风电场接入对电网电能质量影响的研究(2)
近几年来，风力发电机组单机容量和风电场建设规模都日益扩大，成为电网电源中的重要组成部分[2]。风力的随机性和间歇性以及机组运行时的对无功的需求都会对电力系统稳定运行，尤其是对电压稳定运行产生危害。
由于风力发电是一种特殊的电力，具有很多不同于常规能源发电的特点，风电场的并网运行对电网的电能质量、安全稳定等诸多方面带来负面的影响，随着风电场规模的不断扩大，风电特性对电网的影响也愈加显著，成为制约风电场容量和规模的严重障碍。
文献[3-6]中都有提到：如今的风力发电正在逐步走向规模化和产业化，并网风力发电厂成为风力发电的主流，风力发电在电网中的比例越来越大，成为除水力发电以外最成熟、最现实的一种清洁能源发电方式。因此，为了更加充分地利用可开发的风力资源，需要深入研究大规模风电场并网运行的各种技术问题，如风电场的规划、设计和运行、风力发电接入电网的分析等都具有重要的工程意义。
1.2 国内外风力发电概况
风力发电是目前技术最成熟、最具开发前景的可再生能源。国际上，已进入商业化开发阶段，被誉为“绿色电力”。据估计，全球可利用的风能总量为530亿kW/年[7]。1973年石油危机以后，西方发达国家为寻求替代能源，在风力发电技术的研究与应用上投入了相当大的人力及资金，综合利用空气动力学、新材料、新型电机、电力电子技术、计算机、自动控制及通信技术等方面的最新成果，开创了风能利用的新纪元。
风电是世界上发展速度最快的能源之一，1998年到2004年的年均增长为30.46%。2004年，全球新增装机容量为832万kW，投资总额超过80亿欧元;至2004年底，全球风电装机容量达到4762万kW，风力发电量已占到世界总发电量的0.5%。
世界风力发电热点集中在欧洲和美洲，其每年新增装机容量约占全世界的90%。至2004年末，欧洲总计装机容量为3460万kW，占世界风电装机容量的72.7%，而德国、西班牙和丹麦三个国家风电机组的装机容量约占欧洲总量的84%[8]。
德国是世界上利用风能最发达的国家，2004年装机容量达 1663万kW，其发电量已达全国总电力需求的6.2%，占欧洲风力发电总量的47.8%，占全世界风力发电总量的33%以上。
2004年，西班牙改进了风能立法之后，年新增容量排名世界第一，总装机容量为826万kW，占全球的吹冰分之一，排名世界第二。
至2004年末，美洲总计装机容量为734万kW，占全世界风电装机容量的15.4%，其中美国总计装机容量为674万kW，占世界风电装机容量的14%，排名第三。
其他发展风电的主要国家有丹麦、印度、日本和中国，新兴国家还有奥地利、意大利、荷兰、瑞典和英国。目前，中国风电装机占世界的1.6%，排名第10位。
美国风能协会(AWEA)和欧洲风能协会(EWEA)预测，今后十年风能工业还将持续两位数的高增长;商业通信公司(BBC)也做出预测，世界大型风力涡轮机市场将以年均24.3%的速率增长，其中新建的大型风力发电能力将占当年世界己建装置的24%。EWEA与绿色和平组织预测，2020年风力发电将占世界总发电量的12%，达123.1万MW。
另一方面，我国风力发电也在迅猛发展着。我国有丰富的风能资源，风能总储量为32.26亿kW/年，陆上可开发风能总量约2.5亿kW/年，居世界首位，与可开发的水电装机容量3.78亿kW/年为同一量级，具有形成商业化、规模化发展的资源潜力[9]。
我国风能丰富区主要位于东北、华北和西北的草原和戈壁，以及东部和东南沿海或岛屿。风力资源主要分布在两大风带:一是东南沿海、山东、辽宁沿海及其岛屿的沿海风带;二是内蒙古北部、甘肃、新疆北部及松花江下游的内陆风带。