風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型對(duì)網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量特性的影響

黃永寧，張爽，周建麗，周喜超

（1.寧夏電力公司電力科學(xué)研究院，銀川市 750001；2.甘肅省電力公司電力科學(xué)研究院，蘭州市 730050）

0 引 言

近2年我國(guó)風(fēng)力發(fā)電建設(shè)勢(shì)頭依然強(qiáng)勁［1］，2012年我國(guó)風(fēng)電新增裝機(jī)容量14.05GW［2］，占全球新增容量1／3以上，累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量達(dá)到76.41GW，繼續(xù)領(lǐng)跑全球風(fēng)電裝機(jī)規(guī)模［3］。由于風(fēng)力發(fā)電以風(fēng)作為動(dòng)力源，受風(fēng)能隨時(shí)變化的自然特性、風(fēng)電機(jī)組機(jī)理構(gòu)造以及風(fēng)速風(fēng)向的時(shí)空分布等影響，風(fēng)電大規(guī)模并入電網(wǎng)將會(huì)對(duì)網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量造成嚴(yán)重影響，如電壓波動(dòng)、風(fēng)電機(jī)組風(fēng)剪切、塔影效應(yīng)導(dǎo)致的電壓波動(dòng)和閃變以及變速風(fēng)電機(jī)組變流器導(dǎo)致的諧波等問(wèn)題［4－7］。目前，我國(guó)投運(yùn)的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組分為定槳定速型和變槳變速型2類［8］，其中后者的容量一般是1MW，是目前風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流產(chǎn)品；前者為早期產(chǎn)品，機(jī)組容量多為1MW以下。由于機(jī)組結(jié)構(gòu)和工作原理不同，不同類型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)電能質(zhì)量造成的影響特點(diǎn)亦不相同，因此有必要對(duì)這2種風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型對(duì)網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量造成的影響進(jìn)行系統(tǒng)分析，為有針對(duì)性地進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)電能質(zhì)量治理提供參考［9－11］。

本文針對(duì)變速機(jī)組和定速機(jī)組，分析不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)引起網(wǎng)側(cè)電壓偏差、電壓波動(dòng)和諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題的原理；基于PSCAD／EMTDC分別建立定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)和變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)電能質(zhì)量特性仿真模型，分別對(duì)變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)和定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)引起的電壓偏差、電壓波動(dòng)和諧波問(wèn)題進(jìn)行仿真分析，得到不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型對(duì)網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量特性影響的結(jié)論。

1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)引發(fā)的電能質(zhì)量問(wèn)題

1.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)引起電壓偏差

電力系統(tǒng)中負(fù)荷增減、發(fā)電機(jī)出力變化、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)變化等因素均可引起系統(tǒng)功率不平衡，這就意味著系統(tǒng)中會(huì)有大量的功率流經(jīng)輸電線路和變壓器。由于線路和變壓器中存在阻抗，因此會(huì)在線路和變壓器首、末端電壓出現(xiàn)差值，這是引起系統(tǒng)電壓偏差的根本原因。風(fēng)電并網(wǎng)造成的電壓偏差的等值電路圖和相量圖如圖1所示。

圖1 風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)簡(jiǎn)化等值電路Fig.1 Simplified equivalent circuit of wind farm integration

圖1中，風(fēng)電場(chǎng)經(jīng)過(guò)輸電線路（等效阻抗Z＝R＋j X）接入電網(wǎng)，和分別為風(fēng)電場(chǎng)高壓側(cè)端電壓和電網(wǎng)電壓。當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，向系統(tǒng)送出有功功率（P＞0），風(fēng)電場(chǎng)出線上的壓降為

由圖2可知，線路上的壓降可分為縱分量和橫分量，由于線路首末端相角差較小，橫分量可忽略不計(jì)，則線路壓降可近似看作縱分量，即

在高壓輸電網(wǎng)中，X?R，因此無(wú)功功率對(duì)電壓降的影響遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有功功率。

