风电并网对电网影响浅析
风电并网对电网影响浅析 [摘要]介绍了风电场常用的风力发电机型,总结了目前风电对电网运行影响分析方法及初步结论,提出了改进建议。
[关键词]风力机;电能质量;风电并网;近年来,特别是《可再生能源法》实施以来,中国的风电产业和风电市场发展十分迅速, 2007 年新增装机容量340万千瓦,累计装机容量达到604万千瓦,超过丹麦,成为世界第五风电大国,07年装机仅次于美国和西班牙,超过德国和印度,成为世界上最主要的风电市场之一。
风电场出力的主要特点是随机性、间歇性及不可控性,主要随风俗变化。
因此,风电并网运行给电网带来诸多不利影响。
随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,研究风电并网对系统的影响已成为重要课题,本文将就风电并网研究中的一些问题进行浅述。
1 风力机主要形式分析风电并网的影响,首先要考虑风力发电机类型的不同。
不同风电机组工作原理、数学模型都不相同,因此,分析方法也有差异。
目前国内风电场选用机组主要有3种:1.1异步风力发电机目前是我国主力机型,国内已运行风电场大部分机组是异步风力发电机。
主要特点是结构简单,运行可靠,此种发电机为定速恒频机组,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的机率比较小,因而,发电能力比新型机组低。
同时,运行中需要从电力系统中吸收无功功率。
为满足电网对风电场功率因素的要求,采用在机端并联补偿电容器的方法,其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量电容器。
由于风速大小随机变化,驱动异步发电机的风机不可能经常在额定风速下运转。
1.2双馈异步风力发电机兆瓦级风力发电机普遍采用双馈异步发电机形式,是目前世界主力机型,该机型称为变速恒频发电系统。
由于风力机变速运行,其运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风机风能利用系数C p得到优化,获得高的系统效率;可以实现发电机较平滑的电功率输出;与电网连接简单,发电机本身不需要另外附加的无功补偿设备,可实现功率因素一定范围内的调节,例如从0 .95领先到0 .95滞后范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。
1.3直驱式交流永磁同步发电机从大型风电机组实际运行经验中,齿轮箱是故障率较高部件。
采用无齿轮箱结构则避免了这种故障的出现,可以大大提高风电机组的可利用率、可靠性,降低风电机组载荷,提高风力机组寿命。
该机组采用直接驱动永磁式同步发电机,全部功率经A -D-A变换,接入电力系统并网运行。
与其他机型比较,需考虑谐波治理问题。
2、风电并网对电网影响分析方法由于风速变化是随机的,因此风电场出力也是随机的,风电本身这种特点使其容量可信度低,给电网有功、无功平衡调度带来困难。
在风电容量比较高的电网中,可能产生电能质量问题,例如电压波动和闪变、频率偏差,谐波问题等。
更重要的是,需分析稳定性问题,系统静态稳定、动态稳定、暂态稳定、电压稳定等。
当然,相同装机容量的风电场在不同接入点对电网的影响是不同的,在短路容量大的接入点对系统影响小,反之,影响大。
定量分析风电场对电网运行的影响,要从稳态和动态两方面进行分析。
稳态分析,就是对含风电场的电力系统进行潮流计算。
在稳态潮流分析中,风电场高压母线不能简单视为PQ节点或PUjiedian。
含风电场电力系统对平衡节点的有功、无功平衡能力提出更高要求,要分析含风电场电网在电网大、小运行方式下,是否满足系统的安全稳定运行的各种约束。
动态分析过程,一般采用仿真的方法,要考虑异步发动机、双馈异步发动机等不同发电机的模型以及风速、风机、桨距调节等环节,用仿真程序PSS/E、PSCAD、PSASP等进行分析,分析的关键是各种风力发电机模型的选用。
分析风电并网对电网影响,还需考虑风电场无功问题。
风电场无功消耗包括:异步发动机消耗;风机出口出口升压变压器;风电场升压站主变压器消耗等,如有必要,可采用动态电压控制设备。
目前风电的容量可信度常用的有两种评价方法:一种是计算含风电系统的可靠性指标,在保证系统可靠性不变的前提下,风电能够替代的常规发电机组容量即为其容量可信度,这种方法适合于系统的规划阶段;一种方法是时间序列仿真,选择合适的时间段作为研究对象,通过计算风电场的容量系数(风电场实际出力与理论发电量的比值)来估算容量可信度,在负荷高峰时段,可以认为容量系数等于容量可信度,该方法适用于为系统的运行提供决策支持。
