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风电并网的研究现状国外风电发展现状目前，国外风力发电领域领先的国家有德国、美国、西班牙和印度等。2004年欧洲风能协会和绿色和平组织签署了《风力12:关于2020年风电达到世界电力总量的12%的蓝图》的报告，按照蓝图的发展计划，到2020年风力发电将占整个电力的12%，2010年全球风能理事会和国际环保组织绿色和平组织发布了《全球风能展望2010》报告，报告进一步称在2030年风力发电将占整个电力的22%。目前，欧洲总装机容量仍然最多，欧洲也是世界上主要的风电市场和设备供应商，其次是亚洲，非洲及拉丁美洲各个国家也在努力发展风电，世界上各地区风电发展的现状如下:(1)欧洲欧洲风电在全球保持最重要的市场，但是随着市场的全球化加剧，其份额将比过去有所下降。2004年，欧洲占据了全球年度市场的72%，但是这个份额在2005年下降到55%，在2006年下降到51%，预计这个趋势还将继续。2010年，欧洲将占据年度市场总量44%，占据全球总装机容量(82GW)的55%。大型海上风电场的开发将于2010年左右展开，这将成为本世界下一个十年欧洲风能市场的新动力。(2)北美北美市场在总装机容量方面继续保持第二大区域市场的地位，并将以年均24.6%的速度增长。2006年底，该地区的装机容量为9.8GW，预计到2010年底将达到31.6GW。美国将成为世界上最重要的国家市场，预计年平均装机容量为3.5GW。到2010年，在累积装机容量方面，美国将与德国持平。(3)亚洲亚洲市场发展迅速，己经超出人们的预测。未来，亚洲将以全球最高的年均增长速度发展。到2010年底，该地区总装机容量将达到29GW，而2006年底这个数字是10.7GW。2010年，印度的装机容量预计为8000MW，将成为全球第四。(4)拉丁美洲2006年，拉丁美洲和加勒比海地区的风能市场取得了令人振奋的发展，新装机容量达到296MW。市场将快速发展，巴西首当其冲，墨西哥紧随其后。其他国家，如阿根廷和智利也有一定的发展。尽管拉丁美洲的潜力巨大，但是直到2010年，它在全球市场中的份额都不会太大，而在下一个十年将取得显著进步。(5)太平洋地区2006年，太平洋地区的风能发展相当缓慢，新装机容量仅为112MW。可是，尽管政治上存在一些不确定性，澳大利亚的发展将继续，到2010年，装机容量预计为1000GW。2006年，新西兰的新装机容量很少，但是许多项目正处于发展的不同阶段，预计到2010年底装机容量将增加400MW。(6)非洲非洲仍是风能产业最不发达的大陆。在过去的发展中，两个国家占据主要地位:埃及和摩洛哥。预计这两个国家的发展会加速，而且其他北非和中东的国家也将有一些发展，2010年，整个非洲大陆的装机容量将增加900MW。国内风电发展现状我国风力发电产业在迅猛发展的同时，也存在着一系列问题，主要有以下几个方面。(1)风电机组国产化不足。大部分运行的风电机组及新增风电机组仍以合资生产的风机或国外风机为主，单机容量虽然达到3MW，但是各项技术还不够完善。(2)开发无序。各地方政府主要依照当地风能资源情况建造风电场，对风电并网后，电网的消纳能力没有做很好的研究，导致风电场规划和电网规划脱节，很大一部分风电机组处于空转状态。(3)风电并网的技术标准不完善。目前的《风电场接入电力系统技术规范》仅为指导性要求，不要求强制执行，各项技术标准明显不能满足大规模风电并网的要求。(4)并网风电机组的各项性能没有经过严格的资质测试。目前，绝大部分风电机组的功率曲线、电能质量、有功和无功调节性能、低电压穿越能力等都没有经过有资质机构的检测，给电网安全稳定运行带来潜在威胁。(5)相关并网理论研究不足。风电并网后会对电力系统可靠性、安全性、电能质量等方面产生一系列的影响，随着风电场穿透功率的增加，这些问题将严重影响电力系统的安全稳定运行。目前，对风电并网后的影响还没有做完整系统的仿真分析工作。(6)风力发电技术人才短缺。风机制造、风机并网、运行管理等方面的人才培养不足。大型风电并网给电力系统造成的影响1风电并网对电网稳定性的影响(1)风电并网对电网暂态稳定性的影响。在风电装机比例较大的电网中，由于改变了电网原有的潮流分布、线路传输功率和整个系统的惯量，因此风电接入后电网的暂态稳定性会发生变化。如果地区电网足够强壮，则系统发生故障后风电机组在故障清除后能够恢复机端电压并稳定运行，地区电网的暂态电压稳定性便能够得到保证；如果地区电网较弱，则风电机组在系统故障清除后无法重新建立机端电压，风电机组运行超速失去稳定，就会引起地区电网暂态电压稳定性的破坏。此时，需利用风电场或风电机组的保护将风电场或风电机组切除以保证区域电网的暂态电压稳定性;或者通过在风电场安装动态无功补偿装置、及利用变速风电机组的动态无功支撑能力.在暂态过程中及故障后电网恢复过程中支撑电网电压，保证区域电网的暂态电压稳定。(2)风电机组低电压穿越能力问题。