大容量風(fēng)電并網(wǎng),給電力系統(tǒng)分析與控制帶來許多新的問題。故障后風(fēng)電機(jī)組故障穿越,有利于電網(wǎng)安全穩(wěn)定,但是增加了分析計(jì)算的難度。 李生虎編著的《風(fēng)力電力系統(tǒng)分析》針對(duì)風(fēng)力電力系統(tǒng),分析潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定和概率仿真中風(fēng)電機(jī)組的建模及影響。計(jì)及風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu)和變流器約束,提出擴(kuò)展潮流模型,建立潮流靈敏度算法;計(jì)及繞組和變流器約束,采用優(yōu)化算法求解穩(wěn)態(tài)出力范圍。以內(nèi)電勢(shì)為狀態(tài)變量,提出同步電機(jī)精確電磁暫態(tài)模型;討論風(fēng)電機(jī)組故障穿越和參與緊急控制方式。采用 Prony分析,提取風(fēng)電系統(tǒng)振蕩特征參數(shù);區(qū)分同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī),分類定義低頻振蕩模式;推導(dǎo)特征根高階靈敏度,以及降階系統(tǒng)特征值靈敏度;探討潮流收斂性與靜態(tài)電壓穩(wěn)定關(guān)系、電磁暫態(tài)模型中定子暫態(tài)和轉(zhuǎn)速變化的影響;給出風(fēng)電系統(tǒng)概率評(píng)估算法,推導(dǎo)多狀態(tài)設(shè)備可靠性及其靈敏度算法。 《風(fēng)力電力系統(tǒng)分析》可作為風(fēng)電系統(tǒng)研究和運(yùn)行調(diào)度人員的參考資料,也可作為高等學(xué)校研究生教材。
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李生虎編著的《風(fēng)力電力系統(tǒng)分析》針對(duì)風(fēng)力電力系統(tǒng),分析了潮流、暫態(tài)穩(wěn)定、靜態(tài)穩(wěn)定分析和概率仿真中風(fēng)電機(jī)組建模和影響。在穩(wěn)態(tài)分析中,計(jì)及風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部結(jié)構(gòu)和雙饋?zhàn)兞髌骷s束,采用擴(kuò)展潮流模型、計(jì)算風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部參數(shù),為穩(wěn)定分析提供初值;建立風(fēng)電機(jī)組潮流分析靈敏度模型,計(jì)及繞組和變流器約束,采用優(yōu)化算法求解風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)出力范圍;以內(nèi)電勢(shì)為狀態(tài)變量,采用矩陣運(yùn)算,提出同步電機(jī)精確電磁暫態(tài)模型,討論了風(fēng)電機(jī)組故障穿越和參與緊急控制的方式。書中采用Prony分析,提取風(fēng)電系統(tǒng)振蕩特征參數(shù),區(qū)分同步電機(jī)和感應(yīng)電機(jī)、電磁暫態(tài)和機(jī)械暫態(tài)的狀態(tài)變量,分類定義低頻振蕩模式的參與因子。
第1章 風(fēng)力發(fā)電概述
大規(guī)?稍偕茉唇尤,給傳統(tǒng)電力系統(tǒng)帶來巨大沖擊和深遠(yuǎn)影響。風(fēng)力發(fā)電是一種主要可再生能源形式。以下介紹風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀和風(fēng)電機(jī)組結(jié)構(gòu),分析風(fēng)電發(fā)展主要制約因素。基于風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)程,討論風(fēng)電機(jī)組和同步電網(wǎng)之間的相互影響。
1.1 風(fēng)力發(fā)電簡(jiǎn)介