3、风电并网对电网影响通过上述分析方法,风电并网对电网影响主要表现为以下几方面:3.1 电压闪变风力发电机组大多采用软并网方式, 但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流。
当风速超过切出风速时, 风机会从额定出力状态自动退出运行。
如果整个风电场所有风机几乎同时动作, 这种冲击对配电网的影响十分明显。
不但如此, 风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动, 而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内(低于25 Hz) , 因此, 风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题,影响电能质量。
已有的研究成果表明,闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比(也有说是阻抗角) 十分敏感。
3.2 谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种:一种是风力发电机本身配备的电力电子装置,可能带来谐波问题。
对于直接和电网相连的恒速风力发电机,软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连,因此会产生一定的谐波,不过因为过程很短,发生的次数也不多,通常可以忽略。
但是对于变速风力发电机则不然,因为变速风力发电机通过整流和逆变装置接入系统,如果电力电子装置的切换频率恰好在产生谐波的范围内,则会产生很严重的谐波问题,不过随着电力电子器件的不断改进,这一问题也在逐步得到解决。
另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振,在实际运行中,曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。
与电压闪变问题相比,风电并网带来的谐波问题不是很严重。
3.3 电压稳定性大型风电场及其周围地区,常常会有电压波动大的情况。
主要是因为以下三种情况。
风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。
单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小,但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失,多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。
因此多台风力发电机组的并网需分组进行,且要有一定的间隔时间。
当风速超过切出风速或发生故障时,风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态,风力发电机组的脱网会产生电网电压的突降,而机端较多的电容补偿由于抬高了脱网前风电场的运行电压,从而引起了更大的电网电压的下降。
风电场风速条件变化也将引起风电场及其附近的电压波动。
比如当风场平均风速加大,输入系统的有功功率增加,风电场母线电压开始有所降低,然后升高。
这是因为当风场输入功率较小时,输入有功功率引起的电压升数值小,而吸收无功功率引起的电压降大;当风场输入功率增大时,输入有功引起的电压升数值增加较大,而吸收无功功率引起的电压降增加较小。
如果考虑机端电容补偿,则风电场的电压增加。
特别的,当风电场与系统间等值阻抗较大时,由于风速变动引起的电压波动现象更为明显。
研究发现,使用电力电子转换装置的风力发电机,能够减少电压波动,比如并网时风电场机端若能提供瞬时无功,则启动电流也大大减小,对地方电网的冲击将大大减轻。
值得一提的是,如果采用异步发电机作为风力发电机,除非采取必要的预防措施,如动态无功补偿、加固网络或者采用HVDC 连接,否则当网络中某处发生三相接地故障时,将有可能导致全网的电压崩溃。
3.4 无功控制、有功调度大型风电场的风力发电机几乎都是异步发电机,在其并网运行时需从电力系统中吸收大量无功功率,增加电网的无功负担,有可能导致小型电网的电压失稳。
因此风力发电机端往往配备有电容器组,进行无功补偿,从而提高电网运行质量及降低成本。
双馈型变速恒频风力发电机对这一系列问题有很好地解决作用,由于添加了控制环节,它具有了以下优良特性:1)可以实现对无功功率的控制——双馈发电机在实现电压控制的同时还可以从电网中吸收无功功率或是为电网提供无功补偿。
2)可以通过对转子励磁电流的独立控制实现了有功和无功功率的解耦控制。
具体原理是,双馈发电机在转子侧的变频器通过转子电流d 轴分量实现对转子转速和力矩的控制,无功和励磁则是通过转子电流的q 轴分量来控制的。
