风力发电厂电能质量综合评估及治理措施研究论文_章勇

风力发电厂电能质量综合评估及治理措施研究论文_章勇

(大唐国际发电股份有限公司广东分公司 广东广州 510623)

摘要:随着社会经济的快速发展和科学技术水平的不断提高,我国现如今的配电网建设工作也随之繁荣发展起来。在工艺生产中,越来越多的应用标准化自动生产线与精密设备、智能设备,电能技术的发展迎来了新的机遇。

关键词:电能质量;标准治理;发展趋势

风能作为清洁环保的可再生能源,越来越得到人们的重视。由于风能因具有不可调度性、随机性、间歇性等缺点,随着风电场建设规模及风电机组单机容量的增大,在风电运行过程中给电力系统带来电能质量问题。笔者将对电能质量问题及治理设备进行分析研究,为进一步的电能质量治理数据分析提供理论基础。

1、风力发电厂电能质量综合评估方法

1.1主客观赋权法

结合的权重优化评估方法风电厂电能质量评估是一个综合性问题,涉及到多个指标,主观赋权法与客观赋权法是两种常用的方法,综合权重优化分析方法是结合了两种评估方法的优点,避免其不合理现象采用的一种新型评估方法。首先基于层次分析法将评估过程分解为多个不同的组成因素,根据各因素间的互相支配关系构建一个层次结构模型,同一层次的任意两个因素间的相对重要度及上一个层次某因素重要度的相对性,均能通过判断矩阵获得。通过单层排序及总排序进行决策判断,明确最低层各个方案与最高层目标之间的相对最优程度的排序方式,以此确定权重系数,并以此为基础构建最小二乘系数优化权重系数模型,同时将主观权重系数与客观权重系数融入到最终的指标权重系数模型中。风电厂电能质量评估权重系数主要包括电压正负偏差的绝对值、谐波电压的总畸变率、奇次谐波的畸变率、三相不平衡度、频率偏差、短时间内的电压闪变六个指标,将各个母线监测点的各指标数值代入到运算公式中进行运算即可获得各母线的电能质量结果。

1.2理想解法

对电能质量的正理想解与负理想解进行评估,根据多个方案与理想方案之间的贴近度,进行排序后,选择最优方案。首先通过熵值法确定电能质量评估指标的权重,信息熵的大小与指标权重大小呈正比。使用标准0-1变换,将正负指标均转化为正指标,再将各个指标代入到标准化决策矩阵中,评估各个指标在样本中的比重,组成一个加权规范矩阵,引入指标权重向量计算正理想解与负理想解。最后计算各个电能质量方案与正理想解与负理想解之间的加权欧氏距离,计算电能质量的综合评估值,根据评估值大小进行排序,评估值越大,表明方案越优秀。在电能质量综合评估中,所有指标均为负指标,因此需要对指标进行标准化处理,全部转化为正指标,再对各指标原始数据进行规范加权,以获得一个加权规范矩阵,以便于计算各评估方案的最终数值。

2电能质量治理技术的分类

在中国现行的电能质量治理技术中,可分为并联型电能质量治理技术与串联型电能质量治理技术。

2.1并联型电能质量治理技术所谓并联型电能质量治理技术,值得是将补偿装置并联接入负荷接入点附近,解决因符合注入电流引起的电能质量问题。其中,常见的电能质量治理技术有谐波治理技术、电压波动与闪变治理、负序治理技术等。

2.2串联型电能质量治理技术除了因负荷的非线性、不平衡性以及冲击性造成的电能质量问题以外,因系统电压收到感叹而造成的其他电能质量问题可以通过串联型电能质量治理技术进行解决。

3如何正确运用电能质量治理技术

电能质量的治理问题始终受到国内外电力事业工作者的关注,因此,电能质量的治理技术研究具有相当高的价值。针对如何正确运用电能质量治理技术进行了深入研究。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

