风电场并网对电网影响的分析
风电场接入引发电力系统次同步振荡机理综述

风电场接入引发电力系统次同步振荡机理综述摘要:随着电力系统中风电渗透率不断提升,大容量风电场并网运行将加剧系统次同步振荡的风险,不利于系统的可靠运行。
关键词:风电接入;电力系统次;同步振荡;机理1风电场接入引发电力系统次同步振荡问题分析方法1.1频域分析法结合奈圭斯特稳定判据的频域分析法主要包括复转矩系数法和阻抗法。
频域分析法由开环子系统频率响应特性判断闭环系统稳定性,通过建立2个开环子系统之间的次同步动态交互与闭环系统稳定性的联系,能够从物理意义角度揭示次同步振荡的成因。
复转矩系数法是阻尼转矩分析法在次同步振荡领域的延展,即关注点从系统的机电振荡模式扩展到系统的次同步振荡模式。
复转矩分析法为机电耦合交互作用引发系统次同步振荡问题的成因给出了物理解释,即电气系统对同步机机械系统的作用等效成了负阻尼的效应。
一般情况下,复转矩系数法主要应用于分析传统次同步振荡问题上,通过分析同步发电机和串联补偿输电系统之间相互作用产生次同步振荡的现象并提出了一种抑制措施,将复转矩系数法推广至多机电力系统。
基于实际电力系统中出现的弱阻尼次同步振荡问题,应用复转矩系数法提出了一种适用于工程实践的次同步振荡抑制策略。
传统的复转矩系数法的应用领域是分析同步发电机轴系模式参与的次同步振荡问题,而随着当前电力系统电压源换流器(VSC)的大规模应用和新能源电力系统的大规模汇入,新形态的次同步振荡问题也随之在电力系统中出现(如SSCI)。
由于研究表明DFIG风机机械系统的轴系模式一般不会引发系统发生次同步振荡,因而复转矩系数法在新形态次同步振荡问题上的适用性等问题需要进行研究和验证。
为扩展复转矩系数法的应用领域进行了探索。
应用复转矩系数法分析DFIG控制系统引发的SSCI问题,从理论上推导了定子、转子电磁转矩与转速的关系式,从机理上对DFIG串补输电系统中出现的SSCI问题进行解释,并设计了抑制策略。
但与阻抗法和模式分析法相比,复转矩分析法在风电场接入引发系统次同步振荡方面的应用并不广泛。
风电新能源并网技术研究

风电新能源并网技术研究摘要:在构建绿色社会的理念指引下,为了减少环境的污染,多数传统能源使用领域逐渐以电力商品来作为第一优先替代能源。
在这种背景下,电力行业的发展就迎来了全新的时期。
风电作为一种生态效益显著的资源开发形式,近年来受到全社会的广泛关注,风电是以自然资源来作为能源转化的一种重要形式,相对于传统的火力发电而言,其生态价值更为显著,十分契合构建绿色社会的发展观。
尽管风电的优势性如此明显,但是风电并网过程中,仍然存在着一定的不足,从而影响了电网的稳定性。
基于此,就需要结合风电发展的趋势,来加强对并网技术的研究与应用工作,从而让风电更好地并网运行,发挥出其生态作用。
关键词:风电工程,新能源,并网技术。
1风电新能源发展现状风能利用技术主要是采用大齿轮的风轮对小密度的风能进行转换,但是现有风轮机对于风能的开发利用程度较低,受各种因素的影响,造成风轮机的效率维持在20%-50%之间。
风的方向和速度具有不确定性和间歇性,电能波动较大,考虑风力机组的本身特性,造成得到的电能具有较大的差异性和波动性。
我国具有丰富的风能资源,但是在对风能资源的利用上却比较受限。
由于资源本身比较丰富且难以储存,造成对于风能的利用成本远高于发电环节的成本,因此在蓄电方面受限,对于电力的运用不充分。
另外,由于电网的不可调度性及风能不可控性,无法对风力风电实现行之有效的调度,与此同时,部分地区缺乏先进的机组设备,造成对电力运用受限,加大了调度的难题。
就目前来看,由于技术受限,因此各地区风能利用率较低,且电网调度困难,影响电力系统的发展。
对此,首先应考虑风电对于电能质量的影响,通常采用异步发电机规避风电单机的影响,直连配电网。
丰富的风电资源距离核心用电区较远,电能的远距离传输会造成谐波污染,使得电压闪变风险系数变大;其次,实现对电网的调度和规划,可以最大化利用现有的风能资源,但是由于风能调峰量具有一定的局限性,制约了对风电的使用率,一旦电网无法实现对功率的有效控制,很容易造成风力注入受阻问题。
新能源并网对电力系统电能质量的影响

