浅议新能源发电在电力系统中的应用论文_刘龙波

浅议新能源发电在电力系统中的应用论文_刘龙波

(湖南动力源电力勘测设计有限公司 湖南长沙 410007)

摘要:新能源,又称非常规能源,主要是指传统能源之外的正进行开发或者有待推广的多元化的能源形式,比如太阳能、风能、海洋能以及生物质能等多种。新能源属于一种可再生能源,对于新能源发电的研究和探索。满足现代社会对环境保护和能源节约的实际需求,具有一定的重要性和必要性。

关键词:新能源发电;电力系统;应用

对于电力系统而言,供应和需求间的关系一直受到人们的高度关注,为了保证电力系统可以正常运行,并为经济建设起到有效促进作用,对新能源发电予以研究显得较为重要。在电力系统中,新能源发电属于重要环节,只有保证电网的稳定运行,才能有效避免各类问题的出现,利用技术改善和优化等方式,以发挥风能发电重要作用,从而促进社会的持续发展。

一、新能源电力的概念及特点

所谓新能源通常也被称为非常规能源,是指传统能源之外的一切可以被利用、有待推广的能源形式。新能源通常具备的特点:还没有被大规模开发利用,资源具备可再生性、清洁环保性、具有普遍性、资源量大、分布广、能量密度低等。而传统的能源一般是指石油、煤炭、天然气等不可再生的资源。在我国通常所说的新能源具体指的是太阳能、风能、生物质能、地热能、潮汐能等多种可以再生的能源。新能源电力系统是指用科学新技术将新能源进行发电、输电、配电和用电的系统。发电企业具备的生产特点是在电力生产中清洁、无污染、零排放、可再生,缺点是其发电能力随机波动性大,大规模发电其电力输送困难,而连接到大型电网会对原来的电力系统的结构、运行方式、控制手段、输配电等造成严重的影响。风能、太阳能、潮汐能、生物质能等新能源生产的电力难于储存、电能输送不稳、难于约束、易受外界环境因素的制约和干扰。会使得原来的电力输送、配电系统背负较大的电力调整压力,对电力输配、电量调整的技术、设备、设施、控制都是一个新问题、新难题。这对广大电力事业建设者是一个新挑战。

二、新能源发电技术及其应用

2.1风力发电技术及其应用

2.1.1风力发电系统

风力发电的原理是将风的动能转换为机械能,再将机械能转换为电能。在应用过程中,风力会带动风车叶片旋转,系统中的增速机提高旋转速度,带动发电机发电。风力发电是目前世界发电领域的热潮,风力发电技术不需要应用燃料,同时也不会出现辐射和空气污染。风力发电系统中重要的设备是风力发电机组,文章只重点探究定桨距异步风力发电机组。风力发电机组控制系统的核心器件是主控制器,该系统具有良好的调向功能和变距系统。

2.1.2定桨距异步风力发电机组的实际情况

定桨距异步风力发电机组主要采用异步感应发电机进行实际发电操作,该风力发电机组发电机励磁本身是无功的,需要从外界自然环境进行汲取和吸收。风力发电机组采用软并网装置,并且其内在的叶轮节距角在实际应用中不能够进行调整。在定桨距异步风力发电机组进行实际应用的过程中,风速高于额定风速后应当结合实际情况采取额外的保护措施,确保新能源发电的实际情况满足社会发展的实际需求。

2.1.3定桨距异步风力发电机组并网控制

科学合理的并网能够有效的对并网过程中的冲击电流进行合理的抑制,促进风力发电的效果更加科学化和高效化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定桨距异步风力发电机组软并网采用750KW异步发电机为主要设备,并确保并网满足35KV。该发电机组软并网能够有效的对并网过程中的冲击电流进行有效的抑制,促进转速一定的双向晶闸管导通角的逐步打开,软并网启动时吸收的有功、无功相对较小,相关研究显示,软并网启动时冲击电流约3倍,很大程度上低于直接并网时的冲击电流,因而具有良好的应用性。