能源利用形式從機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能,是工業(yè)革命過程的一個(gè)里程碑。有了電,就可以將能量大規(guī)模、遠(yuǎn)距離輸送,驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作,建設(shè)高速高效生產(chǎn)流水線,為計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)提供必要基礎(chǔ)條件。
提起發(fā)電廠,人們印象里往往是高大結(jié)實(shí)的煙囪和冷凝塔,或者雄偉壯觀的攔河大壩。確實(shí),目前絕大部分電力供應(yīng)來自于火力、水力和核能發(fā)電;痣姀S通過燃燒煤炭、石油、天然氣等化石能源,將水加熱成蒸汽,由汽輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。但是化石能源正在逐漸枯竭,二氧化碳排放造成的溫室效應(yīng)日趨明顯,火力發(fā)電不能長(zhǎng)久持續(xù)下去。水電廠在河流上游建設(shè)攔河大壩,利用水的高度落差,推導(dǎo)水輪機(jī)旋轉(zhuǎn)發(fā)電。對(duì)于加拿大、巴西等少數(shù)國家,水電是主要能源利用形式。但是對(duì)其他大部分國家,可利用的水力資源受地理?xiàng)l件限制,并不豐富;而且大型水電開發(fā),對(duì)環(huán)境、氣候和地質(zhì)條件的影響,一直還存在爭(zhēng)議。核能發(fā)電曾被認(rèn)為是解決能源危機(jī)的有效方案。但是每一次核泄漏事故,都會(huì)加劇民眾對(duì)于核輻射的恐懼和抵制心理。部分歐洲國家已經(jīng)開始決定逐漸削減、并最終停止使用核電。
一次能源危機(jī)和環(huán)境保護(hù),促使人類改變傳統(tǒng)能源利用形式,希望得到清潔無污染、可持續(xù)再生的能源,如風(fēng)能、太陽能、潮汐能等[1~6]。這些可再生能源需要初期投資,但是無需燃料,運(yùn)行成本遠(yuǎn)低于火電,且比較安全。隨著制造成本降低和使用壽命提高,以及電價(jià)導(dǎo)向政策,新能源發(fā)電技術(shù)得到了廣泛重視和快速發(fā)展。目前很多國家制定了可再生能源規(guī)劃,希望在未來10~20年內(nèi)將再生能源占電能比例達(dá)到20%以上。由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)等制約因素,這些規(guī)劃未必能按期完成;但是從另一方面來說,新能源開發(fā)利用的最終目標(biāo),應(yīng)是全部而非部分替代化石能源,因此其發(fā)展前景任重而道遠(yuǎn)。
風(fēng)力和光伏發(fā)電所利用的能量,本質(zhì)上都源于太陽光照。光伏發(fā)電核心技術(shù)包括半導(dǎo)體材料、化學(xué)電池以及電力變流技術(shù)等。在沙漠等人煙稀少地區(qū),可以建設(shè)大容量太陽能電站。在城市中的住宅和廠房屋頂,只要有一定日照強(qiáng)度,就可以鋪設(shè)太陽能電池板,且對(duì)容量規(guī)模沒有明確限制?梢栽O(shè)想,如果綠色建筑技術(shù)達(dá)到一定水平,采用新型光伏材料敷設(shè)民用建筑外表,將有可能實(shí)現(xiàn)居民用電的部分自給自足。
風(fēng)力發(fā)電的工作原理,是利用風(fēng)力機(jī)捕捉風(fēng)的動(dòng)能,將其轉(zhuǎn)化為旋轉(zhuǎn)動(dòng)能,然后驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電;其核心技術(shù)包括風(fēng)力機(jī)材料、機(jī)械傳動(dòng)、旋轉(zhuǎn)電機(jī)以及變流技術(shù)。風(fēng)力發(fā)電需要風(fēng)速達(dá)到一定數(shù)值以上,從經(jīng)濟(jì)性考慮需要風(fēng)速常年較為穩(wěn)定,加上風(fēng)力機(jī)的噪聲和視覺污染,大型風(fēng)電場(chǎng)不大可能建在城市中心,一般都位于沙漠或近海等風(fēng)能資源豐富、人類活動(dòng)較少的地方。陸地風(fēng)電場(chǎng)優(yōu)點(diǎn)在于建造、安裝和并網(wǎng)成本較低,運(yùn)行維護(hù)容易。海上風(fēng)場(chǎng)可以節(jié)約土地,風(fēng)速大且穩(wěn)定。[7]
