风电并网对电力系统的影响及改善措施(标准版)

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编号:AQ-SN-0693

风电并网对电力系统的影响及改善措施(标准版)

Security technology is an industry that uses security technology to provide security services

to society. Systematic design, service and management. 电力安全技术 | Power Safety Technology

电气安全

第 1 页 风电并网对电力系统的影响及改善措施(标准版)

[摘要]:由于风电场是一种依赖于自然能源的分散电源,同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统,其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,特别是对系统稳定性以及电能质量的影响,对大型风电场并网运行中的一些基础性的技术问题进行了研究。

[关键词]:风电场;并网;现状分析。

一、引言

风力发电作为一种重要的可再生能源形式,越来越受到人们的广泛关注,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益,得到长足发展,随着风电设备制造技术的日益成熟和风电价格的逐步降低,近些年来,无论是发达国家还是发展中国家都在大力发说明:安全技术防范就是利用安全防范技术为社会公众提供一种安全服务的产业。既然是一种产业,就要有产品的研制与开发,就要有系统的设计、工程的施工、服务和管理。可以下载修改后或直接打印使用。 电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 2 页 展风力发电。

风力发电之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身所具有的独特优点:(1)风能资源丰富,属于清洁的可再生能源;(2)施工周期短,实际占地少,对土地要求低;(3)投资少,投资灵活,投资回收快;(4)风电场运行简单,风力发电具有经济性;(5)风力发电技术相对成熟。

自20世纪80年代以来,大、中型风电场并网容量发展最为迅猛,对常规电力系统运行造成的影响逐步明显和加大,随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈加显著,成为制约风电场建设规模的严重障碍。因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。其局限性主要表现在:(1)风能的能量密度小且不稳定,不能大量储存;(2)风轮机的效率较低;(3)对生态环境有影响,产生机械和电磁噪声;(4)接入电网时,对电网有负面影响。

二、我国风力发电装机容量现状

根据中国风能协会发布《2012年中国风电装机容量统计》报告电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 3 页 中数据显示,2012年,中国(不包括台湾地区)新增安装风电机组7872台,装机容量12960MW,同比下降26.5%;累计安装风电机组53764台,装机容量75324.2MW,同比增长20.8%。

2001-2012年中国新增及累计风电装机容量区域装机情况图(引自《2012年中国风电装机容量统计》)

2006-2012年中国各区域累计风电装机容量图(引自《2012年中国风电装机容量统计》)

三、风电并网对电力系统的影响

风力发电是一种特殊的电力,它以自然风为原动力,风资源的随机性和间歇性决定了风电机组的输出特性也是波动和间歇的。作为发电机构的异步发电机在发出有功功率的同时,需要从系统吸收无功功率,且无功需求随有功输出的变化而变化。当风电场的容量较小时,这些特性对电力系统的影响并不显著,但随着风电场容量在系统中所占比例的增加,风电场对电力系统的影响会越来越显著。本文主要从以下几个方面讨论并网风电场对电力系统的影响,包括并网过程对电网的冲击、对电网频率、电网电压、电网稳定性、电电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 4 页 能质量以及继电保护的影响。

1、并网过程对电网的冲击

异步电机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此并网时必然伴随一个过渡过程。直接并网时,流过5~8倍额定电流的冲击电流,一般经过几百毫秒后转入稳态。异步发电机并网时冲击电流的大小,与并网时网络电压的大小、发电机的暂态电抗以及并网时的滑差有关。滑差越大,则交流暂态衰减时间越长,并网时冲击电流有效值也就越大。风力发电机组与大电网并联时,合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。但对小容量电网而言,风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌,从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全。目前可以通过加装软起动装置和风机非同期并网来削弱冲击电流,但会给电网带来一定的谐波污染。