如果不考慮線路分布電容的影響，對(duì)于由定速機(jī)組構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)，當(dāng)其輸出有功功率增長(zhǎng)時(shí)，其吸收無(wú)功功率也增長(zhǎng)，同時(shí)由于線路送出有功功率的增長(zhǎng)還會(huì)導(dǎo)致線路電抗消耗的無(wú)功功率也增長(zhǎng)，當(dāng)PR＋QX＞0時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)端電壓就會(huì)低于電網(wǎng)電壓。對(duì)于由變速機(jī)組構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)，由于能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率和無(wú)功功率的解耦控制，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)之間不交換無(wú)功功率（Q＝0），但當(dāng)變速機(jī)組出力較高時(shí)，由于傳輸有功功率而在線路上消耗無(wú)功功率，也可能會(huì)造成電壓降落。若考慮線路分布電容的影響，風(fēng)電場(chǎng)停發(fā)或者出力較低時(shí)，無(wú)論是哪種機(jī)組構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)，線路上的容性充電功率將會(huì)使風(fēng)電場(chǎng)端電壓高于電網(wǎng)電壓［12］。

1.2 風(fēng)電場(chǎng)引起電壓波動(dòng)

由式（1）可以看出：當(dāng)風(fēng)電機(jī)組輸出功率波動(dòng)時(shí)，將會(huì)引起風(fēng)電機(jī)組機(jī)端電壓和風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)點(diǎn)電壓波動(dòng)，從而引起電網(wǎng)電壓波動(dòng)；當(dāng)風(fēng)電機(jī)組輸出功率波動(dòng)幅度較大時(shí)，甚至引起可察覺(jué)的閃變現(xiàn)象。另外，由風(fēng)電機(jī)組的機(jī)械功率表達(dá)式可知

式中：ρ為空氣密度，kg／m3；A 為葉片掃風(fēng)面積，m2；v為風(fēng)速，m／s；CP為風(fēng)能利用系數(shù)，根據(jù)Betz理論，其理論最大值為0.593，CP是葉尖速比λ和槳距角β的函數(shù)。λ的表達(dá)式為

式中：ω是葉輪轉(zhuǎn)速，rad／s；r是葉輪半徑，m［13］。

由式（3）可知，風(fēng)電機(jī)組的輸出功率與風(fēng)速、空氣密度有關(guān)，其值隨風(fēng)況在零功率和額定功率之間不斷波動(dòng)。定速風(fēng)電機(jī)組吸收的無(wú)功功率隨輸出有功功率的變化而變化，引起電網(wǎng)電壓的變化較大；而變速風(fēng)電機(jī)組一般采用恒功率因數(shù)控制方式，因此其無(wú)功功率波動(dòng)相對(duì)較小。

另外，引起風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出機(jī)械功率波動(dòng)的因素還有：受塔影效應(yīng)、偏航誤差和風(fēng)剪切等因素的影響，葉輪在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中的轉(zhuǎn)矩不穩(wěn)定，從而使風(fēng)電機(jī)組的輸出功率發(fā)生波動(dòng)；典型的切換操作包括風(fēng)電機(jī)組啟動(dòng)、停止和發(fā)電機(jī)切換，這些切換操作引起功率波動(dòng)，并進(jìn)一步引起風(fēng)電機(jī)組端點(diǎn)及其他向量節(jié)點(diǎn)的電壓波動(dòng)和閃變。

1.3 風(fēng)電場(chǎng)引起諧波

對(duì)于風(fēng)電機(jī)組來(lái)說(shuō)，發(fā)電機(jī)本身產(chǎn)生的諧波是可以忽略的，諧波主要來(lái)源于風(fēng)電機(jī)組中采用的電力電子元件。對(duì)于直接和電網(wǎng)相連的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有電力電子器件參與，因而也基本沒(méi)有諧波產(chǎn)生，當(dāng)機(jī)組軟并網(wǎng)裝置處于工作狀態(tài)時(shí)，將產(chǎn)生諧波電流，但由于投入的過(guò)程較短，發(fā)生的次數(shù)也不多，這時(shí)的諧波注入通常可以忽略，因此直接采用異步發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)連接的風(fēng)力發(fā)電機(jī)諧波分量不大。