根據(jù)中國氣象局風(fēng)能太陽能資源評(píng)估中心數(shù)據(jù)我國陸地技術(shù)可開發(fā)風(fēng)能資源約為26.8億kW,在離岸20km的近海范圍技術(shù)可開發(fā)量,為1.8億kW,全國總技術(shù)可開發(fā)量為28.6億kW?紤]到實(shí)際因素,可利用陸地風(fēng)能8億kW,可利用近海風(fēng)能1.5億kW,共計(jì)約9.5億kW。如果陸上風(fēng)電年最大利用時(shí)間為2000h,每年可提供1.6萬億kW・h的電量;近海風(fēng)電年最大利用時(shí)間為2500h,每年可提供3750億kW・h的電量,兩者合計(jì)約2萬億kW・h。折合為人均電量,可見風(fēng)力發(fā)電在我國具有良好的發(fā)展前景。
目前在世界上大多數(shù)國家,風(fēng)電、光伏等可再生能源占電能消費(fèi)的比例仍然很低,但是發(fā)展很快,在一些國家建設(shè)速度甚至已經(jīng)超過了其他形式電廠。到2008年底,歐洲和全世界累計(jì)裝機(jī)達(dá)64.935GW和120.791GW,比2008年初分別增加14.89%和28.77%呈現(xiàn)加速發(fā)展趨勢(shì)(圖1.1)[8,9]。歐盟風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步較早,但是世界上其他國家,包美國和中國等,風(fēng)電建設(shè)極為快速,逐漸趕超歐盟。根據(jù)中國風(fēng)能協(xié)會(huì)(CWEA)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)[10]中國風(fēng)電裝機(jī)容量,2006年仍在世界前五之外,其后幾年都接近翻倍增長(zhǎng),到2009年名世界第二,僅次于美國。在甘肅、內(nèi)蒙古等省份,出現(xiàn)百萬千瓦容量的大型風(fēng)電基地。更大容量的風(fēng)電基地也正在規(guī)劃和建設(shè)中。括,底排,只要燃料充足、無設(shè)備故障,火電機(jī)組可達(dá)到或接近額定出力運(yùn)行。風(fēng)電機(jī)組出力受到風(fēng)速影響,當(dāng)風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí),不能按額定容量滿發(fā)。因此風(fēng)電場(chǎng)最大發(fā)電小時(shí)數(shù)遠(yuǎn)小于火電廠。風(fēng)電占總發(fā)電電量的比例,也小于風(fēng)電裝機(jī)容量比例。即便如此,風(fēng)電已逐漸發(fā)展為一種不可忽視的能源形式。圖1.2給出2009年歐洲部分國家風(fēng)電量占電量供應(yīng)的百分比,其中丹麥高達(dá)20.3%其次是西班牙(12.3%)、葡萄牙(11.4%)、愛爾蘭(9.3%)和德國(6.9%)。我國2009國風(fēng)電投資超過核電投資,與水電投資差距進(jìn)一步縮小。2009年全國風(fēng)電年利用小時(shí)數(shù)為2077,發(fā)電量為276.15億kW・h[11],規(guī)模也較為可觀。
1.2 風(fēng)電機(jī)組簡(jiǎn)介
從結(jié)構(gòu)上,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組包括風(fēng)力機(jī)、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、旋轉(zhuǎn)電機(jī),以及其保護(hù)和控制設(shè)備[12~14]。風(fēng)力機(jī)將空氣動(dòng)能轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)機(jī)械能,發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。風(fēng)電技術(shù)涉及許多工程領(lǐng)域,如材料工程、機(jī)械工程和電氣工程等。在電氣工程領(lǐng)域,主要包括電機(jī)、電力電子與電力傳動(dòng)、電力系統(tǒng)三個(gè)技術(shù)領(lǐng)域,而風(fēng)力機(jī)防雷保護(hù)還涉及高電壓技術(shù)。