2、对电网频率的影响

风电场对系统频率的影响取决于风电场容量占系统总容量的比电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 5 页 例。当风电容量在系统中所占的比例较大时,其输出功率的随机波动性对电网频率的影响显著,影响电网的电能质量和一些对频率敏感负荷的正常工作。这就要求电网中其他常规机组有较高的频率响应能力,能进行跟踪调节,抑制频率的波动。考虑到风电的不稳定性,当风电由于停风或大失速而失去出力后,会使电网频率降低,特别是当风电比重较大时,会影响到系统的频率稳定性。消除该影响的主要措施是提高系统的备用容量和采取优化的调度运行方式。当然,当电力系统较大、联系紧密时,频率问题不显著。

3、对电网电压的影响

风力发电出力随风速大小等因素而变化,同时由于风力资源分布的限制,风电场大多建设在电网的末端,网络结构比较薄弱(短路容量较小),因此在风电场并网运行时必然会影响电网的电压质量和电压稳定性。另外,风力发电机多采用感应发电机,感应发电机的运行需要无功支持,因此并网运行的风力发电机对电网来说是一个无功负荷。为满足风力发电场的无功需求,每台风力发电机都配有无功补偿装置。目前常用的是分组投切电容器,其最大无功补偿量电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 6 页 是根据异步发电机在额定功率时的功率因数设计的。即在额定功率时无功补偿量必须保证功率因数达到设计的额定功率因数,一般大于0.98。由于分组投切电容器不能实现快速连续的电压调节,对快速的电压变化无能为力。风力发电对电网电压的影响主要有慢的(稳态)的电压波动、快的电压波动(1~lJ闪变)、波形畸变(1llJ谐波)、电压不平衡(即负序电压)、瞬态电压波动(1~lJ电压跌落和凹陷)等。

4、对电网稳定性的影响

风电接入系统引起的稳定问题主要是电压稳定问题。这是由于:(1)普通的无功补偿方式为电容器补偿,补偿量与接入点电压的平方成正比,当系统电压水平降低时,无功补偿量下降很多,而风电场对电网的无功需求反而上升,进一步恶化电压水平,严重时会造成电压崩溃,风机被迫停机;

(2)在故障和操作后未发生功角失稳的情况下,部分风电机组由于自身的低电压保护而停机,风电场有功输出减少,相应地系统失去部分无功负荷,从而导致电压水平偏高,甚至使风电场母线电压越限; 电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 7 页 (3)故障切除不及时,会发生暂态电压失稳;

(4)风电场出力过高有可能降低电网的电压安全裕度,容易导致电压崩溃。总而言之,并网型风电场对于电网稳定性的主要威胁,一方面是风速的波动性和随机性引起风电场出力随时问变化且难以准确预测,导致风力发电接入系统时潜在安全隐患;另一方面是弱电网中风电注入功率过高引起的电压稳定性降低。

5、对电能质量的影响

风电对于电力系统是一个干扰源。风电对电能质量的影响主要有以下三方面(前述对电压的影响是最重要的方面):

(1)风速变化、湍流以及风力机尾流效应造成的紊流,会引起风电功率的波动和风电机组的频繁启停,风机的杆塔遮蔽效应使风电机组输出功率存在周期性的脉动;

(2)软起动并网时,由软起动装置引起的各次谐波;

(3)风电经AC/DC/AC并网时,由于脉宽调制变换器产生的谐波。谐波的次数和大小与采用的变换装置和滤波系统有关。

6、对继电保护装置的影响 电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 8 页 与常规配电网保护不同,通过风电场与电力系统联络线的潮流有时是双向的。风力发电机组在有风期间都和电网相连,当风速在起动风速附近变化时,为防止风电机组频繁投切对接触器的损害,允许风电机组短时电动机运行,此时会改变联络线的潮流方向,继电保护装置应充分考虑到这种运行方式。其次,并网运行的异步发电机没有独立的励磁机构,在电网发生短路故障时,由于机端电压显著降低,异步发电机仅能提供短暂的冲击短路电流。此外,由于目前一般风机出口电压大都是690V,折算到35kV(威更高电压等级)侧时其阻抗需乘以=(u35/Uo6),因此从35kV侧的等值电路来看,风力发电机及相应的低压电缆相当于一个很大的限流电抗,短路电流无法送出,因此风电接入点的保护配置要考虑到风电场的这一特点。总之,风电场故障电流主要由公用电网电源提供,风电场保护的技术困难是如何根据有限的故障电流来识别故障的发生,从而使保护装置快速而准确地动作。

