关于风力发电机组并网技术问题探讨论文_陈方平

关于风力发电机组并网技术问题探讨论文_陈方平

(中广核新能源宁海一市风电场)

摘要:我国整体经济建设的快速发展离不开各行业的大力支持和国家政策的扶持。由于我国人口庞大,所需能源较多,尤其是电力系统,风能资源无污染、可再生,能够为国民提供清洁性能源,提高国民生活质量,因此我国对风能资源开发十分重视,所以中国在2014年就已经成为风能资源开发的大国,直至今日仍然在不断发展。

关键词:风力发电;发电机组;风能资源;并网技术

引言:

我国电力行业发展至今,其建设技术和建设规模处于世界领先水平,为我国基础建设贡献力量。最近几年来,我国经济呈现高速发展的趋势,人们对日常生活的要求越来越高。电能已经成为人们必不可少的能源,我国对新能源的关注度越来越高,尤其是“可持续发展战略”提出以来,人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率展开了研究。

1风力发电并网技术

1.1同步风力发电机组并网技术

第一种是同步风力发电机组并网技术,这类技术的应用原理是可以将风力发电机组与同步发电机组进行有效的融合,在确保工作正常进行的情况下,提高风电发电的性能,通过对有关的资料进行调查,我们可以知道,同步风力发电机组的并网技术可以提高对风能的利用率,提高风能在发电机组中的应用效率。现阶段,市场上对同步风力发电机组的并网技术的使用范围较为广泛,这项技术在风能行业中的使用可以最大程度的提高发电的容量,带动相关的设备工作。除此之外,风速过大会导致发电机组产生过大的波动情况,影响机组的正常工作。为了提高相关工作的效率,技术人员应该将机组之间进行结合,分析电网以及发电机组之间的关系,最大程度的提高电网发电的质量。

1.2异步风力发电机组

异步风力发电机组与同步风力发电机组不同的地方在于,异步风力发电机组在并网过程中不需要进行同步操作,便可进行并网。异步风力发电机组只需要风力发电机组的相位、频率、电压大小处于一定范围内,就可轻松实现并网发电,十分便捷,最重要一点是可以保证并网发电稳定性。1.异步风力发电机组的并网方式,异步风力发电机组机组在采用的并网方式,主要是双向晶闸管控制的软启动方法,也可将其称之为软投入法,主要运作方式是,利用风力机与发电机运行速度,在运行过程中断路闭合器是在发电机的输出端,将其与双向晶闸管和电网连接,即可达到双向晶闸管运行增大效果,实现异步风力发电机组的并网。此时,还需及时观察电流方向,是否已经被双向晶闸控制,争取将并网冲击电流控制在一定程度内,让并网以稳定的方式进行。并网稳定运行过程结束后,微处理机会发生结束信号,将其中一组开关准确的连接双向晶闸管,连接过程中需要利用短接方式,最后结束异步风力发电机组并网过程。2.双馈异步风力发电机组的并网方式,双馈异步风力发电机组进行并网时,最大优势是可以在保证稳定性的同时可与电网直接连接,双馈异步风力发电机只需通过相交变频器,就可接入已有电网。双馈异步风力发电机组在并网连接过程中,主要拥有以下特点:可以带动风力发电机组转速,将风力机与发电机转速同时提升,将电压、同步、相控制在变频器内,保证连接电网速度,同时避免并网过程中出现的电流冲击。部分风力机转矩转速不停止,使用双馈异步风力发电机机组可以让风力机保证在静止状态启动双馈电机运行,实现电动机工况分析。风力发电机的转速可以进行调整,只要熟练掌握风速、负荷变化就能使风力机转速保持在最佳叶尖速,帮助电网最大程度发挥电能输出。双馈发电机励磁可以通过励磁电流的频率、幅值和相位进行调节,调节励磁电流频率,风力发电机运行过程中产生变速,也可保证输出电力频率的稳定性。转子电流相位发生转变时,可以根据转子电流产生的磁场空隙进行位移,改变双馈电机与电网电压位置的相对性,将电机功率角进行转变,实现调节励磁对功率产生的影响,平定电流有功功率及无功功率。双馈异步风力发电机组,可以改变风能转化效率,帮助并网控制更加可靠稳定,保证电网功率因数、谐波小,实现稳定并网控制。