風(fēng)力機(jī)可采用水平軸或者垂直軸,大部分為水平軸,有兩個(gè)或三個(gè)葉片,固定在輪轂上。風(fēng)力推動(dòng)葉片旋轉(zhuǎn),帶動(dòng)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。然后通過低速傳動(dòng)軸、增速齒輪箱、高速傳動(dòng)軸,將機(jī)械能傳遞給旋轉(zhuǎn)電機(jī)轉(zhuǎn)子,使其旋轉(zhuǎn)發(fā)電。受機(jī)械特性限制,風(fēng)力機(jī)葉片轉(zhuǎn)速ωt一般不超過20~30r/min。機(jī)組容量越大,風(fēng)力機(jī)額定轉(zhuǎn)速越低[15,16]。當(dāng)電網(wǎng)額定頻率為50Hz,發(fā)電機(jī)額定電角速度為3000r/min。若取極對(duì)數(shù)p=2,則電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速ωr的額定值為1500r/min。因此,除了通過變流器與交流電網(wǎng)連接的直驅(qū)機(jī)組外,其他風(fēng)電機(jī)組都需要采用齒輪箱增速,增速比為η=ωr/pωt,以達(dá)到電機(jī)額定轉(zhuǎn)速。
風(fēng)電機(jī)組中機(jī)電能量轉(zhuǎn)換,由感應(yīng)電機(jī)或同步電機(jī)實(shí)現(xiàn)。感應(yīng)電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)實(shí)便宜,以前主要用于工業(yè)負(fù)荷驅(qū)動(dòng),最近20年在風(fēng)力發(fā)電中得到廣泛應(yīng)用。采用鼠籠式感應(yīng)電機(jī)直接并網(wǎng)時(shí),風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速調(diào)整范圍極為有限,由電網(wǎng)頻率、變速箱變比、感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速?zèng)Q定,恒速恒頻風(fēng)電機(jī)組稱為恒速恒頻機(jī)組。為降低啟動(dòng)涌流沖擊、降低輸電回路電壓降落,往往采用由反向并聯(lián)晶閘管組成的軟啟動(dòng)器并網(wǎng)。并網(wǎng)以后旁路軟啟動(dòng)器,以降低損耗。
在不同風(fēng)速下,風(fēng)力機(jī)實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤(MPPT)的最優(yōu)轉(zhuǎn)速不同,因此恒速恒頻風(fēng)電機(jī)組控制有功能力有限?梢酝ㄟ^改變齒輪箱變比或電機(jī)極對(duì)數(shù),來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速控制。當(dāng)風(fēng)速過大時(shí),可以采用失速控制和槳距角控制,調(diào)整有功功率輸入。感應(yīng)發(fā)電機(jī)在發(fā)出有功功率的同時(shí),將消耗無功功率,因此需要采用固定或可控并聯(lián)無功補(bǔ)償?焖亠L(fēng)速擾動(dòng)將轉(zhuǎn)化成轉(zhuǎn)矩和功率波動(dòng),對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行造成沖擊。
雙饋感應(yīng)電機(jī)是一種變速恒頻機(jī)組,轉(zhuǎn)速部分可控(圖1.4)?紤]到大容量變流裝置的成本,雙饋電機(jī)折衷考慮運(yùn)行控制靈活性和經(jīng)濟(jì)性因素。它采用繞線轉(zhuǎn)子式電機(jī),用背靠背(B2B)變流器改變勵(lì)磁電流幅值、頻率、相位。通過改變勵(lì)磁頻率,可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。在負(fù)荷突變時(shí),改變電機(jī)的轉(zhuǎn)速,充分利用轉(zhuǎn)子動(dòng)能,部分抵消負(fù)荷擾動(dòng),降低對(duì)電網(wǎng)擾動(dòng)。在不同風(fēng)速下,雙饋機(jī)組可以次同步或超同步轉(zhuǎn)速運(yùn)行,轉(zhuǎn)速變化范圍較寬。雙饋機(jī)組機(jī)端可以按恒功率因數(shù)運(yùn)行,即有功功率由風(fēng)速?zèng)Q定,無功功率與有功功率成正比。當(dāng)變流器容量足夠大時(shí),在一定運(yùn)行條件下,雙饋機(jī)組甚至可以用于維持端電壓幅值恒定。