2.1.4变桨距变速恒频与定桨距风力发电机组的对比分析

通过对二者进行对比分析可知,变桨距变速恒频具有良好的优势,能够在一定程度上进行风能跟踪,促进风能得到最大程度上的利用,从而进行合理的有功、无功控制。与此同时变桨距变速恒频输出功率具有一定稳定性,因而具有良好的适用性。但就实际情况来看,变桨距变速恒频主设备及控制系统具有明显的复杂性,从实际应用情况来看,建设投入资金数量相对较大。

2.2光伏发电技术及其应用

2.2.1光伏发电系统

光伏发电利用光生伏特的原理,将太阳能在电池中直接转化为电能,光伏发电系统主要有三种形式,即独立用户型、并网型以及并网/独立型。

2.2.2并网光伏发电系统的主要技术

该发电系统核心技术为并网逆变器控制技术,与此同时通过电能控制技术来实现对该系统的控制和保护。

2.2.3该系统的运行特性

就光伏发电技术的实际应用情况来看,该系统的光伏发电处理呈现明显的波动性,并且光伏发电系统的电能质量能够有效的提高载波频率,对参数进行合理的整定,从而促进光伏发电技术的有效应用。

2.2.4接入对电网的实际影响

就光伏发电的实际应用情况来看,接入会对电网的负荷产生一定程度的影响,可能会导致负荷预测出现失误,并且对相关的调度计划产生影响,导致其出现一定的变化。与此同时,接入会对输电网的实际稳定性产生影响,尤其是快速波动性可能会导致电网系统调峰调频出现变动,从而对电网系统的电压产生影响,不利于电网电压的稳定运行。除此之外,保护特性会对输电网的系统稳定性产生影响,而短路电流控制水平也会对系统保护定值的可靠性、稳定性产生影响。

2.3地热发电

地热发电的原理是将地下热能转换为机械能,再将机械能转换为电能。由于地热能赋存形式的不同,一般将地热发电分为蒸汽型、热水型、干热岩型、地压型和岩浆型几种。在地热能开发和能量转换的过程中,这些形式的地热资源都可以作为发电的重要原料。目前为止开发较多的地热资源是蒸汽型资源和热水型资源。地热发电在应用的过程中不需要燃料,与火力发电和水力发电相比,降低了成本,另外,地热开发设备的应用周期较长,与水电站相比,建设投资也较低,不会受到降雨季节的影响,发电过程较为稳定,可以降低对环境的污染,具有广阔的应用前景。

2.4海洋能发电

海洋能发电的过程是将海洋中蕴藏的能量开发出来,例如海流能、波浪能、温差能、潮汐能等,海洋能是一种高效的可再生能源,在海洋中蕴藏丰富,分布广泛,在应用过程中不会产生污染,由于受到地域的限制,在能量开发方面具有一定的困难。但目前潮汐发电和波浪发电技术已在国内获得了应用和推广。

2.5生物质发电

生物质发电技术是利用生物质中所蕴含的生物质能进行发电,生物质能是一种高效的可再生能源,在应用过程中常见的发电方法有废弃物直接燃烧、垃圾填埋气、沼气等。以垃圾发电为例,主要包括垃圾焚烧发电和垃圾气化发电,在解决垃圾污染问题的同时,可以回收垃圾中的能量,在焚烧过程中将能量释放出来获得蒸汽,利用蒸汽推动发电机组发电,在这一技术的应用过程中,可以很彻底地处理垃圾污染,回收部分能源,具有广阔的应用前景。

结语

在开展不同新能源发电技术的研究中,必须大力推行具有操作性的能量利用方式,可以将重点放在利用新能源取代核电发展中。新能源的形式有很多种,发电方式的技术要求也是不同的,未来的能源规划中,必须将太阳能发电和城市垃圾发电作为研究的重点。因为太阳能发电具有较大的稳定性优势,垃圾发电可以解决城市污染问题,值得研究推广。

参考文献:

[1]张伟波,潘宇超,崔志强,张卫东.我国新能源发电发展思路探析[J].中国能源,2012.

[2]蓝澜.新能源发电特性与经济性分析研究[D].华北电力大学,2014.

[3]高泽,杨建华,冯语晴,王艳松,金锋.新能源发电现状概述与分析[J].中外能源,2014.

论文作者:刘龙波

论文发表刊物:《河南电力》2018年8期

论文发表时间:2018/10/18

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