关于风电接入对电力系统的影响研究论文_赵伟,陈雯雯

关于风电接入对电力系统的影响研究论文_赵伟,陈雯雯

(襄阳诚智电力设计设计有限公司 441002)

摘要:随着我国社会发展水平的提升,人们保护环境的意识加强,因而发现了众多可再生能源,像是太阳能、风能、水能、潮汐能等,其中风能在我国使用最为普遍,因为我国的风力资源十分丰富,但是风力发电还存在着一些问题,因此本文研究了风电接入对电力系统的影响,以期促进我国电力事业更好的发展。

关键词:风电;电力系统;影响

前言

风力发电是一种可再生能源发电技术,我国在政策上对其报以高度重视的态度,所以使得风力发电近几年在我国发展十分迅速。虽然我国风力资源较为丰富,但是开发起来较为困难,并且其发电站会设置在偏远地区,电网末端没有较高质量,直接接入会降低电网运行稳定,因而有关人员要对其接入进行优化,使其为人们提供更多的电力。

一、风力发电概述

风力发电是一种将风能的动能转化为电能的发电方式,在新时期背景下,我国开始重视生态环境建设,这对风力发电来说是一个重要的发展机会。风能是一种可再生能源,清洁无公害,现已被广泛用于我国各个领域之中,为我国社会发展提供了充足的电力资源。现阶段,风力发电在我国有了一定的发展,但是仍存在着一些问题。由于风能的分布较为特殊,并且我国在规划风力发电及其基础设施建设上存在着较大的不平衡性[1]。另外,我国现有的一些关于风力发电的技术大多是由国外引进的,同时风力发电需要较为广阔的土地,这使得其占用了我国大量土地资源等,此些都是我国在风力发电上亟需解决的问题。

二、风电接入对电力系统的影响

(一)对继电保护装置的影响

当风力发电的机组切入频率较高时,会对接触器产生极大的影响,不仅能够简短接触器的使用寿命,而且若是频率过大,会直接造成接触器损毁。因此,若是想电力系统运行正常,就要对风力发电机组的频率进行有效控制,确保在风向期间,风力发电机组能够与电网保持相关联状态。若是启动风速周围有风速的波动,这时可以让其发电机短时间内运行。在此种情况下,风电场与电网之间的联络线所流过的功率有时是双向。在正常状况下,配电网的电流保护是三段式的,若是风力发电厂将配电网接入电网的末端,虽然电力系统在发生故障短路时存在的电流不大,但也会对电力系统中的保护装置产生极大地干扰影响,所以在为风力发电厂安装保护装置时,要将此因素考虑在内,以保证电力系统能够高效运行。

(二)对电网稳定运行的影响

若是没有极特殊的状况,风力发电设备会在电网末端接入,从而将传统电网的电源分布结构进行改变,同时也改变了电流的流向及分布。这是因为风电接入电力系统后,会对电力系统的整体运行造成影响,以往配电网功率方向是按照用户的顺序,但是当风电接入后,会将变压器的流向直接改变,这不仅为系统规划增加了难度,还提升了设计难度。当风力发电设备的功率渐渐增加时,会轻易的让风力发电厂周围的电网中部分电压增强,若是影响过大,会使整个电力系统处于崩溃之中。经过相关实践证明发现,风力发电的功率波动会使电网的峰谷差变大,电力系统的调峰也会变得更加复杂,只有降低风电设备在电力系统中的装置比重,才能够确保电力系统不会受到风力发电厂的影响。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此,有关人员要加强对风力发电设备装置的占比管控力度[2]。另外,当电力系统因此原因出现故障时,有关人员可以切除风电机组,以此保证电网能够有效、稳定的运行。但是由于电厂功率会对电力系统的性能产生直接影响,功率越大,电力系统的稳定性就越低,从而使得整个电力系统的运行处于不稳定的状态。

(三)接入位置对电流保护的影响

在电力系统中的配电网,其最常用的系统保护方案是由电流速断保护、限时的电流速断保护,以及过电流保护构成的组合方案。通过对不同类别的风力发电机组的故障特征进行分析,可以了解到风力发电机所提供的短路电流会在一段时间内迅速降低。根据风电接电位置在发生故障点的上游与下游直接的对比可以得知:当风电接入的位置不同时,其所发生的误动与据动的范围和可靠系数、风机接入容量以及线路的长短有关。当风电接入的位置处于故障点的上游时,受到风电助增电流的作用,可能会使存有故障点的线路的相邻线路超过一级电流保护;当风电接入的位置处于故障点的下游时,受到风电分流的作用,可能会使存有故障点的线路的相邻线路据动二级电流保护。

(四)对电压偏差的影响

因风电接入所引起的电压偏差的因素有很多,主要有供电距离超过供电半径标准、供电导线的截面积设计不合理、电压损失过多、调压措施不合理、线路负荷较大等多个因素。经过有关实践发现,如果想要将电压将至到最低,最先要做的就是保护无功功率的就地平衡,以此达到降低线路能耗的目的。其次,要从风电系统方面进行分析,由于风速及发电机组出力具有不可控性,所以使得电网结构及电力系统电压的分布情况受到了无功功率的影响为变化,因此,有关人员务必要对其加强动态管理。对于电压偏差的处理,最常见的措施就是要选择并配置合理的无功功率电源,对电力系统的测电压进行调整,或是就地补偿等。

另外,在进行无功补偿时,首先要严格按照风速对风力发电场侧方进行调节补偿装置,并要确保无功补偿完全遵照就地平衡原则[3]。其次,在符合上述条件后,对于风电接入电力系统的武功配置方案,可以根据其没有经过实施的状态继续进行。风力发电场实行就地补偿措施能够有效保证风电接入的电压具有较高质量,且系统运行稳定。另外,在电力系统正常运行时,从风速的角度进行无功补偿可以确保风力发电具有较强的经济性及稳定性。

结束语

综上所述,随着经济水平的提升,人们需要更多的电力支持,然而传统的发电方式已经不能满足现代人们的需求,因此需要找寻一种新的发电方式,风力发电虽然符合人们的用电诉求,但是其直接接入会影响整个电力系统的稳定运行,因而需要对其接入方式等进行优化处理,从而使电力系统能够为人们提供充足的电力。

参考文献:

[1]相亚楠.风电接入对电力系统电能质量和继电保护的影响研究[J].现代工业经济和信息化,2017,7(18):13-14+17.

[2]柳鑫,陈宇飞,刘晓华,等.大规模双馈型风电机组接入电力系统对电网阻尼特性的影响[J].内蒙古电力技术,2015,33(06):15-19.

[3]汤蕾,沈沉,张雪敏.大规模风电集中接入对电力系统暂态功角稳定性的影响(二):影响因素分析[J].中国电机工程学报,2015,35(16):4043-4051.

论文作者:赵伟,陈雯雯

论文发表刊物:《河南电力》2018年12期

论文发表时间:2018/11/30

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