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2提升风力发电并网技术有效对策

2.1完善风电信息分析工作,强化并网管理

加强信息的管理以及提高并网技术体系。为了提高风力并网工作的完成效率,相关的技术人员应该在风力发电的过程中,建立信息完善平台,对风力发电的数据以及信息进行收集、整理。信息的收集以及整理是一项十分漫长的过程,包括多个行业、多个领域,其中风电规划前期、后期以及运行中期的数据都应该进行记录,数据的完整性对并网的后期管理具有十分重要的作用。并网管理是多方面的,为了提高并网管理的质量,相关的单位应该建立专门的管理队伍,对并网进行大规模的监管、检测,进一步完善风力发电的管理体系,除此之外,对于大型的风力发电项目,要做好年度的规划,对风力发电的情况进行严格的记录,根据有关的资料显示,风力发电管理体系的制定以及完善可以从根本上提高用电的质量情况,提高相关产业的工作效率。

2.2提高技术人员的专业能力

电力企业可以针对风电并网工作加强相关技术人员的技术培训,定期组织专业知识的培训,从而提高技术人员的专业素养,不断的提升整体风力发电网络的服务质量。电力企业可以针对风机叶片结构、故障诊断、损伤维修以及运行维护等方面开展培训工作,安排相关技术人员就严重叶片缺陷的识别,分类分级和缺陷修复建议等问题进行深入的探讨和学习。风力发电企业要继续加强技术交流和业务培训,推进风力发电技术的创新和应用,不断的提高风力发电变电技术及电能质量的控制,为电力生产的运行和维护提供有力的技术支持。

2.3提升设备可靠性,优化机组设计

对于发电业务,除了要关注设备本身的问题,更希望的是把发电厂中的风力发电机组、输电线路、SVG、变电设备等各个环节连在一起,从系统的角度来看,而对于设备厂商,比如风机,是一个相对独立、完整系统,但从我们的角度,却是整体的一环。两者之间对于可靠性管理的侧重点有相同,也有不同。无论是设备的可靠性,还是系统的可靠性,还是要从技术和管理两个层面串起来,整体考虑如何做到真正的可靠。在现有风电场投资经济模型下实现风电场的预期收益,必须使用大兆瓦、高效率、小体积、低重量、便于运输、吊装安全的风电机组,以实现风电场整体投资不增加的情况下,提升发电量,降低度电成本。同时技术路线的多样化亦可推动风电机组技术进步,还有绿色制造也是在风电发展建设中需要重点考虑的问题。总体来看,未来风电行业的技术发力点集中在以下方面:增大风电机组的单机容量;提高叶轮的捕风能力;提高风能转换效率;提高机组及部件质量;增强机组运输、安装便捷性;增强机组环境适应性等,相关风电企业要进一步提升设备可靠性,研究机组优化的有效措施,促进整体风电机组工作效率的提升。

3风力发电机组并网之后需要注意的要点

风电场由于无法准确测算风的方向和速度,就会导致风力发电机组与电网连接过程中的电压产生变化,尤其遇见阵风和渐变风时,并网难度将会大幅度增加,并且还会导致风力发电机组无法稳定运行。异步风力发电机组虽然可以保证并网过程中保证电网电压稳定性,但还是会在并网过程产生瞬间电网电压水平不标准的情况,尤其是电网电压水平降低后,产生的不良影响。不过,对于这方面我国现有科研团队已经找到了解决方法,就是利用无功补偿电容器,在并网过程中帮助异步风力发电机组进行并网连接,保证并网过程中电网电压一直处于稳定状态。

结语

风力发电机组在未来电力发展中十分重要,并网技术也需不断重视,本文中指出了风力发电机组在并网过程中各自的优缺点,希望相关科研团队可对各种并网技术进行深入研究,保证电网电压稳定,实现并网技术稳定性。电力是国民生活中不可或缺的一部分,需求量较大,质量要高,相关技术人员需不断进取,在传统发电方式中进行创新,为风能资源受众群体提供稳定、安全的清洁性能源。

参考文献:

[1]吕昶.风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨[J].科技视界,2017(28):131+139.

[2]齐洁,常耀华.对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论[J].企业研究,2014(02):153.

[3]常耀华.对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论[J].电子制作,2014(01):266.

论文作者:陈方平

论文发表刊物:《河南电力》2019年5期

论文发表时间:2019/11/19

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