风电新能源发展与并网技术分析

发表时间:2020/4/15   来源:《中国电业》2019年第21期   作者:1伍伟星、2占太晏
[导读] 随着环保呼声不断的增长以及能源资源的发展形势越来越紧张,现在全世界对再生新能源的开发和应用基于高度重视
        摘 要:随着环保呼声不断的增长以及能源资源的发展形势越来越紧张,现在全世界对再生新能源的开发和应用基于高度重视。目前,最受关注的就是风能,并且风能已经成为目前发展最好的能源,而且还得到了很好的发展,但是在实际应用过程中也存在一些问题,对输电网经济和运行安全带来了一定的冲击。
关键词:风电新能源;并网技术;分析
        在面对资源缺乏的世界性难题前,风能的出现给世界各个国家都带来了新的发展希望,风能是可再生的清洁性能源,在实际应用过程中能够大量生产,而且还有着很高的利用率。对于我国高原地区、沿海地区、缺水地区、草原牧区以及交通不便利的地区,都能够因地制宜开发风电能源,该项目的开发和利用已经成为可持续发展战略中非常重要的组成。
一、风电新能源的特点
风力发电是在风力发电机以及相关控制系统的基础上对其进行有效控制,逐渐将风能转变为电能。风能发电的特点就是风能是可再生资源,而且在实际应用过程中还不会释放有毒气体,具有环保性高,造价低的特点,但是在实际应用过程中会存在一些不可控制的因素。
(一)风能具有不稳定性
        风能在某种程度上来说属于间断性能源,风向和风速会随着季节的变化从而发生改变,从而导致风能属性具有一定的间歇性和随机性,这些不稳定因素导致风力发电机调控力度难以均匀控制。所以说,风电机组所发出的电能会随时发生变化。
(二)风场位置相对比较偏远
   风能源丰富的地区大多数都是在沿海地区,该区域人口居住较少,距离用电负荷中心相对来说比较偏远,而且当地电网结构设计相对来说比较薄弱,风电外送过程中会受到一定的限制,还需要进一步加强当地电网建设,在一定程度上促使国家电网建设和传输面临着很大的挑战。
(三)风能密度稀疏,风能发电不便大量储存
        只有风力发电机风轮尺寸够大,那么发电设备才能够与发电容量更好的相融。而且储存电能成本相对来说比较高,已经远远超出其他发电成本。因此,在整个风力发电系统中,风电系统几乎没有蓄电的能力,大多数都是通过调节收纳电量来完成电量输出。所以说,风能发电输出量的大小在某种程度上来说是不均衡的,而且对并网技术提出了很大的挑战。


二、改善风电并网性能的有效措施
(一)风力发电功率的预测
   风电法大规模的接入在一定程度上促使电网和调峰的不适应性问题在不断的增加,风电场内限制出力的现象在吉林、蒙东等地电网在不断的出现。想要克服风力电能的随机性,将风力电能转换为常规的调度电源,这个问题一直困扰着我国电力能源的发展。近年来,有无数研究人员就该问题进行了深刻的探究,尽可能的计算风电机组的组轮高度的数据信息以及气象信息,使其能够与气象信息进行有效的结合,能够科学且精准的预测最终结果,同时还要预测风向、风速、温度以及气压等多种相关的数据信息。再根据风机的物理信息和周边环境信息等,得出风力发电机组轮毂高度的风速以及风向等信息,最终对各项数据信息进行合理的分析,得出实际输出功率。该方法要求能够克服恶劣天气下所预测数据信息结果的偏差,进一步提升各项结果的精准度。
(二)无功功率补偿措施
        电压稳定问题时风电并网运行中最常见的问题。能够影响电压稳定运行的主要因素就是无功功率补偿,特别是普通异步发电机的风力发电,因此,在实际应用中要确保电网运行的稳定性。其一,采用动态无功补偿如静止补偿器SVC等,在一定程度上能够有效改善系统暂态特性,进一步提升风电场的电量安全的容量。动态无功补偿装置SVC等的容量需要结合实际电网结构、SVC、风电场容量的特性进行调节。其二,进一步提升电网负荷功率的因素,同时还要加强电网结构,使其能够有效提升电厂安全容量,促使电力系统的状态能够有所提升。其三,一旦排除故障系统之后,那么低电压将会自动切除风电机组所使用的电网,可以说这是维持电网稳定的最有效的方式,若是切除过量,将要就要合理考虑电网自身调节控制能力。
(三)优化布局结构,合理规划各项建设
        为更好推动风力发电网的建设,在实际建设过程中我们要结合具体实际情况,电网建设中推行“闭环结构开环运行”的方式,使其能够确保电网系统正常运行。简单来说,就是在网络建设过程中,网络表现为环形,若是发生故障那么就会变成辐射形态。因此,一旦在运行过程中出现故障因素或故障问题,可以让相关工作人员合理运用开关,使用其他线路进行传输,确保电力系统能够正常运行,为人民群众提供更好的电力服务,同时还能够降低电力能源的消耗,保障电力系统安全稳定的运行,为电网发展提供更好的发展之路,能够为电力企业创造更多的经济效益。
综上所述:
   在环境污染、能源短缺的时代下,应加快风电建设的步伐,今后电网中风电场容量的比例将会越来越大,在一定程度上将会严重影响电网安全稳定运行。因此,要重点研究风电并网技术,使其能够更好的控制风电并网中带来的不安全因素,加大大容量风电系统的研究,创新技术研究和发展,使其能够解决风电发展中遇到的难题,推动风电产业的发展。
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