新能源并网对电力系统电能质量的影响摘要:由于社会对能源的日益增长,新能源技术越来越受大家的关注,其应用价值也越来越多地发挥,但在并网发电系统中,很容易出现诸多影响电能质量的因素,比如谐波、孤网、间接性发电、波动性发电、电网频率、并网标准等。
如何评估这些因素对电能质量的影响就成为热门的话题。
为了满足配电网络的供电品质要求,推动新能源的发展,需要深入探讨新能源并网发电对电力品质的影响。
关键词:新能源并网;电能质量;措施引言新能源的开发和利用已成为当前能源发展的重点。
新能源并网采用先进的技术,可以将太阳能、风能转换成电能资源,满足对电力的可持续发展需求。
新能源并网使能源结构更加多样化,但同时也会对电网的电能质量造成一定的影响,所以需要通过各种优化手段来改善其使用效率。
1简述电能质量电能质量是指电网提供的电能满足国家电网的技术规范和技术标准,为用户提供安全可靠优质的电能,一般用电压、频率、波形来测量。
电压质量主要由电压偏差、三相不平衡、频率偏差、过电压、欠压、电压谐波和电压起伏等因素来判定。
电流的特性主要有电流谐波、陷波等。
电力供应质量分为技术和非技术两类,非技术层面主要体现在电力价格、电力服务等用户反映问题上;技术上的问题在于电压的质量与可靠性。
2新能源发电并网对电网电能质量的具体影响2.1影响电网谐波新能源发电系统中,产生谐波的方法有两种。
比如从风能来说,一是由于风电机组自身安装的功率电子设备会产生谐波。
恒速风电机组与电网直接连接,在其软启动时,必须利用电力电子设备将其与电网连接,从而引起谐波。
而变速风力发电机,是由整流器与变频器连接到电网,若开关频率刚好处于谐波的区域,就会造成很大的谐波问题;二是风电机组的并联补偿电容会与线路电抗产生共振。
在风电机组中,要实现无功就地平衡,必须安装并联补偿设备,但是由于电网的谐波时有发生,加上电网本身的复杂,在一定的情况下,会产生谐波的放大,乃至整个系统共振。
因此,在风电场中应尽量避免采用单一变速或恒定速度的风电机组,以免造成局部电网的谐波电压偏高,因此建议采用多种风机混联。
大规模风电并网条件下的电力系统调度探析 何亮

大规模风电并网条件下的电力系统调度探析何亮摘要:随着国内经济飞速发展,环境问题也日益严峻,非可再生资源日渐减少,可持续利用可再生的风能作为一种环保型的绿色发电能源逐渐在电力系统中占有了一席之地。
大力发展风力发电,不但可以节省煤炭石油天然气等非可再生资源,更能降低温室气体排放,提高环境质量。
所以,本文针对大规模风电并网电力系统的调频特性进行研究。
关键词:大规模;风电并网;调度一、概述随着全球变暖形势的日益严峻,人们越来越倾向于节能减排低碳经济的生活方式。
全球变暖的罪魁祸首是以二氧化碳为主的温室气体大量排放,在中国,二氧化碳的主要来源便是化石燃料的大量燃烧,而我国每年消耗的煤炭60%以上都是用来发电,目前煤电占我国电能组成的78.1%。
为顺应全球范围内的低碳经济发展潮流,清洁、可再生能源的发电所占比重开始逐渐上升。
目前全球范围内清洁、可再生能源的发电技术中,风力发电技术是最为成熟的。
近10年内,全球风电增长率达到了年均29%。
我国风力资源丰富,主要集中在内蒙古、新疆、甘肃、河北等地,这些地区风力资源总共约2.5亿Kw,海上风力资源也相当丰富,约有7.5亿Kw,风力发电是未来我国经济增长的一条重大产业链。
作为一种清洁能源,风力发电不会产生温室气体,可以很大程度上缓解全球变暖问题,减轻空气污染程度,有利于可持续发展,改善空气质量,能够带来显著的环境效益和社会效益。
随着风电在电能构成中比例逐年上升,风电并网对电能质量和保护装置的影响也从局部逐渐扩大,不得不引起人们的重视。
二、风力发电的局限性风能虽然是一种清洁、可再生并且发展潜力巨大的新型能源,但它也有自身不可避免的缺陷,相比于水力能源的集中性和可操作性,风力发电的稳定性与之比较均逊色不少。
因此稳定性,是风力发电最大的短板。
所以,如果风电想要大规模并入主干电网,势必因为其自身缺陷,造成主干电网运行的不稳定。
1、风能的不稳定性不稳定性是因风力发电过程性本质属性所决定的。
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略

探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略摘要:在电力事业快速发展中,重视风力发电并网技术的应用,可实现对风力资源的有效开发与运用,践行环境保护理念的同时提升电能质量。