7、大容量风电并网电网故障对潮流的影响

在电网发生事故时,系统电压瞬时发生变化,风机在自身保护电力安全技术 | Power Safety Technology

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第 9 页 特性的作用下,降低了出力,系统潮流重新分布,重要联络线潮流变化明显。通过电网实际故障经模拟计算故障情况下风电机组出力变化对系统潮流的影响,因此在各种工况计算时,应充分考虑风电机组出力对计算结果的影响。积累风电运行经验,对故障期间风电受低电压能机组的实际动作、出力变化情况提供基础数据,以提高仿真计算的精确度,更好地掌握在风电机组并网时的系统运行经验。

8、电网电压不平衡对风力发电机组的影响

潮流计算是获取电网运行情况和分析电网稳定状态的基础工具,一些风力发电的相关研究已经使用了潮流计算。这些研究近似认为系统三相平衡,潮流可以采用单相代表三相来处理,然而为了研究电网的三相不平衡运行,三相必须分别计算。由于风力发电机并网点电压取决于系统电压,而风力发电机组吸收的无功功率及机端电容补偿的无功功率与并网点电压有关。因此风力发电机组母线电压、无功均为未知量。风力异步发电机并入电网,发出有功功率,吸收无功功率。同时电网通过发电机终端电压影响风力发电机组的运行。风力发电机组与电网的关系实际上是功率和电压之间的关系,通过适

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风力发电并网技术及电能质量控制措施

风力发电并网技术及电能质量控制措施

风力发电并网技术及电能质量控制措施

摘要:现阶段,我国各项经济呈现出迅猛发展的形式,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。

关键词:风力发电;并网技术;电能质量;控制措施

1风力发电并网技术

我们所述的风力发电并网技术指的是发电机输出的电压在幅值,频率乃至向位上和电网系统的电压是一致的。风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程,是实现电能输出的必要环节。并网技术的关键是确保风力发电机组输出,电力能源的电压和被接入电网的电压在扶智相位频率等方面保持一致,能够保证风力发电并网实施后,整体电能供应的稳定性而目前的风力发电并网技术主要有两种,一种是同步风力发电并网技术,另一种是异步风力发电并网技术。同步风力发电并网技术主要是将风力发电机和同步发电机相结合,在进行同步发电机的运行中能够有效的输出有功功率,并且能保证为发电提供必要的无功功率,促进周波稳定性提升,可以有效的提高电能稳定性。同步风电发力机具有工作效率高,体积小,结构紧凑,成本的可靠性高,维护量小等优点。该发电机的转速平稳负载特性强,周波稳定,发电机组发电电能质量高,这导致同步风力发电机在风力发电中的应用十分广泛。同步风力发电并网技术在整个风力发电技术的应用中占很大的比重。在同步风力发电并网技术的应用中,风速波动明显会造成转子转距出现较大的波动,容易影响发电机组并网调速的准确性。为了解决这个问题,可以采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法避免电力系统无功震荡和步失,有效的提高并网质量。异步风力发电并网技术跟同步风力发电并网技术相比,其主要是借助转差率实现对发电机的运行复合的调整目标,在具体的调速精度方面要求并不高。这种技术能够减少相关同步,设备安装的繁琐,也可以省去整部操作环节,实现转速的适当调整。但是这种技术也有缺点,他在具体的并网操作中可能会产生冲击电流,如果产生的冲击电流过大,就会导致电网电压水平降低,不利于电网的安全运行。因此在进行异步风力发电并网技术的应用时,可以进行无功补偿,避免抽选磁路饱和和电流增大的问题。异步风力发电机组的操作不复杂,而且其对控制力要求较低,实现发电控制,只需要调节一个重要参数。其在并网后的运行方面非常稳定,不会出现失步和震荡现象。