對(duì)于采用變速技術(shù)的雙饋異步發(fā)電機(jī)和同步發(fā)電機(jī)而言，機(jī)組采用大容量的電力電子元件，直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的交直交變頻器采用可控脈寬調(diào)制（pulse－width modulation，PWM）整流或不控整流后接DC／DC變換，在電網(wǎng)側(cè)采用PWM逆變器輸出恒定頻率和電壓的三相交流電［14］；雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定子繞組直接接入交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組端接線由3只滑環(huán)引出接至1臺(tái)雙向功率變換器，電網(wǎng)側(cè)同樣采用PWM逆變器，定子繞組端口并網(wǎng)后始終發(fā)出電功率。變速風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)后變流器將始終處于工作狀態(tài)，由于變流器的開(kāi)關(guān)頻率是不固定的，采用強(qiáng)制換流變流器的變速風(fēng)電機(jī)組不但會(huì)產(chǎn)生諧波而且還會(huì)產(chǎn)生間諧波，而運(yùn)用PWM開(kāi)關(guān)變流器和合理設(shè)計(jì)的濾波器能夠使諧波畸變最小化，甚至可以使諧波的影響忽略。諧波電流大小與輸出功率基本呈線性關(guān)系，也就是與風(fēng)速大小有關(guān)。在正常狀態(tài)下，諧波干擾的程度取決于變流器裝置的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)及其安裝的濾波裝置狀況，同時(shí)與電網(wǎng)的短路容量有關(guān)。除此之外，如果風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并聯(lián)補(bǔ)償電容器與線路電抗發(fā)生諧振，對(duì)諧波會(huì)起到嚴(yán)重的放大作用［5］。

2 風(fēng)電場(chǎng)仿真模型

風(fēng)電場(chǎng)的電能質(zhì)量特性受風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型、風(fēng)力發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)及風(fēng)速等多方面的影響，并且還受到所接入電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)影響。為了進(jìn)一步研究不同風(fēng)力發(fā)電機(jī)類型對(duì)網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量特性的具體影響，基于PSCAD／EMTDC，分別建立了用于分析定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)和變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)電能質(zhì)量特性的仿真模型，對(duì)風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)產(chǎn)生的電能質(zhì)量問(wèn)題進(jìn)行仿真分析。

定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真系統(tǒng)模型如圖2所示，設(shè)風(fēng)電場(chǎng)容量為105MVA，等效了140臺(tái)0.75MVA定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)額定電壓690V，經(jīng)0.69kV／11kV升壓變接入風(fēng)電場(chǎng)11kV／115kV主升壓變。由于定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)均配備補(bǔ)償電容，因此本仿真還加入了可根據(jù)所需無(wú)功功率進(jìn)行投切的補(bǔ)償電容器。該定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩可控，并且該轉(zhuǎn)矩受風(fēng)速變化的影響，可對(duì)陣風(fēng)（gust wind）、干擾風(fēng)（noise wind）以及漸變風(fēng)（ramp wind）3種風(fēng)速變化下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電能質(zhì)量特性進(jìn)行仿真分析。

變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真系統(tǒng)模型如圖3所示。由于直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電壓無(wú)功外特性與采用相同控制目標(biāo)的雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組相同，因此本文僅將雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)作為分析對(duì)象。

設(shè)定風(fēng)電場(chǎng)容量為140MVA，等效了70臺(tái)2MVA的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)。該仿真模型既可以實(shí)現(xiàn)定無(wú)功功率控制，也可實(shí)現(xiàn)定功率因數(shù)控制，但未采用變槳距控制。同時(shí)，也可對(duì)陣風(fēng)、干擾風(fēng)以及漸變風(fēng)3種風(fēng)速變化下風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電能質(zhì)量特性進(jìn)行分析。這2類風(fēng)電場(chǎng)所接入的系統(tǒng)條件相同，均為110kV系統(tǒng)母線，并且該母線接有60MW＋j7MVar的負(fù)荷，為了排除系統(tǒng)參數(shù)對(duì)風(fēng)電機(jī)組電能質(zhì)量特性的影響，本仿真所設(shè)定的系統(tǒng)短路容量較大，等效為理想電源。

3 風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)側(cè)電能質(zhì)量特性仿真分析

3.1 風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差特性仿真分析

3.1.1 定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)電壓偏差特性分析

在基本風(fēng)影響下，定速機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)在不同出力下與電網(wǎng)無(wú)功交換情況及110kV側(cè)電壓變化情況如圖4所示，圖中U為風(fēng)電場(chǎng)出口電壓。

圖4 定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的電壓偏差Fig.4 Voltage deviation of wind farm with fixed－speed wind turbine