低电压穿越指在风机并网点电压跌落的时候风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复电压，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间。当风电在电网中所占比例较低时，若电网出现故障，风机就实施被动式自我保护而立即解列，不用考虑故障的持续时间和严重程度，从而最大限度地保障风机安全，这种情况是可以接受的。然而，当风电在电网中所占比例较大时，若风机在系统发生故障时仍采取被动保护式解列方式，则会增加整个系统的恢复难度，甚至可能加剧故障，最终导致系统其他机组全部解列。此时对风电机组必须要求风电机组具有相应的低电压穿越能力，且必须采取有效的低电压穿越措施，以维护风场电网的稳定。不同国家和地区所提出的低电压穿越要求不尽相同。在德国北部由于风电比例很高，因此电网运营商对风电场/风力机组的低电压穿越要求较高。如果风电场/风电机组没有低电压穿越能力，则故障发生后风电场切除，风机的转速为零，风电场送出线路上有功功率、无功功率发生震荡最终趋于零。如果风电场具备低电压穿越能力，则故障发生以后风电场仍能给系统提供一定的有功支援，从而对维持整个系统的有功平衡提供支援以帮助电网恢复。2风电并网对系统运行成本和电网调度运行的影响(1)风电并网对系统运行成本的影响。风力发电的运行成本与火电机组相比很低，甚至可以忽略不计。但是风力发电的波动性和间歇性使风电场的功率输出具有很强的随机性，目前的预报水平难以满足电力系统实际的运行需要。为了保证风电并网后系统运行的可靠性，需要在原有运行方式基础上，额外安排一定容量的旋转备用以维持电力系统的功率平衡与稳定。可见风电并网对整个电力系统具有双重影响:一方面分担了传统机组的部分负荷，降低了电力系统的燃料成本，另一方面又增加了电力系统的可靠性成本(2)风电并网对电网调度运行的影响。风电接入给电网带来的调度问题及额外备用容量的要求完全是由于风的随机及间歇特性引起的。在风电功率无法预测时，电网必须按比较保守的方案为风电留出足够的备用容量以平衡风电功率的波动；而当风电功率可以预测并且有足够的精度时，将风电功率作为负的负荷叠加到负荷预测曲线上，就可以像传统的电力系统调度方式一样根据预测的负荷与风电功率安排常规机组的发电计划，从而优化发电机组的开机组合，降低整个电网运行的费用。3风电并网对电能质量的影响风电场并网运行会在一定程度上影响电能质量。主要包括电压、频率、谐波、电压波动和闪变以及电压暂降等几个方面，其影响程度与风电机组的类型、控制方式、风电场布置、所接入系统的短路容量以及线路参数等诸多因素有关。随着风电场的容量越来越大，这种影响也越来越大。(1)频率。风电场与常规电源的最大区别在于其输出功率的间歇性，间歇性波动的风电功率使风电场所接入系统的潮流经常处于一种重新分配的过程，除影响电压外，也在一定程度上影响系统的频率。对一个地区，如果风力发电容量超过地区总装机容量的某一比例，就有必要采取措施，增加调频容量。(2)无功电压。电压偏差问题属于电网的稳态问题。大幅度波动的风速引起风电机组出力波动较大，所以风电功率的波动导致电网内某些节点电压偏差超出国家标准规定的限值。这种情况下可以采取在风电场装设一定的无功补偿装置或切除部分风电机组等措施，来改善电压水平或使注入电网的风电功率减少，进而减缓风电注入对系统的影响。另外，加强网架结构、采用具有电压无功控制能力的双馈变速风电机组，都可以更好地改善风电接入地区电网的电压水平与电压稳定性。实际运行过程中，在风电功率波动大、无功需求量大且变化相对较快时，单依靠电容器组快速投切不能满足控制的要求，这时就需要在风电场内安装能够在风速波动时提供快速的无功支撑，有利于电网和风电场的无功电压调节的动态无功补偿装置。(3)谐波。不论何种类型的风电机组，发电机本身产生的谐波是可以忽略的，谐波电流的真正来源是风电机组中的电力电子元件，谐波十扰的程度取决于变流装置以及滤波系统的结构状况，而且与电网的短路容量以及机组的输出功率有关，即与风速大小相关。对于固定转速风电机组，在持续运行过程中没有电力电子元件的参与，几乎不会产生谐波电流。实际需要考虑谐波十扰的是变速恒频风电机组，就是因为运行过程中变速恒频风电机组的变流器始终处于工作状态。运用PWM开关变流器和合理设计的滤波器可以使谐波畸变最小化。(4)电压波动和闪变。风电机组并网运行引起的电压波动及闪变，源于波动的功率输出。由风速动力特性诱发的有功功率波动取决于当地的风况和湍流强度，频率不定；与此不同，风电机组输出功率的波动主要由风速快变、塔影效应、风剪切、偏航误差等因素引起，其波动频率与风力机的转速有关。固定转速风电机组引起的闪变问题相对较为严重，某些情况下已经成为制约风电场装机容量的关键因素。通常情况下，变速风电机组引起的闪变强度只相当于固定转速风电机组的0.25。(5)电压暂降。风电并网带来的电压暂降通常是由风电机组的突然启动引起的，以感应电机作发电机的固定转速风电机组投入运行时引起的电压暂降较为严重。为了减小风电机组投入操作引起的电压暂降，可以通过风电场中心管理系统来控制风电机组启动时的电压和出力，避免同时投入多台机组。这种控制思想适用于所有类型风电机组的风电场。