新能源发电与电力质量问题的对策分析论文_郭阳

新能源发电与电力质量问题的对策分析论文_郭阳

(国宏新能源发电有限公司 内蒙古赤峰市 024000)

摘要:低碳环保理念在社会各个部分不断的强化,资源节约也成为当前环境保护和可持续发展的重要议题。电能在社会发展以及生活中有非常广泛性的使用,国家对此都需要有足够的关注和认识,各个地区的经济发展和生活都离不开电力的供应,因此开发新能源进行发电,保障电力质量也成为一项非常合理性的选择,水能和风能以及太阳能都可以转化为燃料进行发电,通过电力技术将电能变成一种高度清洁的二次能源也是在未来需要更深入探索的。

关键词:新能源发电;电力质量;问题;对策

1新能源发电的概述

发展新能源、加强环境保护成为世界各国的重要发展战略。世界各大经济体都纷纷推出了新能源的发展规划,以新动力来促进世界的经济发展。将新能源即可再生资源进行转化,如太阳能、风能、水能等资源转化为电能或清洁的燃料,再应用电力技术将一次能源转换为高效清洁、运输使用方便的二次能源供人们使用,并通过不断改进新能源,来控制环境污染现象。

2新能源发电的工作原理以及发电机的结构

2.1风力发电的工作原理以及发电机结构

风能是大自然的能源,是取之不尽、用之不竭的能源,利用风能发电可以避免能源枯竭的危机。风能主要是利用风力带动风轮转动,将风能转变为机械能,在风轮轴的带动下将机械能转换为电能,实现风力发电。风力发电机主要由风轮、变速器、限速的安全机构、发电机、塔架、储存能源的装置等组成。风力发电机种类很多,如,横轴式三叶片风轮发电机。该风力发电机在大型风力发电厂应用极为广泛,其风轮转动速度,主要有两种转速,风力较强的时候,转动速度为高速,风力较弱的时候,转动速度为低速。这种大型的定速风力发电机主要采用感应式异步发电机的结构,能直接产生配网用电频率的交流电。除此之外,还有很多风力发电机是变速的,变速风力发电机的结构主要是利用风轮能转动再通过变速箱传送至机舱的风力发电机,而且变速风力发电机的动力效率大多改善过,直接提升了风力发电机的运行效率,产生更多的电力能源,而且,在弱风下风力发电机的噪声会更低,将产生的电力能源通过变压器的升压作用,供配电网供电,为人们提供电能。

2.2太阳能发电的工作原理以及发电机结构

相比风能来说,太阳能更具持久性。目前,太阳能发电中主要有光热发电和光伏发电,相比之下光伏发电更有发展空间。正常情况下太阳能发电很少使用光热发电,大多都采用光伏发电,如使用极其广泛的太阳能电池。太阳能电池在受到太阳光照射后,电子将会由正电极向负电极移动,从而形成电流,实现发电的作用。太阳能发电系统主要由太阳能电池板、蓄电池、控制器以及逆变器等部分组成。太阳能发电是利用太阳能电池板来接收太阳光而产生电能的,然后将产生的电能存入蓄电池中,这时逆变器将直流电转变成交流电,从而实现对电器供电,或是将产生的交流电直接输送到配电网中实现对人们供电。

3新能源发电的发展现状分析

3.1目标不稳定,专项规划脱节

我国在新能源的发展目标上还存在非常多的不稳定性,政府相关的未来发展规划以及文件当中就包含了一点重要的使命,发电的目标需要伴随着时间以及社会形势的变化而发生变化,因此这样就导致发电过程中并不存在一个相对稳定性的目标。在新能源发电方面,发电和电网之间并未进行密切的配合,存在计划的脱节性,新能源发电与市场的需要之间相互脱节,这些一般都是因为新能源在发电规划的过程中没有制定完备性的计划,缺少在电网工程方面的投入以及建设,由此让新能源的发电与电网输送能力不能良好匹配,造成限电比重增加。目前,国家正通过完善智能电网和超高压电网建设来建减少此类情况。

3.2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,甚至会引发电网事故。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆谐波不是固定的,是随着用电环境变化的,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。

3.3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。

4新能源发电电能质量问题的控制措施

4.1 发展方式的转变

转变发展方式主要是从国家的角度出发,对能源发展战略还有电力发展战略进行多方面的关注,生产过程当中坚持安全性生产,不断的对安全性、鼓励性以及经济性问题进行协调解决,做好多个方面的统筹规划,只有这样才能够让新能源在发展的过程中坚持装机和质量并重的理念,以前只是单纯的追求集中的大规模性的开发,现在更倾向于分散的,分层的开发。

4.2谐波的抑制措施

谐波问题不仅对电场造成极大的危害,还对电力系统造成严重的影响,因此,应做好新能源发电中谐波电流的控制。当发电厂利用电力电子转换器发电机组时,要做好对电场注入系统的谐波电流相应的抑制措施,谐波注入电流需要满足公共电网谐波(GB/T145149)的要求。在发电厂向配电网中注入谐波电流时,需要参考发电厂装机的容量与供电公共连接点上的谐波源发电和供电设备的总容量的比值进行相应的分配,这样才能有效地控制新能源发电出现的谐波问题。另外,在使用新能源发电的过程中,要尽量避免采用单一的发电机,这样会使局部谐波电压过高而对发电系统造成一定的威胁。要尽量采用不同种类型的发电机进行混合配置,以有效对谐波电流进行控制,促进新能源发电的安全有效运行。4.3闪变问题的控制措施

风力发电厂出现的闪变问题也会对电网造成极其严重的影响,因此,要针对风力发电厂的闪变问题做好相关的控制措施。首先,风力发电厂接入的公共连接点处的闪变干扰值必须满足电能质量、电压允许波动和闪变(GB12326-2000)的要求,而且,风力发电厂由于发电所引起的短时间和长时间的闪变值,必须按照风力发电厂装机的总容量与供电公共连接点干扰源的总容量之间的比值进行相应的分配,这样才能有效地控制发电中出现的闪变问题。

5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。2000年,全世界的风力发电装机容量大概只有8000MW,到2010年全世界的风力发电装机容量达到100GW,到2015年全世界的风力发电装机容量已达到432GW。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20%的装机容量递增。2015年底,我国的风力发电装机容量已达到145.3GW,同比增长26.8%。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%。

结束语

新能源的发电对于质量要进行更多方面的控制,尤其是电能的质量还有具体的运行情况,因此在以后的电力管理和发展过程当中,还需要做好具体问题的具体分析,争取减少谐波和闪电问题的产生,进一步的促进社会的全方面发展,在使用新能源进行发电的过程中还要全面的提升用户的电能使用质量,让整个电力行业都能够又好又快的发展。

参考文献:

[1]周 伟.风力发电对电力系统影响探析[J].中国新技术新产品,2016.

[2]刘 永.阿勒泰某水电站发电引水上平洞混凝土质量缺陷处理[J].陕西水利,2016

[3]冯伟忠.中国火电的质量与国际竞争力[J].上海质量,2015

论文作者:郭阳

论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期

论文发表时间:2018/3/13

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