力发电的大规模与产业化发展，风力发电所带来的一些问题，也引起了人们的普遍关注与思考。不少学者都在积极研究风能发电所带来的电力系统稳定性减低等热点与焦点问题，并积极探索提高技术的方法与措施。笔者在本文中，在阅读其他学者文献的基础上，结合自己的生活思考，就风力发电对电力系统运行成本的影响，风力发电对电力系统稳定运行的影响，风力发电对电力系统电压的影响等方面进行探讨。
Abstract: wind power in the modern power system in the occupying an increasingly important position. With the development of modern science and technology, wind power generation technology is also in day by day mature. But there is no denying that with the scale and industrialization of wind power development, some of the problems brought by the wind, also caused people's widespread concern and thinking. Many scholars are actively research brought by the wind power system stability to reduce hot spots and focus problems, and actively explore the method of improving technology and measures. The author in this article, in reading literature on the basis of other scholars, combined with the own life thinking, for the effect of wind power on power system operation cost, stable operation of wind power on power systems, wind power generation on power system electrical .
关键词：风力发电；现状；电力系统；影响
Key words: wind power generation; The status quo; Power system; impact.
研究方法：
1、文献阅读与归纳
笔者在创作之前阅读了相关的论文与参考书目，对其中所提出的风力发电系统运行的问题与建议加以汇总与借鉴，加以辩证思考，理性对比。
数据统计与归纳
本文引证了一些具体的国内风力发电情况，并结合具体数据加以分析。
一、我国风力发电现状
风力发电技术的应用、发展与全球能源危机下人们的忧患意识息息相关。20世纪70年代爆发的全球能源危机，促使人们不得不思考经济发展与能源利用之间的良性关系建立的问题。人口的不断增长与人类可用能源的有限性构成了不容忽视的矛盾，化石能源在过度开采之下的耗竭与人类的长远发展的冲突激起了人们对能源保护的重视。这一切也在重塑电力工业，促使电力系统开创资源利用的新途径。风能的利用在这一背景下迅速发展，不仅在于其作为可再生能源的低廉成本，更在于其超越其他常规能源的污染小，环保等方面的优势。如今，风力发电在电力系统所占比例不断上升，成为除水力发电之外的最成熟，最现实的清洁能源发电方式。
中国位于亚欧大陆东部，濒临太平洋。这一独特的地理位置，使中国具备形成季风的条件。再加上境内高大山系的阻挡，改变了气压分布和大气环流状况，加剧了季风的复杂性。冬季由于受蒙古西伯利亚高压的影响，强冷气团以极其迅疾的速度南下，波及到中国的华北、东北、西北、在中国北部形成了强烈的寒冷干燥的冬季风。在夏季，由于受到洋面上夏威夷高压的影响，来自太平洋的暖气团风为沿海地区带来了东南风。印度洋和南海的气团也为西南地区带来风力略逊于东南季风的西南季风。中国18000多公里的海岸线，国土面积大，在夏秋两季极易受热带风暴的影响，带来强劲风力。但在现实中，中国的风能利用比例仍然很小。中国的发电系统中，火电所占比例较大。中国正在进一步探索利用风能优势弥补改善供电系统的有效方法。我国迅速发展的风力电网建设以及风力发电站的动工无疑证实了这一点。据国家风电信息管理中心所提供的资料统计：