直驅(qū)型風(fēng)電機(jī)組采用繞線轉(zhuǎn)子式感應(yīng)電機(jī)或永磁式同步電機(jī)(圖1.5),采用背靠背變流器與電網(wǎng)直接相連。由于變流器之間存在直流環(huán)節(jié),發(fā)電機(jī)定子頻率無需跟蹤系統(tǒng)頻率,因此理運(yùn)行范圍最寬,適用于大容量風(fēng)電機(jī)組。
從風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)來看,新增大型風(fēng)電機(jī)組中少見恒速恒頻類型,而直驅(qū)型機(jī)組又在逐漸取代雙饋機(jī)組的主導(dǎo)地位。但是由于大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電歷史很短,很多過去安裝的風(fēng)電機(jī)組還遠(yuǎn)沒有達(dá)到使用壽命,從投資者角度來說,不可能馬上淘汰。因此,各種風(fēng)電機(jī)組并存,是目前不得不接受的實(shí)際現(xiàn)狀?紤]到不同廠家風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)不同,并且隨著電力電子器件和控制技術(shù)的發(fā)展,控制策略也將發(fā)生變化。各個(gè)國家的風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)、寬嚴(yán)程度也各不相同,需要時(shí)間逐漸趨同統(tǒng)一。合理分析、協(xié)調(diào)控制不同類型風(fēng)電機(jī)組,有利于風(fēng)電系統(tǒng)安全運(yùn)行和風(fēng)電事業(yè)健康發(fā)展。
1.3 風(fēng)力發(fā)電制約因素
大型風(fēng)電場(chǎng)一般建在荒漠或近海等遠(yuǎn)離城市的地方,所發(fā)電力不是滿足本地負(fù)荷,而是通過交流或直流線路,輸送至主電網(wǎng)和負(fù)荷中心。由于風(fēng)速快速波動(dòng)性,風(fēng)電電能質(zhì)量較差,被視為一種較不可靠能源形式,需要電網(wǎng)平抑波動(dòng)、平衡供需關(guān)系。因此,大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電一般以傳統(tǒng)網(wǎng)架輸電、以傳統(tǒng)同步電機(jī)或大容量?jī)?chǔ)能設(shè)備為備用。現(xiàn)有電力系統(tǒng)中潮流控制、保護(hù)控制、功角穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、低頻振蕩等問題,風(fēng)力電力系統(tǒng)同樣不能避免。風(fēng)電系統(tǒng)另一個(gè)特點(diǎn)是,感應(yīng)電機(jī)與同步電機(jī)工作原理、控制方式、穩(wěn)定特性等都有一定差異。感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速不受同步機(jī)組間功角穩(wěn)定約束。在調(diào)頻控制時(shí),輸入量不再是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速,而是定子頻率。大規(guī)模風(fēng)電穿越,給電力系統(tǒng)運(yùn)行安全提出許多新的問題,諸如:
(1)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行控制建模。與同步發(fā)電機(jī)相比,風(fēng)電機(jī)組建模的區(qū)別在于引入風(fēng)力機(jī)和變流器的運(yùn)行控制特性。風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行控制的基本目的是,使其實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤或按調(diào)度指令降出力運(yùn)行。