另外,明确不同风力发电并网技术的优劣势,并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、实现电网智能化发展、机组设计改进等策略实现电能质量的控制,推进风力电网并网发展。
关键词:风力发电并网技术;应用;电能质量;控制策略引言当前,我国的风力发电技术已经有较为成熟的应用,并且已经为社会用电发挥了重要作用。
但是,风电并网会在一定程度上对电网产生影响,而且随着风电容量的不断增加,这种影响也越来越明显和严重,所以,要采取有效的方法控制这种不利影响,从而为社会提供更高质量的电能。
1风力发电技术的特点及发展状态风电主要就是将风的动能转变为电力,风能作为一种可再生的清洁能源,受到了全世界的关注。
风能本身就富有丰富的能量,比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。
我国的风能资源十分丰富,可开发并利用的风能高达10亿千瓦。
风本身就是一种无公害的能源,且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。
在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市,选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。
海上风电也是可再生能源发展的关键领域,同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量,在当前能源结构调整等诸多前提下,采用风电能够更好地促进调整的体系推进。
当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。
单机容量稳步提升。
从20世纪80年代开始,我国单机功率55kW为主要发电功率,从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率,从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。
在持续不断地单机容量发展中能够看出,我国风力发电技术也在不断扩大;变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。
失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响,整体额定风速持续变高,在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。
风电波动对电网的影响及衡量指标

风电波动对电网的影响及衡量指标[摘要] 大规模风电并网在给人们提供清洁能源的同时,也给电网带来了一系列的不良影响。
随机波动性是其根本原因。
本文先总结了风电并网对电网造成的影响,重点说明了有功平衡问题及相应的“弃风”,然后探讨了可能的解决之道,最后从电网的角度出发,分析了不同时间尺度下,风电波动性的衡量指标。
以期能够为减轻风电波动对电网的影响提供参考。
[关键词] 风电波动衡量指标解决措施中图分类号:r181.2+1 文献标识码:r 文章编号:1009-914x(2012)26- 0355 -011. 风电接入对电网的影响截止2010年底,我国风电装机容量达到3107完千瓦,主要集中分布在“三北”地区。
对于由风电本身的随机波动特性给电网带来的不良影响,归纳起来,有以下几个方面:1). 对电能质量的影响:电压波动、电压闪变、跌落、周期性电压脉动、电压不平衡、谐波畸变、频率调整。
特别是引起风电场及其附近局部区域的电压波动超过安全范围,严重时会导致区域电网电压崩溃。
2). 对继电保护的影响:风电与配电网中原有继电保护的配合可能存在问题、致使重合闸不成功、保护区缩小、继电保护误动作等。
3). 对电网稳定性的影响:风电接入会改变配电网原有的潮流分布和功率流向,这可能会导致联络线功率超出安全范围等问题。
而风电功率的不稳定性也会给电网带来功率冲击,严重时会导致系统动态失稳直至瓦解。
4). 对系统调度的影响:传统的发电计划依据电源的可靠性与负荷的可预测性,来确定机组组合和备用容量。