由圖4（a）可看出，當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)輸出功率在最大出力的30%以內(nèi)時(shí)，無(wú)功交換量隨風(fēng)場(chǎng)出力的變化不大，基本維持在31Mvar左右；當(dāng)風(fēng)電場(chǎng)出力介于30%60%時(shí)，隨著輸出有功功率的增加風(fēng)電場(chǎng)從電網(wǎng)汲取的無(wú)功功率量增至40Mvar；而當(dāng)出力超過(guò)60%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)汲取無(wú)功功率隨有功輸出功率的增加迅速增至70Mvar；網(wǎng)側(cè)110kV側(cè)電壓標(biāo)幺值由0.96pu降至0.95pu，繼而驟降為0.91pu。風(fēng)力發(fā)電機(jī)出力60%以下時(shí)投入30Mvar補(bǔ)償電容，而高于80%時(shí)投入40Mvar補(bǔ)償電容。

由圖4（b）可看出：定速風(fēng)場(chǎng)加裝補(bǔ)償裝置后，當(dāng)出力超過(guò)60%時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)與電網(wǎng)的無(wú)功交換量已明顯減小，對(duì)應(yīng)的110kV側(cè)電壓標(biāo)幺值可維持在0.97pu左右。

3.1.2 變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的電壓偏差特性分析

雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)力發(fā)電機(jī)可實(shí)現(xiàn)定無(wú)功功率控制或定功率因數(shù)控制，因此在理想情況下無(wú)需加裝任何無(wú)功補(bǔ)償裝置。采用定功率因數(shù)（110kV側(cè)功率因數(shù)恒為0.98）控制和定無(wú)功控制（110kV側(cè)無(wú)功功率恒為20Mvar）時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)出力變化情況下升壓變110 kV側(cè)的有功、無(wú)功和電壓變化曲線如圖5所示。

圖5 變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的電壓偏差Fig.5 Voltage deviation of wind farm with variable－speed wind turbine

由圖5（a）可看出，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組采取定功率因數(shù)控制時(shí)，風(fēng)電場(chǎng)吸收的無(wú)功功率隨輸出有功功率的增加而增大，但由于設(shè)定的功率因數(shù)較大，風(fēng)電場(chǎng)升壓變壓器110kV高壓側(cè)母線電壓及經(jīng)過(guò)7km傳輸線后的系統(tǒng)母線電壓均能保持在1.0pu左右。

由圖5（b）可看出，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組采取定無(wú)功功率控制時(shí)，無(wú)功功率能夠在風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出有功功率變化的情況下保持不變，從而保證系統(tǒng)側(cè)母線電壓也能基本恒定在1.0pu左右。可見(jiàn)，雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)力發(fā)電機(jī)可靈活的實(shí)現(xiàn)定無(wú)功功率（超前和滯后）和定功率因數(shù)控制，因此其對(duì)電網(wǎng)的電壓偏差影響較小。

3.2 風(fēng)電場(chǎng)電壓波動(dòng)特性仿真分析

3.2.1 定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的電壓波動(dòng)特性

由定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)在陣風(fēng)、漸變風(fēng)、干擾風(fēng)和混合風(fēng)這4種風(fēng)速干擾情況下輸出有功功率、無(wú)功功率及110kV網(wǎng)側(cè)母線電壓的變化情況如圖6所示。

由圖6可看出，由定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)在4種風(fēng)速擾動(dòng)下均會(huì)產(chǎn)生不同程度的電壓波動(dòng)情況，其波動(dòng)特性與風(fēng)速的波動(dòng)特性直接相關(guān)。

3.2.2 變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的電壓波動(dòng)特性

鑒于目前絕大多數(shù)雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)力發(fā)電機(jī)均采用定功率因數(shù)控制方式，因此本節(jié)變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)電壓波動(dòng)特性仿真以定功率因數(shù)方式控制。圖7為由變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)在陣風(fēng)、漸變風(fēng)、干擾風(fēng)和混合風(fēng)這4種風(fēng)速干擾情況下的輸出有功功率、無(wú)功功率及110kV網(wǎng)側(cè)電壓的變化情況。

由圖7可知，由于變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)可采取定功率因數(shù)方式運(yùn)行，因此風(fēng)速的變化對(duì)由變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)側(cè)電壓影響不大，在4種風(fēng)速擾動(dòng)下，110kV網(wǎng)側(cè)電壓值能夠維持在1.0pu左右。