新能源电场并网对电网安全稳定运行的影响及应对

新能源电场并网对电网安全稳定运行的影响及应对

新能源电场并网对电网安全稳定运行的影响及应对

摘要

近些年来我国新能源发电技术不断发展,新能源发电对我国电力安全的保障以及环境的保护能够发挥极为有效的促进作用。然而在新能源电力实际使用过程中,由于新能与电力或火力为主的传统能源发电不同,存在一定的不稳定性,因此并网过程中存在的难度较高,新能源发电直接并入原有电网一定程度上可能造成电网运营的风险。其中风能发电作为较常见的新能源电能,不稳定的特点尤为显著,本文以风能发电为例进行了新能源电力并网安全性保障的探讨。

关键词:并网运营 运营安全 技术应对

引言

作为一种历史较长并且消耗较小的新能源电能,风能发电在所有新能源电力当中属于较为常见的一种类型。风能发电产生的电能在归入整体电网使用过程中,限制性最大的问题为该种类型的电能稳定性较差,受到外部环境的影响较为严重,因此在并网技术使用不当的情况下,风电并网可能导致电网运营产生一定的问题,本文就此类问题如何解决进行了探讨。

1 风电当前的发展情况以及风电并网的主要特征

1.1 当前情况下我国风电整体产业的发展以及主要的特征

作为一种使用历史较为悠久的能源,风能已经得到了较为普遍的使用。从我国风电能的储备而言,我国总体风电的储备达到了10亿千瓦以上,其中陆地的储量大概2.53亿,海洋储量大概7.47亿。根据国家能源局2015年的相关发布,仅海上风能发电设备的规划装机总量已经达到1053万千瓦。 从并入总体电网的电能总量而言,2017年达到16367万千瓦,较上年提高10.5%;2018年达到18426万千瓦,提高12.4%;截止2021年底,总量达到2.99亿千瓦。目前我国风电利用的主要问题在于并网难度较高,存在较为普遍的并网技术问题。

1.2 风电的主要特征以及影响并网的主要技术难点

风电对场地的需求较大,一般需要多台设备联合发电,对风能实现更为有效的运用。虽然风电对环境影响极小,且该种电能在并入总体电网使用过程中确实存在一定问题。

风电并网对电网的影响及其策略

风电并网对电网的影响及其策略

风电并网对电网的影响及其策略-机电论文

风电并网对电网的影响及其策略

李梦云

(武汉理工大学自动化学院,湖北 武汉 430070)

【摘 要】目前,中国风电已超核电成为第三大主力电源。但风力电场等分布式电源对电力网络的日益渗透的同时,给现代电力系统带来了很多方面的影响,比如改变了电力网络中能量传递的单向性,对现有配电网的稳定性产生较大的影响(尤其是对电网电压稳定性的影响)。因此,对风电并入配电网后产生的影响及其应对策略进行相关的研究是非常具有现实意义的。介绍了风力发电目前的发展状况和风电接入电网后对电力系统带来的影响,尤其是针对风电场并网后对电网的稳态电压的稳定性,以风速和风电机组的功率因数作为影响因素,从原理上,分别分析其对含风电场的电网的稳态电压的影响。最后在此基础上,提出初步的应对策略。

关键词 风力发电;电网;稳态电压;影响;策略

0 前言

随着日益增长的电力负荷、能源的短缺、环境恶化的愈发严重,以及用户要求电能质量的提高,大家越来越关注DG(分布式发电)。研究表明,分布式发电的发展可以反映能源的综合运用、电力行业的服务程度和环境保护的提升。尤其是其中的风力资源,因为其是可再生能源、开发潜力大、环境和经济效益好,因此得到了广泛的应用,使风力发电成为分布式发电中重要的发展方向,同时也使其成为一种当今新型能源中发展迅速的发电方式。

