规模太大导致不可以与当地分布电压的连接，进而不能满足较高的电压传输网络的需要[7]。
在电力系统中随着风力发电安装容量的增加，风力发电的变化引起电压变化，特别是如果并入电网，这可能不是专门设计用于迎合重要和可能快速变化的负载，这是由风力发电变化引起的。因此，需要采取监管措施，使电压保持在指定的范围内。然而，为了控制电压，这可能导致增加对无功功率的辅助服务[8]。
（3）系统的稳定性
在风力发电的电力系统中，电压稳定和频率的稳定性都受到风功率集成影响，这不仅是因为风力发电的加入将改变流量分布，也因为风力发电机与传统的同步机无论是在稳态或瞬态状态时相比表现不同[9]。
对于目前的风力发电场，当发生干扰时，保护操作通常是切断风电场之间的连接电网。因此，在这种时刻的暂态稳定是非常重要的，尤其是当大型风电场的有机结合时最为重要。然而，由于电网结构，风也可能使电源集成系统的瞬态稳定性差。因此，不同的电力系统，暂态稳定性应分别进行分析。
固定速度的风力涡轮机输出有功功率时，它吸收无功功率。“风电场无功功率的整体需求是相当大，从而导致减少在PCC附近地区的电压稳定。与此相反，双馈变速风力发电机组对无功功率有一定的控制能力。根据不同的操作和控制计划，这种风力发电机组可以吸收或输出无功功率控制电压，有利于电压稳定。电压稳定也与短路容量相关，传输的PCC行比R / X和在风力发电场使用的无功补偿方法有关。
（4）电能质量
风力发电的波动和相关电源（AC或DC）的传输、供电质量有直接的影响。结果，大量的电压波动，可能会导致电压在调控范围外变化，以及违反闪烁和其他电源的质量标准。在连续的运行和开关操作，风力发电机组，引起电压波动和闪烁，这些因素是风力发电影响电网电能质量的主要因素。对于变速风力涡轮机和恒定频率，转换器造成的谐波问题，也应考虑。
风力涡轮机对电网干扰有不同的原因，其中大多原因是风力机本体。有关参数列于表1[10]。平均发电量，湍流强度及风切变与气象和地理条件因素相关。所有其他的原因不仅归咎于电器元件的特点，如发电机，变压器等，也是转子和传动系统的空气动力学和机械性能的原因。涡轮形式（即变量与主要固定的速度档位与节距调节）对风力涡轮机和风力发电场的电能质量特性有重要性。
闪烁是由风力发电机组的有功功率或无功功率的的波动造成的。固定速度的风力
6
发电机闪烁的主要原因是塔的尾流。而变速风力发电机，平滑了快速功率波动，
塔的尾流不影响输出功率。因此，变速风力发电机组的闪烁一般比定速闪烁风力发电机低。
表1.风力发电机和风力发电厂对电网造成的影响
参数 原因 电压升高 电能生产 开关操作 塔影效应
电压波动和闪烁 叶片调节误差
偏航误差 风切变 风速波动 谐波 变频器
晶闸管控制器 电压峰值和谷值 开关操作
（5）短路容量
往往是大多数的风力发电场远离负荷中心建造，这意味着他们之间和其他间的电力系统的电气之间的距离，是相当远的。有一常理说，长电距离，使电压变化较大，但短路问题少
[11]
。
然而，风力发电场将能够给未来的电力系统运行的短路电流计算带来越来越重要的影响。原因是双重的。一个是上述的事实，风力发电网站通常是远离的传统的
电力中心。这意味着短路电流的分布可能产生了很大的变化，导致一个完全不同的短路容量地图。其他事实的原因是，今天，越来越多的风力发电，特别是以所谓的大型风力发电场（数百兆瓦）的形式。在风电场大量的个别单位连接在一起，总代能力将大大上升。
风电场对相邻节点短路能力有很大影响，然而对远离PCC节点的影响不大[9]。因此，当具有大容量的风场并入电网时，相邻变压器和交换机的容量可能需要增加。应该进一步研究的是：如何判断风力发电对现有网络上的电气设备短路电流额定值的影响。
（6）频率调整
为了在规定的标准范围内控制电力系统频率，要求一些发电厂向电网公司提供频率控制配套服务。然而，风力发电量总额的增加，其变化频率输出是一个很重要的影响[8]。
（7）保护
7
电流在风电场和电网之间的流动是双向的，这是在保护的设计和配置应予以考虑的。无论风力发电机采用何种发电机，风电场的整合将增加电网故障水平，进而影响原有的电网保护装置继电器的设置。这可能需要增加新的保护装置或修改原有保护设备的继电器的设置。尤其是如果风电场连接到分配网络，断路器可能在风电场装机容量增加时产生超负荷[8]。
5.减轻风力发电的影响的对策
无功补偿设备的应用，如静止无功补偿（SVC）和静止同步补偿器（STATCOM）在风力发电中减轻其对电力系统的影响起着重要作用。为了保持电压等级，电网公司可以提供额外的或升级的电压控制设施。无功补偿设备应该安装在风电场升压变电站，这具有快速响应特性，并且可不断调节，如在SVC和STATCOM等。为了减少风力发电造成的电压波动和闪烁，既需要速度控制应加以改善，以便和俯仰角控制最大限度地减少了风力发电机的输出波动，而风力发电机的输出最大化。同时，如在风场安装辅助设备SVC和储能装置也可以减轻电压波动和闪烁。在大多数情况下，快速作用无功补偿设备，包括SVC和STATCOM，应被纳入为提高网络的暂态稳定的设备之中。
从风力发电方面，它可以通过不断的功率因数控制或恒压控制提高电力系统的电压稳定增加风力发电的渗透。从电网方面，这对加强和改变目前的网络具有重要意义。电压源换流器系统（VSC）为基础的高压直流输电（VSC-HVDC系统）是一个不需要任何额外赔偿的传输系统，因为这是转换器的控制固有的[13]。因此，它将是一个很好的工具，它使风力发电成一个网络，即使在一个弱网络中，无需提高点短路比，也能实现。VSC-HVDC的有功功率控制能力，然后是一个完美的处理有源功率/频率控制的工具。它有能力以一个很好的方式处理风电并足以快速反应抵消电压变化，它可以提高系统的稳定性和电能质量。
6.结论
距今25年，风能已经经过很长的时间，它很可能会在未来20年继续推进。有许多关于整合风力发电系统的运作和发展的问题。虽然风力发电取代了产生相当数量能量的传统植物，关注点都集中在了风力发电和电网之间的相互作用上。本文提供了一个概览风力发电对电力系统的影响和相应的对策建议来处理这些问题，为了适应风在电力系统的发电。
8
参考文献
[1] EWEA. Wind force 12[EB/OL].
[2] GWEC. Global wind energy markets continue to boom-2006 another record year[EB/OL]. [3] Liu Yan, Wang Wei wind power information Technology. 2007