通過變流器參數(shù)調(diào)節(jié),解耦控制有功和無功出力,使損耗最少且運(yùn)行靈活。不同類型的風(fēng)電機(jī)組,其穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程建模具有自己的特點(diǎn)。例如,對(duì)于恒速恒頻感應(yīng)電機(jī),其機(jī)端有功由風(fēng)速確定,無功由有功和端電壓確定。對(duì)于雙饋和直驅(qū)型機(jī)組,機(jī)端作為恒PQ或PV型節(jié)點(diǎn),但其可控范圍受到繞組及變流器限制。雙饋電機(jī)在小擾動(dòng)和故障沖擊時(shí),可能使用不同于正常運(yùn)行方式的故障穿越策略。風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過程建模是風(fēng)力電力系統(tǒng)分析和控制的前提和基礎(chǔ)。
(2)風(fēng)電系統(tǒng)輸電規(guī)劃和建設(shè)。就地平衡的小型風(fēng)電場(chǎng),無需過分關(guān)注輸電問題。對(duì)于大型陸地和海上風(fēng)電基地,往往距離負(fù)荷中心很遠(yuǎn),需要將風(fēng)電機(jī)組出力集中,升壓后通過高壓線路遠(yuǎn)距離輸電。在我國,規(guī)劃中的風(fēng)電基地大多位于西北地區(qū),受電負(fù)荷主要位于東部地區(qū)。合理的輸電方案有利于風(fēng)電建設(shè),避免窩電現(xiàn)象。同時(shí),輸電電壓等級(jí)較高時(shí),輸電阻抗較小,相當(dāng)于風(fēng)電場(chǎng)與遠(yuǎn)方同步電機(jī)電氣距離更近一些,這樣可以增加風(fēng)電場(chǎng)在風(fēng)速擾動(dòng)和電網(wǎng)故障后的恢復(fù)能力。
(3)風(fēng)電調(diào)度和調(diào)頻方案設(shè)計(jì)。風(fēng)電機(jī)組出力由隨機(jī)變化風(fēng)速?zèng)Q定,F(xiàn)有預(yù)測(cè)技術(shù)對(duì)電力負(fù)荷誤差很小,但對(duì)風(fēng)速誤差較大。利用時(shí)間和空間氣象預(yù)報(bào),可以進(jìn)一步提高預(yù)測(cè)精度。但是即使可以精確預(yù)測(cè)風(fēng)速,由于風(fēng)電波動(dòng)與負(fù)荷曲線不重合,將給電網(wǎng)調(diào)度帶來很大壓力。同步發(fā)電機(jī)可以提供平抑風(fēng)電功率波動(dòng)的備用容量,不過僅作為備用運(yùn)行,其經(jīng)濟(jì)性很難為投資者所接受。儲(chǔ)能裝置如蓄電池、超級(jí)電容、飛輪等,理論上可以提供調(diào)頻手段,但是限于制造技術(shù),容量相對(duì)電網(wǎng)來說非常有限,不足以消峰填谷。抽水蓄能電站通過高、低水庫間勢(shì)能和電能轉(zhuǎn)換,可以提供一定調(diào)頻能力。但是水庫建設(shè)及高度落差,在沙漠和近海地區(qū)都不易實(shí)現(xiàn)。電動(dòng)汽車和電解氫氣在風(fēng)電過剩時(shí)消耗多余電力,在電能不足時(shí)向電網(wǎng)反饋電力,或可成為一種潛在的調(diào)峰方式[17]。另外,風(fēng)電機(jī)組有計(jì)劃的降出力運(yùn)行,可以提供部分備用容量。
(4)大容量風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)電能質(zhì)量和穩(wěn)定性的影響。國內(nèi)外電力行業(yè)曾經(jīng)接受的風(fēng)電穿越功率比例,一般不超過20%否則認(rèn)為可能引起電網(wǎng)安全問題。丹麥最近幾年的風(fēng)電電量比例均超過20%。由于網(wǎng)結(jié)構(gòu)和有功備用方案較為合理,并沒有出現(xiàn)嚴(yán)重的電網(wǎng)事故。我國電網(wǎng)結(jié)構(gòu)和規(guī)模與丹麥存在較大差異?紤]風(fēng)電基地和負(fù)荷中心距離、風(fēng)電基地容量和同步電網(wǎng)規(guī)模,有必要精確量化大規(guī)模風(fēng)電功率對(duì)風(fēng)力電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)特性的影響。