1 风电并网对电力系统的影响

风电场并入配电网,使输电网对部分地区的电力输送压力得到缓解和电力系统的网损得到改善的同时,也对电力系统产生了许多不好的影响如电压波动、闪变等。

同时由于风具有随机性,其输入电网的有功和无功有很大的波动性。风速的不可预测这一特性,使我们不能对风电进行准确而又可靠地出力预测,我们需要更加注重负荷跟踪、备用容量等,提高了风电场的运行成本。

风电并网增加电力系统调峰调频的难度,不仅需要风电场容量,而且需要风电场快速响应负荷变化;风电机组并网时,会不可避免的对电网有冲击电流。风电场与电网的联络线的潮流的双向性,使并网后的电网的继电保护的保护配置提高了要求。

风力发电技术及对电网的影响

风力发电技术及对电网的影响

风力发电技术及对电网的影响

摘要:能源是人类生存的物质基础,是推动社会进步的重要条件。清洁的环境和充足的能源是经济持续发展的基本条件。随着经济的快速发展,全球能源消耗率逐年上升,煤炭、石油、水电等能源的开发利用已经达到较大规模,但这些能源是有限的,不能满足人类长远发展的需要。在各种可再生能源中,风力发电最有潜力。风力发电因其成本低、资源取之不尽、利用方便等优点,已成为我国可再生能源利用中最有前景的发电方式。风力发电技术越来越成熟,风力发电成本越来越低。

关键词:风力发电;电网;影响;

随着目前我国科技的发展和时代的进步,政府对清洁能源的开发与投入正日益加大,工业的发展对能源的需求也在不断地增加,对能源结构加以调整,逐步增加清洁能源在整体能源供给当中的比例已势在必行。

一、风力发电技术的关键问题

1.风电质量问题。风力发电技术的一个关键性问题就是风电质量问题。风能作为一种可再生的能源,其有着强大的能量,但是性质很不稳定,风速和风向时刻都处于变化中,而风速和风向的变化又直接影响到电力系统输出的功率和稳定性。在这种情况下,为了保证风电的质量,我们必须在风电机组中增设依稀装置来稳定其输出功率,而这些装置的调控是很复杂的。 目前风力发电技术中存在单机容量小的问题,在工作时如果电压达到额定的容量时,也会出现电力输出功率不稳定的现象。

2.风电机组不能进行整体设计。随着风力发电技术的快速发展,我国的风电机组的零件的生产能力也大大提升,但是与发达国家仍存在一定的差距,尤其是一些核心部件,仍然靠依靠进口。这就导致了我国风力发电机组并不能通过国产化的程序进行设计和安装。此外,在风电机组的管理和检修等方面,我国的相关技术也较为落后,阻碍了风力发电行业的发展。 3.安全性能不高。安全性不高也是我国风力发电技术发展中的一个关键性的问题。由于电网及电力输送过程中的安全性不高就极易导致风电过程中出现故障,主要的故障一般发生在发电机组的组装过程中,首先由于发电机组的组装本身就很复杂,而且技术人员的技术水平有限,加之管理力度不足,使安装环节的技术不到位,如果处理不及时就会导致较大安全事故的发生,影响用户的用电的稳定性和用电安全。

风力发电对电网的影响及对策

风力发电对电网的影响及对策

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风力发电对电网的影响及对策

作者:段钢 陈玮

来源:《城市建设理论研究》2013年第07期

【摘要】风力发电作为一种新型的可再生能源,具有改善能源结构、经济环保等方面的优势。通过分析风电场并网运行的特性及其对电力系统的安全、调度、电能质量和稳定性的影响,最后提出改善风电场运行性能的对策。

【关键词】风力发电电网稳定性质量

中图分类号: TM315 文献标识码: A 文章编号:

