风力发电并网及电能质量控制的相关探讨论文_孙治国

风力发电并网及电能质量控制的相关探讨论文_孙治国

(中广核新能源内蒙古分公司 026000)

摘要:在如今的绿色发展的政策下,就发电技术来说,风力发电或许是最清洁的能源之一,也被广泛地应用着,但是在对风力发电进行应用的过程中仍存在着质量管理方面的问题。因此本文对风力发电并网技术以及电能质量的要素做了简要的说明,并分析了风力发电并网对电能质量的影响以及控制措施。

关键词:风力发电;并网技术;电能质量

引言

风力发电在我国的电力制造中有着巨大的贡献,同时也是电力能源的来源之一。风力发电厂的厂区位置一般情况下都会距离供电网络的中心非常远的地方,而且大多数会位于人口数量少的区域,所以,承受的冲击力不会过大。但是对风力发电技术进行使用的过程中或许会导致配电网产生闪变或谐波污染等情况,并且风力发电过程中也有可能受到发电随机性的影响。因此,如何利用风力发电并网技术进行电能质量的控制也成为当下各企业关注的方面。

一、风力发电并网技术

(一)同步

风力发电并网技术,在某些方面指的是风力发电与同步发电的结合,从现在从事电力方面研究的专家,其主要方向都输这两者的有效组合与运转。一般情况下,风速变化的范围较大,极易造成发电转子的大幅度变动,因此,与同步发电相比较而言,只从精确度的角度来看,风力发电并网并非理论上的精确。虽然具有这些方面的问题,但是在整个发电系统中,这二者之间的并网技术始终都被大规模地应用着。随着当代科技的发展与进步,变频设备也普遍得到完善,也已经解决了这类难题,通过相关专家的探究与研发,实现了风力发电运营组与同步发电动力组之间的有机结合。

(二)异步

风力发电并网在其他层面指的是风力发电与异步发电的相互结合与运行。与同步发电相比较而言,异步发电动力组更具有随意性,并没有太多设置条件进行限制,且不注重精度的准确性,只需要转子在运行过程中速度不要差别太过明显。然而,异步风力发电与风力发电间的融合是有困难的,比如两者间的并网。因为,若二者直接进行并网会产生电压下降、冲击电流过大的现象,造成整个发电系统的运转困难。因此,可以通过对相关部门人员的积极调动,使其加强严密监管工作,来实现风力发电系统的正常运行。

二、风力发电并网技术对电能质量的影响

(一)引入谐波

在利用风力发电并网技术的过程中通常会受到一系列谐波的影响,多数情况下包含下列两个层面:(1)在使用风力发电并网技术的时候,会在逆变器中产生简谐波;(2)风力电源在连接完成后投入运行时自身也会变成简谐波源。这两个方面都会在一定程度上引入较多谐波的因素,从而使电网整个结构的电能质量受到影响。

(二)电压波动和闪变

风力能源属于一种清洁的自然能源,利用风力发电并网技术进行发电会造成对电压的影响,极易出现电压的浮动和突变。在进行风力发电并网接通时,如果接通的区域与变压器靠的较近时,则此接入工作只会轻微地影响电网产生电压闪变,但是接连位置与配电变压器非常靠近时,则会对电流产生较大影响,会造成馈线附近电压的大幅度波动,致使用于发电的用电设备受到损害,进一步使其正常的运行状态受到影响。

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三、风力发电并网技术控制电能质量的策略

(一)控制谐波

要想有效控制电能质量,可以通过对谐波的抑制手段来实现。将静止无功补偿设备添加到系统中去,这些设备有着判断无功功率是否发生变化的作用,从而可以进一步跟踪具有变化状态的无功功率,具有反应及时且快速的特点。这类无功补偿装置能够对电压的变化情况进行相应的调节,从而获得简谐波消除的结果,从而让输电网的质量不会因风力发电机组的运转情况而产生影响。

(二)抑制电压的闪变和波动

1加设动态电压恢复设备以及优良补偿装置

要想利用并网技术来实现电能质量的有效控制可以通过在系统中加设动态电压恢复设备,并且还需添加更具有优良特性的补偿装置。因补偿装置本身具有能够储存能量的单元,能够在无功功率被提供出去的同时可以补偿有功功率,所以,可以进一步使电能质量得到有效地控制与提升。

2添加有源电力滤波设备

在运用发电并网技术时,为了能够避免电压突变的情况,可在电流负载产生变化时,补偿由于负载改变而出现的无功电流,从而达到快速补偿负载电流的任务。能够切断的电子装置是风力发电中的一种电子元器件,可以用在有源的电力滤波装置当中,因此,能够使用电子控制装置来更换这当中的系统电源,把变化的电流传输给负载电压,从而确保输电系统的正弦波电流只能传输负载电流。

(三)提高电能质量

正弦波是电能质量所能达到的理想状态,但是,由于系统中存在着一些影响因素,会导致电波的波形产生偏离,从而引发出电能质量问题。对于目前的电能情况来说,有很多城市都存在着电能质量不高的情况,对人们的正常生活与工作均会造成影响,所以要加强对电能质量的控制与改善工作的力度。在对电能质量进行改善的过程中:(1)要改善电功率因素,使无功就地平衡状态得到有效确保,还需保证供电半径的合理性;(2)需要科学选取供电网络的电缆横截面,科学配置配电装置,避免在运行过程中出现超负荷的情况;(3)要对电压调节程序进行适当的设置,在这当中所使用的变压器都安装有静电电容器、电压调节设备、同期调试相机等。

四、结语

综上所述,新能源的开发事业已经随着科技的进步而得到了逐步发展,风力发电的技术也得到了广发应用。在风力发电中,随着机组的并网容量的不断提升,对电网的电能质量也会产生较为深远的影响,但是,由于存在着谐波以及电压闪变与波动等影响因素,导致风力发电过程中的电能质量一直不能达到理想状态。所以,为了能够有效提高风力发电的效。所以,为了能够有效提高风力发电的效率,降低并网冲击与电力谐波,从根本上提高功率参数是目前我国需要着重研究的风力发电问题。唯有有效处理好这些问题,才可以让风力发电的效能得到充分地体现与发挥。

参考文献:

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论文作者:孙治国

论文发表刊物:《电力设备》2018年第28期

论文发表时间:2019/3/26

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