3.1做好电能质量普查工作

电能质量治理技术难是一项难度大却投资高的复杂的系统工作,因此,电能质量普查是进行治理的前提条件,通过对生产周期内的谐波电压、谐波功率、功率因数、电压波动、基部电流、点播电压、闪变动态变化趋势等进行详尽的统计,根据最终的统计数据制定相应的科学化的治理方案,提高投资效益。

3.2谐波相消法

在电力系统中接入非线性器件不能用降低或消除非线性来消除谐波,而可以通过使高次谐波的次数相同,利用相位相反将谐波进行相互抵消。

3.3滤波

滤波可以降低系统其它部分的谐波电压,通过在系统接入谐波阻挡低的并联滤波器,转移大部分换流器所产生的谐波电流。

3.4并联电容补偿装置

并联电容补偿装置同样具有了滤波的作用。因为滤波器占地面积大,且造价高额,一些电力企业为了减少投入利用并联电容补偿装置。

3.5综合治理大功率、冲击性、非线性负荷

大功率、冲击性、非线性负荷对电力系统有着产生高次谐波、负序分量、电压波动与闪变等巨大影响,造成电力质量指标下降,因此需要对其进行综合性治理,做到降低谐波、提高功率因数、稳定电压、减小电压波动与闪变等作用,降低投资,用最少的成本取到更好地治理效果。

4 风力发电厂电能质量治理具体措施

4.1风力发电厂电能质量的主要治理方式

目前风力发电厂电能质量主要治理方式包括:静止型无功动态补偿装置(SVC),是采用电容器、电抗元件和晶闸管等组成的一个并联性质的可控性强的无功补偿装置,可与系统并联向系统输出无功功率,或在自身功率不足时从系统侧电压吸收无功功率。静止型无功发生器装置(SVG),利用三相大功率的电压逆变器作为其核心,将输出的电压利用该变压器或者电抗器以与系统侧电压同频、同相的状态接入到系统中,再对电压幅值和系统的电压幅值之间的关系进行调节,从而科学界定输出功率应该保持的性质和容量,若该电压幅值高于系统侧电压的幅值时,就可以输出容性无功,低于系统侧电压时就可以输出感性无功。谐振注入结构电能质量综合治理装置(HSVQC)则是利用有载高压变压器、注入谐振去路、晶闸管和并联有源滤波器所组成的一个装置,该装置同时具备无菌控制与SVC的双重功能,完成无功补偿与谐波抑制功能。

4.2风力发电厂电能质量治理措施的选择

风电场电能质量治理措施选择需要考虑到技术可行性、经济效益、可实现性等问题,对于大功率风电场的电能质量,HSVQC以多目标的优化控制为主要目的,同时具备了VQC及SVC功能,能够控制电压,连续调节无功功率,动态治理谐波电压,同时考虑到了电压、无菌、谐波以及电网损耗等目标的优化,从而达到了效益最大化。对于小功率风电场电能质量治理,综合考虑到治理效益及治理效果,SVC与电容器是更为实用、经济的治理措施。

结语

综上所述,电能质量治理技术在现阶段的电力事业中已经得到了充分的发展与利用,必然会对未来电力事业造成十分有利的影响,进而促进整个电力系统的蓬勃发展。电子化数字化是电能质量治理技术必然发展趋势,因此,电力事业工作人员应着重注意电能质量治理技术中的新型高科技设备的升级,将科技技术与电能质量治理技术有机的地结合在一起。

参考文献:

[1]李倩.风力发电厂电能质量综合评估及治理措施研究[J].科技展望,2017,27(27):111.

[2]颜全椿,顾文,范立新,etal.考虑分功率区间的风电场电能质量综合评估方法[J].电气技术,2018,19(2):75-79.

[3]姜苏娜,方杰,林勇.基于可信性理论的风电场电能质量模糊综合评估[J].质量技术监督研究,2017(4):2-7.

论文作者:章勇

论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期

论文发表时间:2019/7/5

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

风力发电厂电能质量综合评估及治理措施研究论文_章勇
下载Doc文档

猜你喜欢