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风力发电对电网运行的影响及控制

来源:华盛论文咨询网时间:2018-10-28所属栏目:工业论文

  

  摘 要:随着我国经济的繁荣发展,伴随而来的是一系列的环保问题,为了加强国家环保建设,节省能源消耗,新能源风力发电取得了明显的进步,尤其是近些年来,太阳能、风能、地热能、潮汐能等一系列新能源都得到了广泛的应用。风力发电自身依靠绿色、节能的优势取得了良好的发展。本文首先阐述了风力发电在我国的发展现状,论述了风力发电运行带来的不良影响,并提出了相应的解决对策,希望能够促进风力发电和电网运行之前的协调发展。

  关键词:风力发电;电网运行;影响;对策

风力发电论文

  前 言

  随着新能源行业的崛起,风力发电引起了社会各界的重视,风电发电规模在全网容量中的比重越来越大,常规电源控制能力和发电技术被明显削弱,但风力发电某些功能还不够完善,在发电运送过程中容易产生这样那样的问题,因此,有必要加大对风力发电的研究,选择相应的措施,避免风力发电对电网造成阻碍,尽可能的利用风力发电的发展,促进我国电力实业的进步,降低发电成本,保护环境,取得资源和环境的可持续发展。

  1 我国风力发展的现状

  风力发电在我国的起步很早,经过多年的发展,已经和火力发电和水力发电并称为我国的三大新能源,从当前发展的实际情况来看,我国风力发电技术的研发水平还不高,大部分都是依赖国外先进技术,或者对国外的风力发电进行改造和吸收而来的,自主科技水平含量较低。从20世纪50年代至今,我国的风力发电呈现稳定发展状态,在2009年已经达到世界第二的地位,可见我国风力发电的速度迅猛。但是从风力发电和电网运行的矛盾来说,我国的风力发电和电网运行还不协调,主要有以下几个方面的问题:①风力发电建设和电网的建设节奏存在矛盾,风力发电还需借助火力或者水力发电运输网来传输自己。②过渡的侧重对资源的规划,缺少对运输电网科技含量的投入。③整个风力发电和电网运行之间存在不匹配的矛盾。这些都是当前亟待解决的关键问题。

  2 风力发电对电网运行的影响分析

  风力发电对电网运行的影响有很多,短路电流安全系统直接关系着风力发电的系统运行顺畅与否,闪变现象直接影响着输电质量,电网调度是用电安全的基础,本文主要探讨风力发电对短路电流的影响,对闪变的影响和对电网调度的影响。

  2.1 风力发电对短路电流的影响

  风力发电对电网的直接影响就是改变接入点的短路电流场,一般短路电流场中很少使用同步电机,当电机接入电网就会增加短路电流,改变短路电流特性。在对电网进行短路分析时候,必须考虑风力发电对电网短路容量的影响,如果短路容量过大就有可能超过电网保护装置的容量限制。因此,在风力发电装机容量必须看是否超过额定容量,还要考虑变压器、母线、线路等装置,看是否需要更换零件,在故障情况下也要能够保证风机保护系统和电网保护系统互相协调,减少对电网的负面影响。

  2.2 风力发电引起闪变

  风力发电接入电网后必然会引起电压的波动,继而引起闪变现象的发生,随着风力场容量的增大,闪变问题越来越严重。闪变是对电能质量衡量的重要指标,可以反应灯光照度波动的主观视感。风力发电引起闪变主要是因为功率波动、风力机组在切入风时的启动、停机等操作原因,评估闪变的方法主要是闪变值Pst和长期闪变值Plt,在计算短期间的闪变还要考虑电压波动引起的白炽灯照度变化,考虑眼脑对波动的视感,考虑长时间闪变强弱的量值,原则上,在风力电场接入电网之后,其闪变值应控制在一定的范围之内。

  2.3 影响电网调度和安全

  我国幅员辽阔,风力资源相对分散,在很多风力资源丰富的地区电网一般薄弱,负荷较小,会约束风力发电的电网调度,最终影响电源电压,给人们的生产和生活带来很大不便,因此必须调整电网潮流分布,但是这样会影响到电网的节点电压。风能本身所具有的间歇性和控制难等问题,也会导致风电机组的运行出现波动,加上网后风电场自身的反调节作用,更是会加大调峰容量和备用电源的容量,这样又给调度工作带来影响。除此之外,风电机组还会和电网末端连接在一起,从而改变配电网功率流动的单向性,也会增加风电场周围电网的运行安全,让电网超出规定范围,有时候还会引起电压崩溃,而风力发电在运行过程中注入的新电量,又会重新感染电网的频率,影响电网的运行稳定,导致短路问题,从而对开关、母线等装置造成损坏,从而引起电网运行的安全。

  3 风力发电不良影响的解决措施

  风力发电产生的不良影响严重影响着用电质量,必须采用相应的措施,本文从加强风力发电的安全性防范,提高风力发电的用电质量,规划电网,解决风力发电的调度不良三个方面入手,谈谈解决风力发电不良影响的解决措施。

  3.1 提高安全性的措施

  对于风力发电来说,提高其安全措施是非常重要的,电力企业要综合考虑各方面的因素,将风力发电影响电网运输安全的各个因素都考虑进去,比如运输方式、频率控制、安全故障等,根据具体的情况采取有效的措施。就当前的形势来看,可以加大对风力电网的投资力度,鼓励创新,对风力电网施行并网升级改造,提高风力运输电网的工作效率,增加风电场开关的遮断容量,还可以安装额外的滤波器,防止电网谐波,保证电网安全稳定的运行。

  3.2 对供电质量的解决措施

  对于风能的供电质量一定要高度重视,根据实际的情况对整个电网结构进行改造,合理的调节电网线路,对电压的等级和输电方式及时改造,比如可以采用超高压输电来代替高压输电,对自动控制装置进行更新,避免电能质量受到风力的影响。为避免风力发电引起闪变现象,可以改变运输功率,扩大其闪变值的阈值,避免其电网闪变给企业生产带来不良的影响。必要时,可以专门建造风能供电电网,将设在偏远地带的风能直接通过风能电网输送出来,直接供应人们的生产和生活。

  3.3 调度不良解决措施

  电网调度不良一直是电网研究工作的重点,对此,一定要加大研究力度,针对电网的实际情况提升电网对电量的接受能力。要对电网调度不良进行详细研究,保证电网能够接受最大风能的容量,并将电网正常运行的各种参数做好记录,为建设好国家风力输电网提供依据,同时也为企业提高风力并网技术提供借鉴。在国家电网内部,制定完善合理的风力发电并网装置管理制度,并培养专门的人才从事风力发电调度工作,能够科学预测风力发电的风电功率,保证对风力发电机组起到积极的作用。

  4 结 论

  在新能源領域的发展过程中,风力发电占据着十分重要的地位,也是我国新能源的主流。本文主要对风力发电对电网运行的影响进行了分析,对其中的短路电流、闪变、调度和安全几个方面进行了分析,并提出了其改善策略。希望通过本文的研究,能够引起电力企业对风力发电的重视,积极思考,寻求政策,充分考虑风力发电给人们的生活带来的积极作用和有利影响,加大对风电的研究力度,不断提高风电的科技投入,完善风电发电的各项技术,保证风电发电和其他发电形式一样,共同我国电力事业的良好发展。

  参考文献

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