随着风电规模占全网容量比例的大幅增加,原有常规电源对电网运行的调整与控制能力被削弱;而风电电源很难像常规电源一样,执行系统的调频、调压任务和抑制系统的功率震荡,所以风电场接入电网技术、风电场对电网运行的影响等问题日益突出。此外,风力发电功率输出随机性很强,波动很大且不可控,而且风电场大多建设在电网的末梢,网络结构相对薄弱,风电场并网运行必然会对电力系统的安全性、稳定性、电能质量、系统可靠性、电源和电网规划等方面带来一定的影响。

一、风力发电的特点

风力发电之所以在全世界获得快速发展,除了能源需求增加,环保压力加大外,还因为风力发电本身具有独特的优点。主要表现在:风电资源在风能丰富地区可就地开发利用,不存在运输问题;风能是可再生能源,清洁无污染;风电场建设施工周期短;实际占地少,对土地要求低;风电场运行简单;风力发电机技术比较成熟。但与此同时,风力发电也有其自身的局限性,主要表现在:风能的能量密度小;由于风力和风向时常不稳,导致能量无法集中;风能不能大量存储;风轮机的效率较低;风机产生机械和电磁噪声,对生态环境有影响;风力发电机采购成本高,致使发电成本大幅度攀升;接入电网时对电网有不利影响。

二、风力发电系统的基本形式

从机组结构上看,风力发电经过多年的发展,曾出现过多种类型。图1是几种典型的风力发电系统拓扑,这些拓扑的区别在于使用的发电机和电力电子变换器以及有无齿轮箱。

风电接入对电网的影响

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响

1.对电网频率的影响

风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。风电比例大小对系统调频影响严重,当电力系统中风电装机容量达到一定规模时,风电功率波动或者风电场因故整体退出运行,可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡,当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时,则有可能造成系统频率偏差,严重时可能导致系统频率越限,进而危及电网安全运行[1]。因此,始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动,是电力系统运行控制的最基本目标,也是电力调度自动化系统的最重要任务。电力系统正常运行时,频率始终保持在

50Hz±0.2Hz 的范围内,当采用现代自动调频装置时,误差可以不超过 0.05~0.15Hz。

2.对电网电压的影响

风电场并入电网后,由于风电具有间歇性和随机性的特点,使得当风电功率变化时,电网电压也将随之发生波动。随着风电注入功率的增加,风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围,严重时会导致电压崩溃。影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大,维持系统的节点电压在限定的范围之内,防止与额定值的偏差超过允许范围。风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。

综上所述,为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行,风电接入后的电网运行控制技术越来越重要,电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。

[1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73.

[2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007,

制约风力发电的原因及改善对策

制约风力发电的原因及改善对策

对于风力发电来说,尽管困扰风电发展的并网消纳等问题仍存在,但机遇与挑战并存。本文就制约风力发电的原因和改善对策谈了作者的几点看法。

标签:风力发电 弃风 并网

一、前言

随着全球气候变暖和能源危机,世界各国都在研究利用可再生的清洁能源。风是一种可再生、无污染而且储量巨大的能源,风力发电作为一种重要的可再生能源形式,越来越受到世人的关注。

根据中国风能专业委员会2010年的统计,截止到2009年12月31日,中国风电累计装机超过1000MW的省份超过9个,其中超过2000MW的省份4个,分别为内蒙古(9196.2MW)、河北(2788.1MW)、遼宁(2425.3MW)和吉林(2063.9MW)。内蒙古2009年当年新增装机5545.2MW,累计装机9196.2MW,实现150%的大幅度增长。装机容量,跃居亚洲第一,世界第四。

风力发电之所以在全世界发展迅速,除了在能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身所具有的独特优点:(1)风电是一种可再生的洁净能源,不消耗化石资源也不污染环境, 这是火力、核电等无法比拟的优点。(2)开工建设周期短。(3)装机规模灵活,可根据资金情况决定一次装机规模,实现安装一台投产一台。(4)(5)实际占地面积小 发电机组与监控、变电等建筑仅占火电厂 1%的土地,其余场地仍可供农、 牧、渔使用。