[4] Burton T, Sharpe D, Jenkins N,et al. Wind energy handbook[M]. Chichester:John Wiley & Sons Ltd, 2001
[5] Bowden G J, Barker P R, Shestopal VO, et al. Weibull distribution function[J]. Wind Engineering, 1983, 7(2):85-98
[6] Fan Zhenyu, Enslin J H R. Challenges, principles and issues relating to the development of wind power in China[C]. IEEE PES PSCE, 2006:748-754
[7] O'Gorman , Redfern M A. The difficulties of connecting renewable generation into utility networks[C]. IEEE Power Engineering Society General Meeting, 2003, 3:1466-1471 [8] Wang Wei sheng, Chen Mozi. Towards the integrating wind power into power grid in China[J]. Electricity, 2004, (4):49-53
[9] Chi Yong ning, Liu Yan hua, Wang Wei sheng, et al. Study on impact of wind power integration on power system[J]. Power System Technology, 2007, 31(3):77-81
[10] Ackermann T. Wind power in power systems[M]. Chichester:John Wiley & Sons Ltd, 2005 [11] Kumano T. A short circuit study of a wind farm considering mechanical torque fluctuation[C]. IEEE
Power Engineering Society General Meeting, 2006:1-6
[12] Strbac G, Shakoor A, Black M, et al. Impact of wind generation on the operation and development of
the UK electricity systems[J]. Electric Power Systems Research, 2007, 77(9):1214-1227 [13] Eriksson K, Liljegren C, Sobrink K. HVDC light experience sapplicable for power transmission
from offshore wind power parks[EB/OL].
9
附件2：外文原文
Influence Research of Wind Power Generation on Power Systems
Jane Austen，Kurt Felix
（State Key Lab of Control and Simulation of Power Systems and Generation Equipments，
Manhattan District，New York，United States）
Abstract
Wind power generation is always weather dependent and has the trend of being integrated to power systems as the form of large-scale wind farms, which influences on power systems. Since the power network was not designed specifically to accommodate this type of generation, there are inevitably some points at which modifications must be executed if existing standards of electricity supply are to be maintained. This paper discusses in general terms the problems which are encountered by the developers of wind power generation projects and by utility grids when dealing with projects to integrate wind farms to power systems. The influence includes active and reactive power flow, voltage, system stability, power quality, short-circuit capacity, system reserve, frequency and protection due to the characteristics of high-capacity, dynamic and stochastic performance of wind power generation. Corresponding countermeasures to handle these issues are recommended in order to accommodate wind power generation in power systems.
Keywords: Wind power generation；Power system；Influence；Wind farms
10