风电新能源发展与并网技术探讨论文_马俊鹏

风电新能源发展与并网技术探讨论文_马俊鹏

(宁夏回族自治区电力设计院有限公司 750016)

摘要:风力发电作为我国重要的可再生能源,也是当前我国新能源发电技术中最为成熟的一种方式,所以在实际应用的过程中更是得到了广泛的应用。我国占地面积较大,海岸线相对较长,因此风力资源其他国家相比也占据一定优势。在一定程度上说风能也是对太阳能资源的间接利用,其在开发过程中所占据的耕地更少,污染小,但是储量极大,因此是现代很多国家实行可持续发展战略的重要组成环节。特别是近年来人们的生活水平不断提升,也使得风力发电的速度以惊人的姿态进行增长。本文针对风电新能源发展与并网技术进行了分析

关键词:风电新能源;发展;并网技术

一、风电新能源的主要特点

1.1风能的稳定性差。风能属于过程性能源,风速和风向经常变动,具有随机性、间歇性、不稳定性,风力发电机不易调节和控制出力,因此风电机组发出的电能也是波动的、随机变化的。

1.2风能的能量密度小。为了得到相同的发电容量,风力发电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。

1.3风能不能大量储存。因为蓄电的成本远远高于发电的成本,在整个电网上几乎没有蓄电的能力,一般都是以输出电量为基础来调节收纳的电量。

1.4风轮机的效率较低。风轮的理论最大效率为59.3%,实际效率会更低一些。统计显示,水平轴风轮机最大效率通常在20%~50%,垂直轴风轮机最大效率在30%~40%。

1.5风电场分布位置偏远。我国风资源丰富地区一般距离负荷中心较远,电网网架结构比较薄弱,当地电网的输电能力限制了风电的外送,在开发大规模风电的形势下,需要建设配套的风电送出工程并加强电网建设。

二、电网受风电发展的影响

2.1影响电能质量

以前风电单机容量很小,并且绝大部分都是采用并网方便以及结构简单的异步发电机用以和配电网直接相连。但由于风电场常常位于供电网络末端,其配电网电压低、结构松散、承受冲击能力差,电压低。所以,风电极有可能造成配电网出现谐波污染和电压闪变的情况。

2.2系统稳定性不好

2.2.1电压稳定性当电力系统里面有大量风电场被接入之时,导致电压出现不稳定状况最主要的原因就在于风电场需要无功功率。目前,绝大部分风力发电会采用异步发电机,同时由外部系统为之提供无功功率支撑。而在风电场容量比较大,而无功功率呈现控制力不足的状况之时,容易对电压稳定性产生影响。

一方面,风电场的有功功率使负荷极限功率增大,从而使静态电压的稳定性得到加强;二来,无功功率需求又会导致负荷极限功率下降,进而使静态电压稳定性能降低。由于大部分风电场都会采用异步发电机,因此当在电网里面注入功率时,变速恒频风电系统会由电网内部来对无功功率进行吸收,所以风电场便极有可能引发电压崩溃或电压稳定性下降。

2.2.2频率的稳定性事实上,系统频率受风电场的影响最主要由系统容量里面风电场所占比例来决定。在系统风电容量占据较大比例之时,其输出功率的波动性会对电网频率产生一定的影响,对电网电能的质量形成一定影响。如此一来,便需电网中其他机组频率具备很强的响应能力,能展开相应的跟踪调节,从而对频率的波动形成抑制作用。

2.3影响电网调度及其规划

由于风能存在不可控的性质,因而不能对其进行可靠的预测。在风电场并网之后,可用调峰容量将备用容量减去,剩下的容量便可用来进行风电调峰,但要是用于风电调峰容量很有限,便会对风电场的实际运行起到限制作用,在电网不能将风电场功率波动予以完全平衡之时,一定要对风力发电的注入电网功率进行限制。所以,在对发电计划进行安排实施,一定要对系统的调频与调峰进行分析,此时系统的旋转备用除了需要与调频、调峰彼此相符以外,还需和风电机组出力波动对负荷平衡构成影响相符。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