同时,电网侧的变频器也以类似的方式工作, d 轴分量通过直流电压媒介电路控制有功功率,实现转子侧与电网侧变频器之间的有功交换。
3 结语随着风电的高速发展,对风电并网的研究会越来越重要。
影响风电并网的技术障碍包括缺少风电场规划、风力发电机和风电场模型的模拟软件、风电场输出预测等。
建议通过硬件建设,改进电网负荷平衡能力;通过软件建设,提高电网的调度能力和水平;制订严格的风电入网标准,促进风机制造技术的进步;提高风电短期预测技术能力和水平。
参考文献:[1]2008中国风电发展报告李俊峰、高虎等[2]Power into power gridin China 王伟胜、陈默子中国电力科学研究院 2004 NO.4 ELECTRICITY[3]风力发电并网及其对电能质量的影响分析崔小文、蔡方伟等宝山钢铁股份有限公司上海市电机工程学会206年学术年会论文集[4]两种风力机并网对电力系统的影响分析张新燕、王维庆中国国际供电会议(CICED2006)[5]风力发电并网相关问题综述陈建伟、于永良中国农业大学信息与电气工程学院[6]与风电并网相关的研究课题雷亚洲电力系统自动化2003 年4月[7]WIND POWER STATIONS -THE IMPACT ON THE ELECTRICGRID,BASIC CONFIGURATIONS AND AN EXAMPLE OF UTILISATION Tomos Petru。
风电场并网对电网的影响有哪些
风电场并网对电网的影响有哪些在当今能源转型的大背景下,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了快速发展。
风电场的规模不断扩大,其与电网的并网运行也成为了电力系统中的一个重要环节。
然而,风电场的并网并非一帆风顺,它给电网带来了一系列的影响,需要我们深入了解和研究。
风电场的输出功率具有间歇性和波动性。
这是由于风能的随机性和不确定性所决定的。
风速的变化会直接导致风电机组输出功率的波动,而且这种波动在短时间内可能会相当剧烈。
当大量的风电机组并网时,这种功率波动会在电网中叠加和传播,给电网的频率稳定带来挑战。
电网频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标,如果频率偏差过大,可能会导致电网中的设备故障,甚至引发停电事故。
风电场的无功功率特性也对电网产生重要影响。
风电机组在运行过程中需要从电网吸收或向电网注入无功功率,以维持自身的电压稳定。
然而,不同类型的风电机组在无功功率的控制和调节能力上存在差异。
一些早期的风电机组可能无法有效地进行无功调节,这就可能导致电网局部电压的波动和偏差。
电压的不稳定不仅会影响电力设备的正常运行,还可能降低电能质量,给用户带来不良影响。
风电场的接入还会改变电网的潮流分布。
传统电网的潮流分布是基于固定的电源和负荷分布计算的。
但风电场的接入位置和出力大小是不确定的,这就使得电网中的潮流不再是固定不变的。
新的潮流分布可能会导致某些线路过载,而另一些线路则轻载,从而影响电网的输电效率和经济性。
为了应对这种变化,电网需要加强规划和改造,增加输电线路的容量或者调整电网的结构。
另外,风电场的故障穿越能力也关系到电网的安全稳定运行。
当电网发生故障时,风电机组需要具备一定的故障穿越能力,即在短时间内保持不脱网,并向电网提供一定的无功支持,以帮助电网恢复正常运行。
如果风电机组的故障穿越能力不足,大量风电机组在故障时脱网,将进一步加剧电网的故障程度,甚至可能引发连锁故障,导致大面积停电。
风电场的并网还对电网的电能质量产生影响。
浅析风电并网对电网影响
浅析风电并网对电网影响风电并网是指将风能转换成电能后,通过电网输送到用户端使用的过程。
风电并网的发展对电网运行和电力系统产生了诸多影响,本文将对其影响进行浅析。
首先,风电并网对电网结构和运行方式产生了影响。
传统的电力系统主要由大型火电、水电等发电厂构成,而风电发电机组通常较小,数量众多。
因此,在风电并网后,电网结构发生了变化,由传统的中心集中式电源向分布式电源转变,相应地也改变了电网的运行方式。
风电的并网使得电网的安全性和可靠性进一步增强,可以更好地应对单个电厂发生故障的情况。
其次,风电并网对电网供电能力和负荷均衡产生了影响。
风电的发电能力与风速相关,受自然因素的限制,风电的发电能力存在不稳定性和不可预测性。
这使得电网供电能力变得更为复杂,需要进行合理规划和管理。
同时,风电的并网也会对电网的负荷均衡产生影响。
风电的不稳定性和波动性使得电网容易出现频繁的负荷波动,需要通过电网调度来保持负荷均衡,提高电网的稳定性。