3.3 風(fēng)電場(chǎng)諧波特性仿真分析

直接和電網(wǎng)相連的定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)，在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有電力電子器件參與，因而也基本沒(méi)有諧波產(chǎn)生。根據(jù)IEC相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不考慮采用定速機(jī)組的風(fēng)電場(chǎng)諧波影響，本節(jié)主要對(duì)變速機(jī)組組成的風(fēng)電場(chǎng)諧波特性進(jìn)行仿真分析。

風(fēng)電場(chǎng)處于連續(xù)運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，網(wǎng)側(cè)并網(wǎng)點(diǎn)上多臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)引起的諧波電流計(jì)算公式為

式中：Nwt為連接到并網(wǎng)點(diǎn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)目；Ih為并網(wǎng)點(diǎn)上的h階諧波電流畸變；ni為第i個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)變壓器變比；Ihi為第i個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)h次諧波電流畸變；β為標(biāo)準(zhǔn)中給出的指數(shù)。

圖6 定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)在4種風(fēng)速干擾下的電壓波動(dòng)Fig.6 Voltage fluctuation of wind farm with fixed－speed wind turbine under four kinds of wind interference

由于雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)力發(fā)電機(jī)存在大功率交直交變流器，因此變流器所采用的控制方法直接決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的諧波特性。仿真雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)整流側(cè)采用CRPWM控制方法，逆變側(cè)采用SPWM控制方法，且未加裝任何濾波裝置。變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)出力70%情況下，網(wǎng)側(cè)110kV母線各次諧波電流值及含有率情況如表1所示。

圖7 變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)4種風(fēng)速干擾下的電壓波動(dòng)Fig.7 Voltage fluctuation of wind farm with variable－speed wind turbine under four kinds of wind interference

表1 變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)側(cè)各次諧波電流Tab.1 Grid－side harmonic currents of wind farm with variable－speed wind turbine

由表1可看出，在本文選取的整流側(cè)和逆變側(cè)控制方式下，變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)側(cè)母線各次電流諧波含量均較高，其中3、5、7次諧波含量最大，并且存在豐富的偶次諧波。實(shí)際中，可進(jìn)一步采用加裝輸入輸出電抗器、LC濾波器、低通濾波器等措施減小風(fēng)力發(fā)電機(jī)注入電網(wǎng)的諧波。

4 結(jié) 語(yǔ)

（1）在不加補(bǔ)償裝置情況下，定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)側(cè)電壓偏差受風(fēng)電出力的影響較大，尤其當(dāng)風(fēng)電出力超過(guò)60%以后，風(fēng)電場(chǎng)吸收無(wú)功隨風(fēng)電出力增長(zhǎng)迅速，相應(yīng)的網(wǎng)側(cè)電壓的下降幅度也非常明顯；加裝無(wú)功補(bǔ)償裝置后，可在一定程度上減輕電壓的跌落，并將網(wǎng)側(cè)電壓穩(wěn)定在國(guó)標(biāo)水平。變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)由于可以采取定功率因素控制及定無(wú)功功率控制，因此網(wǎng)側(cè)電壓偏差受風(fēng)電出力的影響不大。

（2）在陣風(fēng)、漸變風(fēng)、干擾風(fēng)和混合風(fēng)這4種風(fēng)速干擾下，定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)構(gòu)成的風(fēng)電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生不同程度的電壓波動(dòng)情況，其波動(dòng)特性與風(fēng)速的波動(dòng)特性直接相關(guān)；而變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于多采取定功率因素方式運(yùn)行，因此風(fēng)速的變化對(duì)由變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)網(wǎng)側(cè)電壓波動(dòng)情況影響不大，110 kV網(wǎng)側(cè)電壓值能夠保持在1.0 pu左右。

（3）由于定速風(fēng)力發(fā)電機(jī)在連續(xù)運(yùn)行過(guò)程中沒(méi)有電力電子器件參與，因而基本不產(chǎn)生諧波；而變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)由于在整流側(cè)和逆變側(cè)采用了大量電力電子元件，故網(wǎng)側(cè)母線各次電流諧波含量均較高，其中3、5、7次諧波含量最大，并且存在豐富的偶次諧波。

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