国家能源局副局长刘琦在2012年11月15日表示,党的十八大提出大力推进生态文明建设,积极开展可再生能源消费革命,建设美丽中国,风电在中国仍具有广阔的发展前景和市场空间。但是风电还有一个缺点就是风况是不稳定的,有时无风有时又有破坏性的大风,这都是风力发电必须解决的实际问题。

二、制约发展的原因

风电的发展近年来受到了很大的限制,主要表现为并网困难、弃电现象突出、脱网风险大,即使已经并网的风电场也面临着频繁被限电的问题。

1)国内并网难、产能过剩。从国家电网公司了解到,2012年6月,我国并网风电达到5258万千瓦,超过美国成为世界第一风电大国。但是由于自然风存在日夜变化性的显著特点,风力发电具有反调峰的特性,在夜晚用电负荷处于低谷的时段,往往风能资源却较为丰富,风电并网出力较大。但电网调峰主要靠火电机组和抽水蓄能电站实现,深度调峰煤耗太高,负荷跟踪能力也较差,尤其在北方冬季的供热期,供热机组必须保持正常出力不能参与调峰,当发电规模超过了电网所能承受的范围时,电网只能限制风电场机组暂停发电,弃风不用。

风力发电对电网运行的影响

风力发电对电网运行的影响

发表时间:2016-07-14T09:55:14.417Z 来源:《电力技术》2016年第3期 作者: 刘沫然

[导读] 结合风力发电的实际特点,重点分析了风电场并网后的改善运行性能的措施。

湖南新华水利电力有限公司 湖南 长沙 410000

摘要:本文针对风力电场并网后对整个电力系统可靠性、稳定性以及电能质量所发生的问题进行阐述。结合风力发电的实际特点,重点分析了风电场并网后的改善运行性能的措施。

关键词:风力发电;电网安全;风电并网;措施

一、风力发电的主要特点

受环保与能源等方面实际要求的影响,风力发电在我国呈现出快速发展的趋势。风力发电的能源可再生性与环境无污染性是其发展的内在动因,此外,风电场具有建设时间短、投资灵活等优势也促进了该类能源建设的发展。风电场建设完毕后基本实现了无人值守的运

行,这也大幅降低了后期维护管理费用。风力发电的主要缺点有:风力发电会直接受到风向、风力以及地形的客观条件的影响;无法储备

风能;运行效率较低且噪音较大;风力脉动会影响风电入网后的电网稳定运行。

二、风力发电接入系统时对电网的影响

(一)大型风电场并网运行的主要特征

1、风力发电机组额运行是发出有功功率的工程,但也会吸收系统的无功功率,且有功输出会影响到无功需求。

2、无人值守的风力发电机组因不能控制风能,无法分局实际负荷调度风力发电。

3、受自然条件影响,风力发电机组产生的电能具有明显的不规律波动。

4、风力电场受客观环境影响,多位于主电力系统与负荷中心较远的位置,所连接的电网能力较为薄弱。 (二)对电网频率的主要影响

影响电网频率的主要因素是风电场的容量,如期容量占系统容量比较大,其运行时的随机波动性会为电网运行带来负面影响。 (三)对电网电压的主要影响

风速、风湍流以及风机投切变化都会造成电压的闪变与波动。 (四)对电压稳定性的主要影响

由于风电场与电网间连接较差,如大容量感应型机组一旦停止运行,其产生的大量无功会给系统带来过电危害。 (五)其他影响

风力发电对电网运行的影响 2

风力发电对电网运行的影响

摘要:改革开放以来,社会的经济在不断的发展,为了能够进一步加强环保建设,做到对能源过度消耗问题的处理,新能源产业在目前也得到了明显的发展。尤其是在近些年我国的科学技术等都得到快速发展,所以使用的太阳能、风能和地热能等都已经成为当前重点关注的能源之一,在这种社会经济背景之下,风力发电本身秉承着自身环保、绿色等优点,更好的构建全新的供电网络建设,风电能是目前使用较为重要的电能生产内容之一,其整体发展对电网还是存在一定的影响,所以结合电网运行的实际情况,制定良好的管理计划,能够有效的解决风力发电对电网运行的影响。