第三,风电并网对电网电压和频率稳定性产生了影响。
风电并网后,由于其产生的风能转换为电能的过程中存在一定的变频和变压,可能导致电网的电压和频率波动。
这对电网的电压和频率稳定性造成了一定的影响。
因此,需要在电网中引入相应的控制策略,如有功功率控制、无功功率控制等,来保持电网的电压和频率稳定。
最后,风电并网对电网的电力质量产生了影响。
由于风电的输出功率具有波动性和不稳定性,其并网可能导致电网的电压波动和谐波问题。
这对电网的电力质量造成一定的影响,可能引起电器设备的损坏或故障。
因此,需要采取相应的措施和技术手段来改善电网的电力质量,如采用STATCOM(静止补偿装置)等有源功率过滤技术来控制电压和谐波。
总的来说,风电并网对电网的影响是多方面的,涉及到电网结构、运行方式、供电能力、负荷均衡、电压稳定性、频率稳定性和电力质量等方面。
为了更好地适应风电并网的影响,需要加强对电网的规划和管理,引入相应的技术手段和控制策略,以提高电网的可靠性、稳定性和经济性。
风电大规模并网对电网的影响
由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击。
本文针对这一问题,阐述了大规模风电并网后对电力系统稳定性、电能质量、发电计划与调度、系统备用容量等方面的影响。
并对风电的经济性进行了分析。
风电并网对电网影响主要表现为以下几方面:1.电压闪变风力发电机组大多采用软并网方式,但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流。
当风速超过切出风速时,风机会从额定出力状态自动退出运行。
如果整个风电场所有风机几乎同时动作,这种冲击对配电网的影响十分明显。
不但如此,风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动,而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内(低于25Hz),因此,风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题,影响电能质量。
已有的研究成果表明,闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比(也有说是阻抗角)十分敏感。
2.谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种:一种是风力发电机本身配备的电力电子装置,可能带来谐波问题。
对于直接和电网相连的恒速风力发电机,软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连,因此会产生一定的谐波,不过因为过程很短,发生的次数也不多,通常可以忽略。
但是对于变速风力发电机则不然,因为变速风力发电机通过整流和逆变装置接入系统,如果电力电子装置的切换频率恰好在产生谐波的范围内,则会产生很严重的谐波问题,不过随着电力电子器件的不断改进,这一问题也在逐步得到解决。
另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振,在实际运行中,曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。
与电压闪变问题相比,风电并网带来的谐波问题不是很严重。
3.电压稳定性大型风电场及其周围地区,常常会有电压波动大的情况。
主要是因为以下三种情况。
风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。
单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小,但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失,多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。
浅析风电并网对电网影响
浅析风电并网对电网影响风力发电的主要特点是随机性与不可控性,主要随风速变化而变化。
因此,风电并网运行对主电网运行带来诸多不利影响。
分析风电场并网对电网影响是风电事业发展的关键技术问题,同时也是电网部门安全、经济运行的一个新课题。
一、风力发电机的类型分析风电并网的影响,首先要考虑风力发电机类型的不同。
不同风电机组的工作原理、数学模型都不相同,因此分析方法也有所差异。
目前国内风电机组的主要机型有3种,每种机型都有其特点。
1.1异步风力发电机国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。
