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風(fēng)電場(chǎng)有功功率的控制

風(fēng)電作為可再生能源，在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件下，電網(wǎng)應(yīng)優(yōu)先接受風(fēng)電場(chǎng)所能夠發(fā)出的電能。但是南于風(fēng)速的易變性和不確定性，在有些情況(陣風(fēng))下，風(fēng)速快速變化時(shí)，會(huì)導(dǎo)致某一地區(qū)的風(fēng)電在短時(shí)產(chǎn)生很大的變化，這對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和調(diào)度是非常不利的，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量都會(huì)受到影響。因此有必要限制風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化率，以利于電網(wǎng)的調(diào)度和穩(wěn)定運(yùn)行。我國(guó)的并網(wǎng)規(guī)范也對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化率有一定的要求。

當(dāng)前先進(jìn)的風(fēng)電機(jī)組控制技術(shù)可快速精確地控制風(fēng)機(jī)槳距角，從而快速地控制風(fēng)電機(jī)組發(fā)出的有功功率。這就使得風(fēng)電場(chǎng)可以根據(jù)電網(wǎng)調(diào)度和運(yùn)行的要求，設(shè)定其有功功率變化率的大值，在風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行過(guò)程中控制各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的槳距角(有功功率)，從而使得整個(gè)風(fēng)電場(chǎng)的有功功率變化率在規(guī)定的范圍內(nèi)。由于只是在短時(shí)間內(nèi)限制了風(fēng)場(chǎng)功率的大變化率，這對(duì)于其發(fā)出的電量沒(méi)有明顯影響。圖3為某風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行中的有功功率和有功變化率曲線，可見有功功率變化率被限制在設(shè)定的3 MW/min以內(nèi)。

此外，當(dāng)電網(wǎng)接入了大量風(fēng)電時(shí)，在系統(tǒng)的某些極端情況下，如果風(fēng)電能夠參與系統(tǒng)的調(diào)頻，會(huì)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行有很好的作用。當(dāng)前，風(fēng)電機(jī)組槳距角快速控制技術(shù)使得風(fēng)電場(chǎng)參與系統(tǒng)的調(diào)頻成為可能。例如：在系統(tǒng)過(guò)頻時(shí)，可快速降低風(fēng)電的出力來(lái)參與系統(tǒng)的調(diào)頻。當(dāng)系統(tǒng)頻率恢復(fù)后，再將風(fēng)電恢復(fù)到正常運(yùn)行時(shí)的狀態(tài)，某風(fēng)電場(chǎng)在系統(tǒng)頻率過(guò)高時(shí)的響應(yīng)如圖4所示。由于減出力的時(shí)間很短，風(fēng)電的電量損失是很小的。