新能源发电并网系统的控制对策分析论文_刘春光

新能源发电并网系统的控制对策分析论文_刘春光

(国网江阴市供电分公司 江苏江阴 214400)

摘要:随着全球经济的不断发展,随着人们不断加大发展力度,煤炭,石油等传统能源日益枯竭。新能源的开发已成为各国普遍关注的问题之一。特别是目前,人们的环保意识不断增强。新能源(如风能,太阳能,地热能)广泛应用于发电等领域。目前,在新型清洁能源的开发和利用方面取得了一些成果。它的社会效益显而易见,环境效益显着。但与此同时,在实际应用中,仍有一些问题有待解决。以风力发电为例,分析讨论了并网系统控制和并网技术中新能源发电的发展。

关键词:新能源;风电发展;并网控制

1 风电新能源主要特点

(1)设备大而效率低。由于风的性质,其能量密度相对较小。以相同的发电容量为例,风力发电机的主要部分 - 风力发电机的尺寸比水轮机的尺寸大几十倍。就其效率而言,虽然理论上最大数据效率可以达到59.2%,但从实际应用效果来看,它还不能达到这个标准。例如,水平轴风力涡轮机的最大效率应为约20%-50%,而垂直轴风力涡轮机的最大效率应为约30%-40%。

(2)风能不够稳定。对于风能,它属于一种过程能量,受地形和其他因素的影响。它的关键因素,如风的方向和风的速度,差别很大。此外,风能具有明显的间歇性和随机性,风力发电机不易调节和控制。因此,风力涡轮机的生产非常困难。电波产生流动性也比较明显,难以有效控制。

(3)风电场的位置偏远。目前,中国风力资源丰富的大部分地区都在偏远地区。这些微区远离电力负荷中心,电网结构非常薄弱,使得当地电网难以发挥其传输作用,即风电产生的电力无法传输对外界。因此,为了发展风电,有必要将配套的输电工程纳入项目内容,提高电网建设水平,使其与陈完成,避免无电供电的被动局面。

(4)风能不能大量储存。由于电力的特殊性,目前风电的存储成本远远高于发电的存储成本,也就是说,对整个电网来说,它基本上没有蓄电能力。在大多数情况下,输出功率应作为调节存储容量的前提条件。此外,无人风力发电机,风能无法控制的特性,电网的可调度性不足,以及基于负荷大小合理调节风力发电的难度都是摆在我们面前的实际问题。

2 电网受到风电现实发展的影响

(1)电能质量受到影响。以前,风电机组容量不大,考虑到电网连接方便,结构简单的优点,采用异步发电机直接连接到配电网。然而,由于风电场位于整个供电网络的末端,其配电网络存在许多缺点,如电压低,结构非常松散,承受各种冲击能力弱,因此风电极很可能会导致配电网中的谐波污染和电压闪烁。

(2)系统难以保证稳定性。在系统稳定性方面,主要原因包括:第一,三相短路故障,断线;二是风速变化引起的干扰;第三,发电机坏了。在这些情况下,系统频率和电压极很容易波动。电压很难保持稳定。当大量风电场连接到电力系统时,有很多原因导致难以保持良好的电压稳定性,但最重要的原因是风电场需要无功功率。目前,在风力发电系统中,异步发电机占据绝大多数,其外部系统支持提供无功功率。如果风电场容量大,则无功功率可能出现控制力不能满足要求的情况,这将直接影响电压的稳定性,导致电压变化较大。对于大多数风电场,由于使用了异步发电机,如果向电网注入新的电力,VSCF风力发电系统将通过电网吸收无功功率。在这种情况下,风电场可能导致电压崩溃或降低其电压稳定性。然而,当在许多情况下提供给系统的无功功率等于风电场电网连接时,效果是增强静态部分的电压稳定性。频率稳定。实际上,系统频率受风电场因素的影响,主要取决于风电场在总系统容量中的比例。例如,当系统中风量的比例较大时,其输出功率的波动会在一定程度上影响电网的频率,也就是说,它会在一定程度上影响电网的质量。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆它需要电网中其他单元的响应能力,并且应具有部署跟踪能力。并且具有同步调节的能力,可以实现频率波动的抑制。风电的不稳定性决定了风电失去输出时电网频率的降低,特别是当风电比例较大时,会影响系统的稳定性。为了消除这种影响,最合适的措施是:第一,选择最佳的调度运行情况;第二,提高系统本身的备份能力。其主要原因是,对于大型电网而言,它具有非常大的能量调节能力和非常充足的储备容量,因此不需要考虑风力对系统的影响,对频率有影响。稳定性。但这对于小型电网来说非常重要,即必须考虑风致噪声的稳定性和频率偏移的影响。