主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。
这种发电机组为定速恒频机沮,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小,因而发电能力比新型机组低。
同时运行中需要从电力系统中吸收无功功率。
为满足电网对风电场功率因数的要求,多采用在机端并联补偿电容器的方法,其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量的电容器。
由于风速大小随气候环境变化,驱动发电机的风力机不可能经常在额定风速下运行,为了充分利用低风速时的风能,增加全年的发电量,近年广泛应用双速异步发电机。
这种双速异步发电机可以改变极对数,有大、小电机2种运行方式。
1.2双馈异步风力发电机国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机,大多来源于国外,价格较贵。
这种机型称为变速恒频发电系统,其风力机可以变速运行,运行速度能在一个较宽的范围内调节,使风机风能利用系数Cp得到优化,获得高的利用效率;可以实现发电机较平滑的电功率输出;发电机本身不需要另外附加无功补偿设备,可实现功率因数在一定范围内的调节,例如功率因数从领先0.95调节到滞后0.95范围内,因而具有调节无功功率出力的能力。
1.3直驱式交流永磁同步发电机大型风力发电机组在实际运行中,齿轮箱是故障较高的部件。
采用无齿轮箱结构能大大提高风电机组的可靠性,降低故障率,提高风电机组的寿命。
目前国内有风电场使用了直驱式交流永磁同步发电机,运行时全部功率经A-D-A变换,接入电力系统并网运行。
浅析我国风电场并网对电力系统的影响
浅析我国风电场并网对电力系统的影响发布时间:2022-01-20T02:52:11.939Z 来源:《中国电业》(发电)》2021年第17期作者:王伟[导读] 随着社会经济的日益发展,各个风力电场系统得到了不断发展,但是风电场的持续运行使得我国环境污染问题越加严重。
现如今,开发利用新能源已经成为我国能源利用与开发的重要方式,而风力发电也是一种新的电力能源发展方式之一,对我国电力供应有直接的影响。
风能具有间接性和随机性,所以,风电场并网会对电力系统产生一定的影响。
在这篇文章就根据风电场并网对电力系统影响进行了相对应的探究,并给出了相应的解决措施。
中峰建业工程设计有限公司湖北武汉 430200摘要:随着社会经济的日益发展,各个风力电场系统得到了不断发展,但是风电场的持续运行使得我国环境污染问题越加严重。
现如今,开发利用新能源已经成为我国能源利用与开发的重要方式,而风力发电也是一种新的电力能源发展方式之一,对我国电力供应有直接的影响。
风能具有间接性和随机性,所以,风电场并网会对电力系统产生一定的影响。
在这篇文章就根据风电场并网对电力系统影响进行了相对应的探究,并给出了相应的解决措施。
关键词:风电场并网;电力系统;影响探究随着时代的日益发展,很多国家都更加关注风力发电,因为风能是进行风力发展最重要的动力,它与其他普通的发电厂源动力之间存在着很大的差别,风电机组与以往老旧的发电机组特征也是不相同的,并电之后的风电场会对正常电网的正常运行有直接的影响。
上个世纪之后,大中型的风电场发展变得日益迅猛,装机容量逐步增加,由于风能是可再生能源,风电发电可以减少二氧化碳的排放保护环境、节约能源,因此,要加大对风电场并网对电力系统的分析,并且对风电并网所出现不稳定的电压和频率进行相对应的研究,以便更好地提高并网的运行效率和运行的安全性。
1 对电网的冲击从我国目前电网发展来情况看,在开展实际风电场建设时,一般都会利用异步发电机,而它与同步的发电机之间存在很大的差别,异步发电机是没有独立的发电装置的,而且,当风电场的发电功率大于实际的装机容量,就很容易对电流产生影响,甚至还会阻碍电网的正常运行,但是如果降低风电场容量运行,也会对电网产生影响,因为发电机的充电电流和电压之间存在很大的关系。
浅析风电并网对电力系统的影响
Ab s t r a c t Th e e ne r g y cr i s i s an d e n vi r o nmen t al pol l u t i o n i s be c om i ng m o r e a nd m o r e s e r i o u s. whi ch mak e s h uman u r g e f o r ne w
后 势 必 会 影 响 电 网的 正 常 运 行 。 当风 电场 容 量 较 小 时 , 其 并 网后
闪变 、 电压波形畸变 、 三 相 不 平 衡 。根 据 电力 系统 分 析 的相 关 知