关键词:风力发电;电网运行;影响

摘要:近些年随着新能源产业的发展和使用,风力发电受到行业来自各界的高度重视。风电电源的规模在不断的加大,同时其占全网容量的比例也在逐渐的提升,这也导致其实际的控制能力和调整能力被削弱。但是在实际的应用过程中,其风电电源相比较与常规电源相比还是存在较多的不同,这些问题直接导致了风力发电运行过程中出现各种问题,针对这些问题应当完成合理的选择,避免风力发电对电网运行造成过多的阻碍,就幕墙的风电使用来说,需要充分放大其使用优势,如此一来才能够促进我国电力事业的健康发展。

1我国的风力发电的现状分析

风力发电在我国的起步较晚,但是其发展速度较快,到目前为止,其已经成为我国继火力、水力发电之外的第三大发电能源。在目前的实际情况来看,风力发电的技术仍然处于发展阶段,而我国对相关技术的使用更是依赖国外技术,我国所使用的技术多以国外技术为基础,对其进行吸收和改造创新,自主研发上面还不够到位。我国风力发电的起步于上个实际五十年代,经过多年的发展和进步,目前已经进入到平稳的发展时期,截止到目前为止,我国的风力发电总机装容量已经达到世界第二,同时还在稳步的进行发展,但是从另外一个角度来看,我国风力发电和电网运行之间还是存在一定的矛盾,运行也不够协调,这样一来直接导致电网节奏不够统一,工作过程中存在矛盾和差距。其次过度的侧重于资源方面的规划,所以在此过程中需要使用有效措施来进行完善和管理。

风力发电对电网运行的影响 赵海江

风力发电对电网运行的影响 赵海江

摘要:随着新能源产业的发展,风力发电受到了行业来自社会各界的高度重视,风电电源的规模越来越大,占据全网容量的比例也在逐渐提升,这导致常规电源的控制能力和调整能力明显被削弱,但是从本质上来讲风电电源相较于常规电源来说某些功能很难持平,这也导致风力发电在运行过程中很容易产生各种问题,对此有必要加大研究力度,选择合理措施,避免风力发电对电网的运行造成过多的阻碍,而是能够充分放大其使用优势,这样才能促进我国电力事业的健康发展。

关键词:风力发电;电网运行影响;控制措施

1风力发电概述

1.1风力发电技术原理

风力发电技术指的是将风能通过风力发电机转化为电能的技术。风力发电的过程就是把风能经由机械能转换为电能的过程,风能转化为机械能的过程由风轮实现,机械能转化为电能的过程由风力发电机及其控制系统实现。风力发电技术的基本原理是风的动能通过风轮转换为机械能,再带动发电机发电转换为电能。在这个过程中,风力发电机组大多为水平轴式风力发电机,它由多个部件组成,包括叶片、轮毂、增速齿轮箱、发电机、主轴、偏航装置、控制系统、塔架等。

1.2风力发电的特点

风能发电在近10年来已取得飞速发展,截止2017年底全球风电装机容量累计达539.58GW。风力发电技术能够得到大量的推广与它的特点是分不开的。风能属于可再生能源,风力发电有充足的能源支持;风力发电技术建设周期短以及装机规模灵活,在风能充足的地方可以用最短的时间建立风力发电基础设施,可以用最快的速度将风能转化为需要的电能;可靠性高和成本低使得风力发电的推广使用迅速提高;风力发电在操作运行方面也是比较简单的,而且风力发电建设占地面积小。风力发电的特点总结下来就是能源充足,操作简单,成本低无污染。

1.3我国的风力发电的现状分析

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