(3)对电网调度和规划的影响。风能的主要特征是无法控制的,因此无法预测其可靠性。当风电场集成到电网系统中时,可以从备用容量中减去可用的调峰容量,其余的较低容量可用于风电的调峰操作。然而,当风能调峰的可用容量有限时,它将在风电场的运行中起到限制作用。如果风电场的功率波动不能在电网中完全平衡,则必须将风电的注入功率限制在电网中。因此,当我们计划实施发电计划时,我们必须分析系统在调频和调峰中的情况。此时,系统具有旋转备用,不仅符合频率和峰值调节的要求,而且还符合风力发电机组输出的波动值和负载平衡的影响。风电场建设存在诸多问题,不仅包括发电机组的类型,还包括其装机容量,还包括其具体布局,电网规划和风电输送。引入风电场后,由于风电的随机性和不确定性,不仅可能改变运行成本,还可能改变电网的投资,也可能改变其关系。

3 改善风电并网性能的有效对策

3.1 做好关键性数据的确定

在这方面,我们应该确定“最大耐久注入功率”和“功率流”,主要考虑风力发电在其分布和风速下的随机性。为了有效地控制风能,有必要在风电场设计过程中确定风电的“最大耐久注入功率”,以提高风力发电的可靠性和效率。为了解决风力发电中潮流引起的各种问题,有必要确定其价值。在实践中,有必要为不同的区域,环境和特殊因素选择合适的值。

3.2优化保护装置。

为了解决风力发电机运行中受各种因素影响的风力发电效率问题,采取必要的保护措施来保护风力发电机及相关设备。也就是说,我们应优化原有的保护装置,引进先进技术,以进一步提高发电量。目前,主要方式是采用动态无功补偿。目的是改善系统的瞬态特性并提高风电场的安全能力。在这方面,需要注意的是,在设计动态无功补偿装置的所有容量时,应将电网结构,SVC调节特性和风电场容量作为设计依据。加强电网结构也是一个很好的措施。在提高负载功率因数的同时,系统的瞬态稳定性和风场的安全容量是同步的。另外,实现在低压模式下自动移除风力涡轮机以在控制系统故障之后维持电网维护后的稳定性是非常有效的。但是,应该注意的是,应该很好地掌握和理解电网的调节和控制能力。如有必要,可通过直流模式连接到电网。

3.3从设计方面确保电压和系统稳定性

风电在控制风力发电质量方面起着关键作用。因此,我们应从设备设计的角度提高技术含量,保证其质量,使其电子控制装置更加合理,从而更好地解决风力发电的不足。同时,由于风电场的扩大和大量异步发电机引起的电压崩溃,还应采取相应的稳定措施。

4 结语

以新风能为例,探讨,总结了并网风力发电的措施,希望在推动风电产业发展,推动风电产业发展方面发挥更大作用。

参考文献:

[1] 张全成,张永明,林钧斌等 . 风电新能源发展与并网技术分析评价 [J]. 上海节能,2011,(3):19-23.

论文作者:刘春光

论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期

论文发表时间:2019/4/18

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