识可知 , 无 功 功 率是 影 响 电 网 电压 的主 要 因素 。 风 电场 从 电 网 中 吸取无功功率 , 相 当 于一 个 无 功 负 荷 。 当 风 速 大 时 , 风 机 发 出 的 有功增加 , 吸 取 的无 功也 增 加 ; 风速小时 , 发出的有功减少 , 吸取
t h e r a ndo mn es s an d i n t er mi t t en ce o f wi n d, t h e gr i d-i n t er c on ne c t e d wi n d f a r ms i n e vi t abl y h a v e s ome i n f l u en c es on t h e v o l t —
王 晓航 杨 世 忠 张 瑞峰 蔡 绍伟 ( 青 岛理工大学 自 动化 工程 学院, 山东 青岛 2 6 6 5 2 0 )
风电并网对电网的影响及风电利用的优化
风电并网对电网的影响及风电利用的优化摘要:随着风能资源的大规模开发,单一风电场装机容量的不断增加,风力发电在电网中所占的比例也逐步增加。
大量风电的接入使原电网的潮流分布发生改变,且风速的间歇性和随机性会使风力机输出的功率不稳定,而波动的风场输出功率会严重影响电网电压。
所以,风电接入对区域电网电压稳定性影响的研究,对规划和开发风电场都具有现实的指导意义。
关键词:风力发电;风电技术;风电并网1. 风电并网对电网的影响及并网难的原因1.1 风电并网所产生的影响(1)网损方面来看,由于我国的风能取之不尽其资源丰富,对于规模较大的地区进行开发的地理位置条件也十分的合理,这是因为这种地点一般都是比较偏远的西北地区。
在电网的末尾将一部分的风电接入,其中能够满足此地的一部分负荷,从而降低主要进行输送的功率,不仅如此,还能够降低电压以及网损。
(2)电能的质量方面来看,在进行输出的时候风机的功率会受到风速影响的变化且变化十分的随机,将会使得注入电网的有功以及无功的功率发生变化,从而造成电网电压的轻微浮动;不仅如此,在进行风力发电时期内的并网以及脱网等步骤会对电网的电压造成一定的冲击,从而会造成电压的不稳定现象。
(3)从电网的稳定方面来看,原有的电网其电压的稳定性对于风电场装机的容量产生了很大的限制作用,一些限制会由于电网所进行的规划并没有和谐的共同发展,从而在接入风电场的容量时产生震荡。
也就是说,如果风电接入量过多的话,原来的电网电压的稳定性会受到威胁。
从另一个角度来说,如果风电接入的容量过大,那么风机在发生了一些故障的过程中,还使用被动的保护机制,那么就将会使得这一整个的系统变得更加的难以恢复。
(4)对于发电的计划以及调度方面来看,在风电进行了并网这一操作之后,若是相关的电力系统不随之做出一些改变来优化程序,那么这一系统的灵活性以及性能可能不足以承受风电功率的大幅度以及高频率的波动,不仅如此其电能本身的质量问题也会受到很大程度的影响,会拉低风电功率的整体水准[1]。
浅谈风力发电并网对电网系统的影响
浅谈风力发电并网对电网系统的影响风力发电是一种绿色能源,能够有效改善我国的能源结构,同时有助于我国环保经济的发展,风电将成为未来电力发展的一个重要趋势,然而在风力发电过程中还有着众多需要解决的问题。
本篇文章将从风力发电对电力系统产生的相关影响入手,对风电网并入电网产生的相关技术问题进行阐述,同时提出了相关的解决途径。
标签:风力发电,电能质量,稳定性,解决方案随着社会和经济的快速发展,环境问题,资源问题成为人们不得不面对的问题。
风力发电能够有效满足环保以及节能的客观要求,因而得到了广泛的推广与使用。
与其他相应可再生能源发电形式之中,风电有着相应的技术优势和成本优势,是一种最具有规模化商业开发前景的新能源发电模式。
然而在风能发电产业的发展过程中,也暴露出大量的问题,特别是“并网难”问题,已经严重制约着新能源的大力推广。
1 我国风力发电及并网发展情况至今,我国并网风电建设已经有20多年的历史。
风力电网的建设在的发展初期较为缓慢,项目规模也较小,相应的装机容量也较小,一些主要的生产设备都需要进口,建设成本较高,市场竞争力也较弱。
近年来,随着我国风电技术的进步,同时加之有国家相关产业政策的扶持,风电在我国得到了快速发展。
然而,与此同时,我国的大多数风电基地都么有建设完备的并网输出工程,面临着“车多路少”的尴尬。
近些年来,我国风电装机容量高速增长,同时风电并网容量也保持者较快的增长速度,然而相应的建设速度已经远远超出了风力电网进行规划和建设的速度,致使国内并网容量远远落后于风电装机容量。
2 风力发电及其并网运行具有的相关特点2.1 风力发电的运行原理总结起来,风力发电其实是一个能量转换的过程。
具体能量转换过程为:风能→机械能→电能。
