风力发电并网技术及电能质量控制策略论文_郭小兵

风力发电并网技术及电能质量控制策略论文_郭小兵

(国家电投集团铝电新能源有限公司 宁夏银川 750000)

摘要:电能作为绿色无污染的能源,在人们的日常生活以及工业生产得到广泛的应用。因为风力发电厂的规模逐渐增大,风力发电在我国的发电产业中所占有的比重也越来越大,加上风能资源产生的特殊性,风力发电场大部分都会建造在人烟稀疏的地区,在这种环境下就会受到更大的冲击,如果不及时进行处理解决,就会对整个风力发电网造成重创。风力发电并网技术在风力发电方面得到广泛的应用,这一技术可以解决上述的问题。本文重分析我国风力发电发展的过程中出现的某些问题,为了使我国的风力发电持续健康的发展,提出了一些措施。

关键词:风力发电;并网;方法策略;

引言:因为风力发电站和与其相关的电场所占的规模逐渐增大,所以,在我国的电力产业中占的比重也越来越多,再加上风能具有灵活性与丰富性。风力发电站处在人烟稀少,承受雷电的电流要比火力发电与水力发电大得多,如果不能够及时的处理解决这些问题,就有可能导致整个电力系统产生质量的问题。

一、风力发电概述

1.1风力发电的方式无非就有两种,一种是通过独立的系统进行运行,另一种则是通过电网的方式进行运行。在这两种方式之间各有千秋,前者适用于规模较小的电力系统,后者则应用于相对规模较大的系统。一般来讲,后者更加的经济划算,它所带来的经济效益较高。并且这种方式已经成为现今世界上主流的使用风能这种资源的方式。

1.2并网型风力发电基本原理。

并网型风力发电的原理是,通过空旷地方巨大的风力来带动风轮的转动,风轮的转动可以将风能转化为一定的机械能,机械能可以带动发电机的运转,这样发电机就可以将机械能转化为电能。电能在经过电网的处理就可以将电能输送到千家万户。人们就可以用到安全可靠的电能了。

二、风力发电并网技术

2.1风电场并网运行中的无功需求

较大规模的风电场并入电力系统的过程中。首先风电场的有功出力大大的增加了负荷特性的有限功率。并且使系统的电压更加稳定。电网的正常运行需要有功功率与无功功率达到一致,二者能够相互平衡,相互稳定。当系统的电压过低时,这时需要补充相关的无功功率以及有功功率。并且因为风速这个不断变化的原因也会使风电机组的机械能随之不断变化。这样会出现风电机组有功功率不断的变化,最终导致感应发电机所消耗或者是吸收的功率随之变化,这一现象的出现使电压的稳定性大大降低。

2.2同步风力发电

同步风力发电的技术在实践中就是把风力发电机与同步发电机紧密的联系起来。在同步发电机有效的工作过程中,不仅可以输出有功功率,还可以提供无功功率。并且同时还具有控制周波稳定的功能。有效的提升了整体的电能质量,所以在我国有许多的电力系统都挑选使用同步发电机。但是怎样把同步发电机和风力发电机有效的紧密结合起来?这个问题一直都是电力专家和学者重点关注研究的,大多数的情况之下。风能这种资源有比较大的波动性,风速改变也很,这样就导致会使转子转距出现比较大幅度的波动的问题。这样就没有办法达到同步发电机需求。而且如果在宾馆工作完成之后,相关的工作人员不能综合性的考虑上面所说的问题。特别是在重载运行的过程中,这一整个系统都有很大的可能导致无功震荡与失步的结果。因为这个原因,同步发电机在风力发电的过程都没有得到广泛的使用。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是随着研发和应用了变频装,上面的问题已经得到了有效的处理。所以并网技术又被许多的专家和学者得到了更多的注意。

2.3储能技术

储能系统有着动态吸收能量并且可以实施释放能量的优势。可以及时有效的弥补风电间歇性的问题和波动性的缺陷。更好的控制风电场的输出功率,令整体的稳定性水平得到大大的提高。除此之外,如果选择了合适的储能技术,那么发电机组就会增大超强的穿越能力,另外,穿透的功率也会大幅度的提升,所以选择合适的储能技术是十分重要的,要根据供电的需求选择合适的储能技术。

三、电能质量控制策略

3.1抑制谐波

谐波的问题,可以使用静止无功补偿器来解决。无功补偿器最大的优势在于它能够对系统进行快速的调节,灵敏度非常的高,它可以检测出一同所需的无功功率是多少,能够及时的进行补充。还可以随时的调整电压的变化。通过这样的方法能够抑制谐波,使风力发电的电能质量得到有力的保障。

3.2电压波动与闪变抑时

第1种是有源电力滤波器。电压闪变这一因素,有力的影响着风力发电电能的质量。当出现电压闪变的问题时,相关的工作人员需要及时在负荷电流急剧变动的情况下,可以快速的完成无功电流的补偿作业。有源电力滤波器具有突出的优势。可以进行迅速的应变。另外还可以使补偿容减到最,最重要的是它可以非常安全稳定的进行运行工作。并且具备了特别强大的控制能力。因此可以高效率的控制电压的波动,解决处理电压波动的问题。第2种是动态电压恢复器。当出现功率快速的波动的情况时,就有可能会导致电压发生闪电的问题。这种情况下要求补偿装置需要补偿无功功率,还需要补偿有功功率。动态电压恢复器里有储能单元,能够在短时间内向系统快速输送电压。这样就能处理好电压波动的问题。当前动态电压恢复器,在风力发电中已经被广泛的使用。并且成为现今风力发电电量控制的非常重要的手段之一。

3.3统一电能顾量控制器

不但要对电压进行补偿,还要对电流进行补偿。这种情况下就应该挑选使用综合性能好的补偿装置,统一电能质量控制器则是一种综合性能比较好的补偿装置。该补偿装置能够将中联和并联紧密的联合起来。使用户可以更加简单的处理综合补偿性的问题,因为统一电能质量控制器的功能非常齐全,地理可以进行一波补偿,又可以很好的控制电能的质,所以这种综合性的质量控制器得到了非常广泛的使用。

结束语:随着我国的人口逐渐的增加,对于电能的消耗量也越来越大,能源公司应该不断的改善相关技术,为人们以及生产提供安全可靠得电能。风力发电并网技术在我国得到广泛的应用,对于这一技术也需要不断的研究,让其操作更加的简单化。另外,还需要提升电能的质量,采取一系列的措施来改善电能的质量。降低风电并网时的冲击,提升功率,这些问题都可以经过把电力电子技术与现代控制技术像结合解决处理。

参考文献:

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论文作者:郭小兵

论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期

论文发表时间:2020/5/6

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