到2012年底，全国（不含港、澳、台）共建设1445个风电场，安装风电机组52827台。单机容量1.5兆瓦和2兆瓦的风电机组是目前国内风电市场主流机型，占吊装容量的81%。截止2012年底，全国装机114491万千瓦，风电6083万千瓦，我国风力发电装机容量仅占全国电力装机的5.3%。
风力发电对电力系统运行的影响
（一）风力发电对电力系统运行成本的影响。
风力发电作为一种发电方式在现代主要是用其对火力发电系统做一补充，究其本质，是将其作为对部分火力发电的替代。但风力发电受到风力的制约，风力的间歇性与随机性将会对风力发电系统的稳定性与安全性带来较大挑战。就目前的发展情况来看，风力发电技术比传统发电技术的竞争优势还是落后的。风力发电系统初建的高额设施投入，对技术的严格要求，系统运行时备用容量的加大都制约着风电系统成本的降低。根据中国目前的资料统计，就能略窥一二。10千瓦级的产品在国内还不能够生产。且风电设备主要依靠进口，价格昂贵。我国风电场每千瓦造价约8000或9000元，我国大多数地方的风能年利用小时数偏低，2012年，东北电网、辽宁、吉林、黑龙江、蒙东风电利用小时分别是1643、1761、1420、1780、1605小时，发电成本较高。另外，离网型风力发电机组必需配套使用蓄电池，由于风能的不连续性，使蓄电池容易出现过充过放现象，导致蓄电池使用时间减短。而这种蓄电池的高成本是需要大量资金投入的。通过以上数据显示，就能感知到风力发电在成本减少方面所面临的巨大挑战。其与传统的发电方式相比，在成本低廉方面的优势是远远落后的。但从长远发展来看，其发展潜力是较大的，风电能力每增加一倍，成本就下降15%。随着中国发电技术的提高和国产化的培育，风电成本的降低是有希望的。
王宁在研究风力发电对电力系统成本的影响时，在对火力发电单位 成本与风力发电单位成本的比较论述中，从扣除环境成本与不扣除环境成本的综合情况下，得出结论：在引入风电后，风电投资、运行费用、与系统备用容量补偿成本导致了系统供电成本的增加。但在加入环境成本考察时，风力发电代替火电所产生的资源节约与环保效益，促进了整个供电系统成本的降低。但目前的风电初始投资较大及各项建设中的花费与风电的这些环境效应是可以抵消的。笔者对这一观点是持批判态度的，就经济效益的等量计算来说，这样的结论是无可厚非的。但环境保护所产生效益本就与经济效益无法相提并论。尤其是在能源消耗日益增多，污染日益严重的现代社会，在化石能源利用节能控制成本较高，难度较大，技术水平受到限制的严峻情况下。
（二）风力发电对电力系统稳定运行的影响
1、风力发电对电网调度的影响
风力发电是对风能的利用，其本身就是具有较大的随意性与不可控制性。发电状态和所发电量基本取决于风速状况，风速的不稳定性和间歇性影响了风电机组发电量的稳定实行，并网后的风电场对电网能够实施随机扰动，其不稳定性需要电网侧预留出更多的备用电源和调峰容量，在一定程度上加剧了整个发电系统调度的难度。而对于电网结构薄弱的地区来说，无充足的容量备用与良好的电源结构，电力电量的平衡也就很难实现，电网也就无法消纳风电资源。风电功率的输入必然要改变电网的潮流分布，对局部电网的节点电压也将产生较大的影响。
2、风力发电对电压的影响
风电机组输出功率的波动性，使风电机组在运行过程中受湍流效应、尾流效应和塔影效应的影响，造成电压偏差、波动、闪变、谐波和周期性电压脉动等现象，尤其是电压波动和闪变对电网电能质量影响严重。一旦风力发电电量作为电网电量的补充大规模注入，电网的稳定性和频率标准将会被打破。二是风力发电机中的异步电动机没有***的励磁装置，并网前本身无电压，在并网时要伴随高于额定电流 5 ～ 6 倍的冲击电流，导致电网电压大幅度下跌。如果电网的设计与规划忽视这一要素，电网电压将会超出安全范围，甚至濒临崩溃的边缘，带来难以估量的损失。
结语：风力发电对电力系统运行的影响是需要学界不断加以思考与关注的问题。风力发电作为电力系统中的重要一环，如何实现与电网运行的协调发展也是不可回避的重要问题。通过改善技术，努力优化风能发电的客观效果，对能源的合理利用，社会的可持续发展都具有重大的意义。
参考文献：
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[2]虞忠年；；电力网电能损耗［M]；北京: 中国电力出版社，2012；
[3]黄素逸；能源与节能技术［M]；北京: 中国电力出版社，2011；
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