当风速小于Vcut-in时,则产生的功率为零;当风速大于Vcut-in时,功率随着风速增大而增加;而当风速达到Vr时,功率达到最大,而且在一定范围内保持恒定状态。
而当风速大于Vcut-out时,风机将处于停机状态。
浅谈风力并网对电力系统的影响
浅谈风力并网对电力系统的影响摘要:近年来,随着人们环保意识的增强,绿色新能源如雨后春笋蓬勃发展,风电作为一种可永久续用的清洁能源也随之发展起来,越来越多的风电场接入电网。
但是因为风度的不可控性和难预测性,大规模的风电接入给电力系统正常运行带来巨大压力和诸多问题。
因此,本文探询研究了风电并网对电网的影响,并提出几点解决方法。
关键词:风电并网;电能质量;电网安全1 风电对电网的影响1.1影响电网稳定性一是风电并网影响电网电压稳定性较为明显。
风力发电的特点是有随机性,发电量大小随风速大小变化,同时因为风能资源丰富的位置大多比较偏僻,在电网末端,网架结构都比较薄弱,风电并网运行时势必影响电网电压稳定性。
二是大型风电厂的风力发电机大都是异步发电机,并网运行时要从电网中吸收大量的无功功率,增加电网的无功消耗,可能会导致小型电网电压失去稳定。
三是原来的电网规划和设计时,大都都不考虑风电并网后配电网功率、潮流的改变,所以随着的风电越来越多地注入,风电场周围小电网的电压和联络线功率会越过安全运行范围,将对系统的稳定性造成影响。
各个地方风力发电发展迅速,风力发电规模越来越大,风电装机容量在系统中比重一直增加,风电输出的不稳定性对电网的冲击也一直增大,对系统稳定性的影响就变得更加明显。
情1.2影响系统运行成本风力发电的运行成本同火电机组对比来说,低到可以忽略不计。
然而风力发电时的波动和间歇导致风电场的功率输出具有很大的不确定性,目前,风电的功率输出预报水平满足不了电力系统的运行要求。
为保证风电并网后电力系统能够可靠运行,电力系统除了确保原有运行方式基础,还需要额外安排一定容量的旋转备用,以确保功率能够平衡。
所以风电并网对整个电力系统运行成本的影响表现在两个方面:一方面,风电承担了一部分负荷,降低了电力系统的燃料成本,另一方面却需要增加整个系统的备用容量,加大了可靠性成本。
1.3 影响电网频率随着风速的变化,风电机组的出力也会变化,当风速比切入风速大时,风电机组启动然后挂网运行;当风速比切入风速小时时,风电机组停将机,并与电网解列运行;当风速比切出风速大时,考虑安全,风电机将停机。
风电机组并网对电网稳定性的影响研究
风电机组并网对电网稳定性的影响研究1. 引言1.1 背景介绍风电机组是利用风能转换成电能的装置,是一种清洁能源发电方式。
随着环保意识的提高和可再生能源的发展,风电机组的装机容量逐渐增加,也越来越多地并入到电网中。
风电机组并网对电网稳定性的影响备受关注。
传统的电力系统主要依靠燃煤、火电等发电方式,这些发电方式不易受到外界因素的影响。
但随着风电机组等可再生能源的广泛应用,电力系统面临着新的挑战。
由于风能的不稳定性和不可预测性,风电机组并网对电网频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流以及传输能力等方面都会产生影响。
研究风电机组并网对电网稳定性的影响成为当前学术界和电力行业的热点问题。
了解风电机组并网与电网稳定性之间的关系,有助于更好地控制风电功率的输出,提高电网的可靠性和安全性。
本文将从多个方面对这一问题展开研究和探讨。
1.2 研究目的研究目的旨在探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,具体包括频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流和传输能力等方面。
通过深入研究风电机组并网对电网的影响机制,可以为电力系统的规划、运行和控制提供科学依据,对于提高电网的可靠性、稳定性和经济性具有重要意义。
本研究旨在揭示风电并网在不同情况下对电网稳定性的影响规律,为电力系统的风电并网规划和运行管理提供技术支持,促进清洁能源的大规模应用和电力系统的可持续发展。
通过研究风电机组并网对电网的影响,可以为相关部门制定更为合理的政策和措施,提高电网运行的效率和可靠性,推动电力系统向低碳、清洁、智能的方向发展。
1.3 研究意义风力发电具有清洁、可再生、资源广泛等优点,被广泛应用于电力系统中。
随着风电机组规模的不断扩大,其并网对电网稳定性的影响越来越显著。
本研究旨在深入探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,为电力系统运行提供科学依据和技术支持。
风电机组并网对电网频率稳定性的影响是本研究的核心内容之一。
风电机组的不稳定输出会导致电网频率波动,影响电网的稳定运行,因此有必要对其影响机理进行深入研究。