随着风电规模的不断扩大,国网公司已规定所有风电都要参与调度计划,这就要求充分考虑到风电的反调峰特性和波动性,留出足够的备用容量。
至少提前2小时的风功率预测,特别是对波动性由较为准确的把握,有助于调度来确定机组组合和备用容量。
2. 有功平衡与“弃风”由上面的归纳可以看出,风电对电网的影响最主要的是有功平衡问题,风电功率波动会给调峰、调频、确定备用容量、机组组合、调度计划等带来很多问题。
同发风电场并网对白洮电网电压的影响

功率 因 数控 制 , 电场 出 口与 电 网之 间 的 无功 功率 风
作 者 简 介 : 晶 f9 2 ) 女 , 席 18一 , 工程 师 , 现从 事 电 网 规 划 设 计 工 作
・3 ・ 8
维普资讯
并通 过采 用 中国电 力科 学 研究 院编 制 的《 力 系统 电
分 析综 合 程序 》 S P . 2版仿 真 计算 验证 了方案 P AS 6 2 的可行 性及合 理性 。
洮南热 电厂 同发风电场
1 白洮 电 网现 状
白洮 电 网是吉 林 省 西 北部 的一个 末 端 电网 , 目 前 白洮 电 网 已形成 由 2 0k 白洮 、 2 V 镇赉 、 大安 变 电 所 ( 文 变 电所简 称 变. 下 ) 和大 唐 长 山热 电厂 ( 以下 简
20 0 7年 8 月
Aug. 00 2 7
第 3 5卷 第 4期 ( 总第 1 1期 ) 9
V0 _ 5 NO 4 ( e . . 9 ) l3 . S r NO 1 1
交 换为零 , 个风 电场 的功率 因数 为 C S 整 O 一1 计 算 。 结 果用 P— 曲线表 示 ( 表 示 同发风 电场 的输 出有 P 功 功率 , 表 示 白洮 电 网各变 电站母 线 电压 ) 。
区 , 期 规 划 容 量 4 0 4 0Mw , 远 0 ~ 5 目前 投 入 容 量
2 . 5MW , 1回 1 5 2 m 2 V 联 网 线路 至 6 8 经 0 . 6k 2 0k
洮 南变 、 白城变 、 赉 变 、 安变 、 郭 变 、 余 变及 镇 大 前 扶 长 山厂母 线 电压 的影 响 。2 0 0 7年 白洮地 区 2 0k 2 V
风电场并网运行控制策略及其优化

风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深,可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。
其中,风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。
如今,全球范围内的风电装机容量正在不断增长,风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。
因此,对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究,对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。
一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。
在国内外的风电场建设中,为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求,采取了多种并网运行控制策略。
1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时,再投入电网并网运行。
这种策略可以降低并网电流的冲击,使风力发电机组较轻松地完成并网过程。
2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值,通过控制电网侧的电压来实现控制目标。
这种策略适用于小型风电场。
但是在大型风电场中,因为电网的容量限制,恒功率控制策略的适用范围有限。
3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。
这种策略适用于风能资源稳定的情况下,但是在不稳定的风能资源条件下,其控制精度会受到较大的影响。
4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置,将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。
