摘要:我国社会经济的不断发展促进了电力行业的发展。在发电方面开始改变传统的发电方式,逐渐地应用新能源发电。但是,利用新能源发电存在着电能质量的问题。文中主要针对新能源发电与电能质量问题进行分析和研究。
关键词:新能源发电;电能质量;问题
引言
加强环保以及发展新能源是世界上所有国家都比较重视一个发展问题,并且各国都推出了与新能源发展有关的计划,应用新动力推动经济快速发展。把新能源进行合理的转化,例:水能、风能和太阳能等诸多资源转变成燃料或者电能,再通过电力技术把一次能源变成使用方面和高效清洁的二次能源服务与人们。
1新能源发电的工作原理
1.1风力发电的原理
风能属于大自然当中的一种源源不断的能源,应用风能进行发电能够避免出现能源枯竭的情况。而风能就是通过风力来带动风车进行转动,把风能变成机械能,然后通过风轮轴把机械能变成电能,进而达到应用风力进行发电的目的。而风力发电机是由限速机构、调向器、发电机、存储能源的装置、风轮和塔架等构成。
1.2太阳能发电原理
与风能进行比较,太阳能的持久性要强很多。现在他太阳能发电主要包括了光伏发电以及光热发电两种,将这二者放到一起进行比较,光伏发电具有更加良好的发展潜力和空间。通常利用太阳能进行发电很少会应用到光热发电这种方式,一般都会使用光伏发电,例如:应用太阳能电池。当太阳能电池接收到太阳光时,电子就会从正极流向负极,而电洞从负极流入正极,进而在形成电流同时实现发电的目的。太阳能发电机由控制器、逆变器、蓄电池、电池板等构成。实际上太阳能发电,就是他通过太阳能电池板对太阳光进行接受,然后产生相应的电能,最后把产生的所有电能都存入到蓄电池当中,此时逆变器变会把直流电变为交流电,进而将电供给电器,同时还能够直接把产生的交流点输送到各个配电网当中,以为广大用户提供他们所需要的电能。
2新能源发电的电能质量问题
2.1谐波问题
新能源发电中产生的谐波主要有发电机自身的配备、发电机并联补偿电容器与线路电抗之间发生的谐波电流,谐波电流对电能的质量造成严重的影响,甚至会引发电能事故。谐波不是固定的,是随着用电环境变化的,而且,再加上配电网的复杂性,很有可能将谐波电流放大产生谐振,对电力系统造成极大的损害。
2.2闪变的问题
在当今的风力发电系统中,大多都是采用软并网方式的发电机组,在发电机组启动过程中会产生大量的冲击电流,造成电力系统闪变的问题。当实际的风速超出限定的风速时,风力发电机自动运行,如果所有风力发电机同时动作,对配电网产生的冲击就会非常明显,使得电网出现闪变的问题。
3控制电能质量问题的方法
3.1对谐波进行抑制
谐波这个问题不但会危害电场,而且还会影响电力系统的正常运行,所以,利用新能源进行发电时,一定要对谐波进行严格控制和管理。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此当发电厂应用电力转换器进行发电时,应该对电场当中的注入系统所产生的谐波进行抑制,通常情况下谐波注入电流应该与公用电网规定的谐波标准相符合。而在发电厂把谐波电流向配电网进行注入时,应该根据供电公用连接处的谐波园和发电厂中的装机容量同设备的总容量进行合理分配,只有这样避免利用新能源进行发电时,不会有谐波的问题出现。此外,在应用新能源进行发电时,要尽可能不使用单一发电机进行发电,假如使用单一发电机进行发电,那么局部谐波电压就会升高,进而影响电力系统的运作,并且尽可能将众多种不同型号的发电机混合配置在一起,进而达到有效控制谐波电流的目的,促使顺利应用新能源进行安全发电。
3.2对闪变问题进行控制
在利用风力进行发电时出现的闪变情况同样会影响电网的正常运行,所以,针对风力发电过程中出现的闪变情况,一定要采取一系列的措施进行控制。其一,风力发电厂中公共接入连接出所具有的闪变干扰值必须与电压和闪变允许波动和电能质量的要求相满足。同时风力发电长因为发电而产生的长时间以及短时间闪变值,一定要根据电厂供电连接处总容量同装机总容量间的具体比值来进行配置,这样在风力发电过程中就不会出现闪变问题。
4新能源发电的发展趋势
4.1风力发电的发展趋势
在新能源发电中,风力发电是主要新能源之一,占新能源发电的比重较大。2008年,全世界的风力发电装机容量大概只有8000MW,到2017年全世界的风力发电装机容量达到100 GW,到2017年全世界的风力发电装机容量已达到310 GW。通过对近几十年全世界风力发电装机容量的分析,预计在未来的20年里它将会以每年30%的装机容量递增。2017年,我国的风力发电装机容量已达到4900 MW,新能源风力发电为我国电力事业做出了巨大的贡献,更为人们日常生活、生产以及工作创造了更多的电力能源。预计在未来的几年里,我国的风力发电装机容量将会以现有的20%递增,到2020年风力发电装机容量预计能增长140%。
4.2太阳能发电的发展趋势
太阳能与风能一样都是世界新能源之一。相比之下太阳能发电要比风力发电应用更广泛。风力发电大多数都用于发电厂,而太阳能发电不仅局限在发电厂,同时还通过高科技研发出太阳能电池,被人们广泛应用。尤其是美国推出光伏计划以及日本推出新能源计划以来,太阳能发电的发展更为迅速。2017年,全世界太阳能光伏发电装机容量已达到48 GW,预计到2020年,全世界光伏发电装机容量将突破220GW。2017年,我国太阳能光伏发电装机容量也已达到2400 MW,预计到2020年我国太阳能光伏发电装机容量将突破3100 MW,这无疑会给我国电力事业发展做出巨大的贡献。
结束语
风能和太阳能等新能源属于可再生能源,具备最低的碳排放水平。是对环境友好的能源,新能源发电具备良好的发展前景。但是在发展大型并网风电场和太阳能光伏发电场的同时也应注意其对电能质量的影响,因为良好的电能质量对于保障电力系统安全,经济稳定运行。减少不必要的发热损耗,提高能源转换和输配的效率,实现高效清洁发电和安全供应。具有非常重要的意义。
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论文作者:吴小川,王振华,张桂芹,孙涛,李佩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/9/18
标签:新能源论文; 谐波论文; 电能论文; 装机容量论文; 风力发电论文; 风能论文; 太阳能论文; 《电力设备》2018年第7期论文;