三、对风电并网性能进行完善的手段

3.1电力项目工程管理

风力发电工程是新时期可持续发展战略下一项重要举措,这就需要相关工作人员严格遵循工程项目任务要求,深入调查和分析发电工程项目建设情况,一旦工程施工中发现异常问题可以及时上报,深入分析问题产生的原因,提出合理的措施予以解决,确保风电新能源工程施工活动有序开展,带来更大的经济效益和社会效益。加强对施工活动的监督和检查,如果施工情况和工程设计存在偏差,应该及时记录和分析,综合多方面因素进行考量,挖掘其原因所在后对调整施工进度,尽可能降低工程变更次数,后续施工活动有序开展,在工期内完成验收工作。

3.2优化布局结构,合理规划建设

为了能够有效推动风力发电网建设和发展,结合实际情况,电网建设中推行“闭环结构开环运行”的方式,通过此种方式的运用可以有效保证电网的运行稳定。究其根本,是由于在网络的建设中,网络主要是表现为环形的状态,如果发生线路故障问题,则转变为辐射形态。所以,如果线路出现故障问题,要求相关人员可以合理运用开关,采用别的线路传输电能,确保电力系统正常运行,为用户提供供电服务,这样不仅能够降低线路故障对用户带来的不良影响,还可以避免电能损耗,确保电力设备可以安全稳定运行。

3.3降低功率损耗,降低电网压力

对于电网功率来看,可以大致划分为两种,即有功损耗和无功损耗。在功率损耗的研究不断深化下,通过功率计算方式展开,可以及时有效的了解到电力线路中存在的故障问题,在降低功率损耗的同时,还可以降低用电负荷,延长用电设备使用寿命。因此我们想要更好的对有功功率进行计算,我们首先应该将导线的路径进行合理的选择,在最好的程度上减少电阻的压力,尽可能减少和降低有功功率的损耗。

就无功功率而言,根据实际情况选择专业的变压器负责供电和发电,有针对性的进行无功补偿。在当前我国电网建设和发展中,整合电网资源,进行无功补偿,采用并联电容器、同步调相机和静止无功补偿器三种无功补偿方式。充分结合电网特点和建设要求有针对性选择,降低电网运行负荷和功率损耗,创造更大的经济效益。

3.4延长设备使用寿命,提升电压质量

纵观当前我国我国风力发电站建设现状来看,由于自身特性,地理位置较为偏僻,输电线路较长,提供供电服务时不可避免的出现电能损耗,带来严重的资源浪费现象。同时,电能损耗可能导致电压偏低,电力系统无法正常负载运行。

多数情况下,电灯如果并未到使用寿命而亮度逐渐降低,就是由于低电压问题导致,感应电机的温度随之上升。为了能够有效解决这一问题,可以在变压器上分别设置开关,避免电压过低和电能损耗。同时,充分发挥主导作用,提供充足资金支持,完善电网基础设施建设,推动电力行业健康持续发展。

四、结束语

综上所述,风电新能源作为近年来应用最为广泛的全新能源,受到了广大人民群众的重视和关注,但是在之前的电力发展过程中,仍然存在很多的问题,严重影响了新能源的完善和发展,特别是对输电网的安全和运行的影响十分显著。通过本文的研究,希望广大工作者能对这一问题进行充分重视,从而将这一问题得到有效解决。

参考文献

[1]陈杨.风电新能源发展与并网技术分析评价[J].建筑工程技术与设计,2017,31(5):1999.

[2]李增睿,白杨.关于风电新能源发展与并网技术的探讨[J].建筑工程技术与设计,2017,21(7):2278.

[3]蒋小亮.风电并网对电力系统可靠性和备用影响研究[D].上海交通大学,2016,(3):189-190.

作者简介

马俊鹏(1989.6.23),性别:男;籍贯:宁夏银川;民族:回;学历:研究生;职称:工程师;职务:新能源资源评估工程师;研究方向:新能源发电设计及规划。

论文作者:马俊鹏

论文发表刊物:《电力设备》2019年第9期

论文发表时间:2019/10/18

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

风电新能源发展与并网技术探讨论文_马俊鹏
下载Doc文档

猜你喜欢