这种策略具有较好地控制性能和经济性。
以上是常见的并网运行控制策略,这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。
为了提高并网运行的效果,需要进行策略的优化研究。
二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面:1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化,采取不同的控制策略来实现并网运行,通过根据实时表观功率和风速数据,对风机的控制策略进行实时调整,可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。
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风电场并网对电网影响的分析
随着人们对清洁能源的需求日益增长,风力发电逐渐成为一种越来越受人们欢迎的可再生能源。
而随着风电场的建设和使用规模的不断扩大,将风力发电纳入全国电网逐渐成为一个必然的趋势。
本文将从风电场并网入手,分析风电场对电网的影响,讨论如何最优地解决并网过程中所存在的问题。
一、风电场并网的基本概念
风电场并网是指将一个或多个风力发电机组接入电力系统,并形成稳定的、可靠的、具备一定发电能力的电力系统。
并网的过程可以分为三个阶段:调试阶段、接入阶段和运行阶段。
在调试阶段,风电场需要逐步调试风电机组的性能参数,保证其满足电力系统的要求。
在接入阶段,需要进行技术论证和审批,并按照电网规划和定义的接入容量接入电网。
在运行阶段,需要参与电力市场的交易和调度,并按照电力系统的要求进行发电和用电的平衡控制。
二、风电场并网对电网的影响
风电场并网对电网的影响主要表现在以下几个方面:
(一)对电网安全有积极作用
风电场的并网可以有效地减少电网的压力,提高电网的稳定性。
并网后,通过尽可能地利用不同区域间的风力资源,可以大幅度
降低电网的负荷峰值,并增加供电能力和电网的抗干扰能力。
此外,风电场可以通过与其他能源源的集成,形成创新的能源系统,提高整个能源系统的稳定性和可靠性。
(二)对电网的负载均衡产生影响
随着风电场的规模增大,风电产生的电量的波动越来越大,对
电网的负载均衡产生越来越大的影响。
由于风力发电的特点是容
量性不足,且不具备可调节性,因此风电场的并网往往会对电网
的负载均衡产生负面的影响。
为了解决这个问题,需要通过合理
的能源组合和储能技术,来平衡风电产生的不稳定性和电力系统
的负荷。
(三)对电网调度与市场交易产生影响
风电场的并网可以对电网的调度和市场交易产生影响。
由于风
电发电的波动不可预知,因此在进行市场交易和电网调度时,需
要合理制定风电发电的计划和调度策略,以保证电力系统的规划
和调度完整实现。
三、风电场并网的应对策略
要充分发挥风电场的优势,避免其带来的负面影响,需要通过
采取一些应对策略来解决并网过程中所存在的问题。
以下是针对
风电场并网问题,提供的解决策略:
(一)加强电力系统的协调通信和配合管理
在风电场并网的过程中,电力系统的管理部门应加强协调通信
和配合管理,并建立统筹规划的管理机制。
同时,应根据不同的
风力资源,制定不同的管理策略,以保证风电场能够顺利地并入
电网。
(二)提高风电场的接入能力
在风电场的并网过程中,应提高其接入能力,以满足电网要求。
具体而言,可以通过技术创新等方式来提高并网能力,包括改进
风力发电机组技术、控制技术和传输技术,以提高风电场的接入
能力。
(三)实现风电场与电网之间的相互协调
为了保障电网的正常运行,需要实现风电场与电网之间的相互
协调,建立合理的调度机制。
在这个过程中,需要制定科学的风
力发电规划,梳理风能与电力需求的匹配关系,让风电场在电网
中发挥最优的效能。
四、总结
风电场并网虽然会给电网带来一定的影响,但只要合理制定相应的管理策略,加强风电场与电网之间的协调和配合,就可以实现风电场的高效利用和电网的稳定可靠运行。
接下来,随着技术的不断进步和政策的提出,风电场在电网中的作用和意义将会变得越来越重要,为促进我国能源消费方式的转变和扎实推进清洁能源建设奠定坚实的基础。