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摘要:随着电网中新能源并网的容量逐渐扩大,电力系统中的不确定因素也越来越来,对自动发电控制系统的挑战也越来越大,风电新能源与电网连接时,往往会对整个电网造成一定影响,不利于电力能源的使用,对社会的发展造成一定危害。
关键词:风电新能源;并网技术;发展现状
引言
随着新能源应用技术的提高,光伏和风电等新能源的并网容量在逐年提高,对传统的电力系统造成了较大的冲击,也为传统电力系统和能源变革带来了新的机遇。风电并网时,会对现有电力系统造成较大的影响,降低电能质量,影响电网稳定性,不利于电力能源的使用。通过对风电新能源以及并网技术的分析与探讨,对我国风电能源的研发有了更深一步的了解,风电能源的开发以及并网技术的研发是充分利用风电能源的关键所在,可以有效推进我国社会经济的可持续发展。
1.我国风电新能源发展中存在的问题
1.1风能的稳定性不高
因为风能属于一种过程性能源,风向、风力以及风速受多种因素的制约与影响,本身具有随机性与不稳定性,很难掌控[3]。因为对风资源很难进行掌控,所以导致风电机组所产生的电能波动范围大,随机变化程度较大。
1.2风电场的分布位置不均
依据我国地形地貌进行整体分析,我国风能资源较为丰富的地区与负荷中心二者之间的距离相差比较远,电网基本设施架构也较为薄弱,这是影响当地电网输电能力最直接、最明显的因素,在开发大规模风电能源的时候,需要建设与之相配套风电运输工程之后,才能进一步对电网的建设实施强化措施。
1.3风能的存储难度大
蓄电成本与发电成本存在很大差异,相比而言蓄电成本要高出很多,因此在风能发电机组中几乎没有蓄电能力,通常都是以输出电量作为根本来对收纳的电量进行合理调节。3.降低电能质量。以往阶段,风电装机容量较低,且通过异步发电机的方式,将其接入到配电网内,虽然这样接入较为方便,且成本较低,但由于设备性能较差,很容易受到外界冲击,因而很容易产生一些不良现象,如谐波污染等,降低了电能的质量。
2.风电并网性能改善措施
2.1风电功率评估
对风电进行转化时,需要采用很对并网技术,其中,最主要的是对风力发电量进行评估。随着我国风电事业的不断发展,社会各界逐渐对风电进行了大量研究,通过这些研究可以发现,可以利用天气预报的信息,构建出不同的分析模型,将这些模型组合到一起之后,计算出相对较为精确的结论。首先,在该技术当中,主要应用了天气遇到的分析信息,由于我国天气预报技术较为完善,使得其采集到的天气信息较为准确,为风力发电以及并网提供了良好支持。其次,通过对风电设备周边信息的采集,准确掌握风电场所的具体情况,并以此为基础,确定出轮毂的风向,以及风力的流动速度。最后,利用上述得到的结果,可绘制出相应的功率曲线,从而推导出风机的实际功率。
2.2降低功率耗损以及电网压力
电网功率通常划分为两种:有功率消耗;无功率消耗。随着风电发电网在功率损耗方面的研究不断深入,通过功率计算的方式,能够及时有效发现电力线路中隐藏的故障以及潜在的安全隐患,在进一步降低风电网功率损耗的同时,还能够降低用电负荷,保证电力设备的使用寿命。所以,要想更好地对风电网的有效功率进行计算,需要选择合理的导线路径,在传输量最大的基础上降低电阻的压力值,最大范围内降低以及减少有效功率的损耗,保证有效功率传输的高效性。对产生的无效功率,要依据风力发电场的实际情况,有选择地选用专业变压器来负责电场的供电以及发电,针对性地进行无功补偿。在我国当前风电新能源的发展现状及其并网技术的发展现状来讲,整合风力电网资源,开展无功补偿,采用并联电容器、同步调相机以及静止无功电力补偿器三种电力损耗无功补偿的方式。
充分结合电网的基本特点以及电网建设的基本需求,针对性选择可以最大限度降到风力电网运行负荷的建设方案,有效降低功率损耗,创造更多的经济价值与社会效益。
2.3优化风电工程建设布局结构
为了进一步有效推进我国风能发电网建设与发展,根据我国不同地区的实际情况,在风电并网技术推行以及风电网建设过程中推行“闭环结构开环运行”的方式,通过此种运行方式可以有效保证电网运行的稳定性。其根本原因在于电网网络建设过程中,电网网络主要表现为一种环形的状态,一旦发生线路方面的故障,就会转变为一种辐射形态。因此,如果是线路出现故障,需要及时联系有关工作人员合理运用开关,将电能运输通过其他线路进行传输,保证电力系统的正常运行,保证电力用户不受影响,最大限度地避免电能损耗,保证电力设备与发电机组的安全、稳定和高效运行。
2.4新能源并网与自动发电控制后的系统稳定性
新能源有功控制系统需要采集电力系统中各个不同的断面上的运行数据信息,并对这些数据信息进行监控,根据日期预测的负荷曲线、风电或者光伏的出力曲线,以及常规发电机组的出力预测曲线等,进行全网的功率平衡计算,根据实际需要,对全网中的光伏或风电出力进行智能化控制。一般当并网的风电或光伏的容量较大时,需要常规发电机组腾出更多的发电空间给新能源,以降低新能源的弃风或弃光电量,提高新能源发发电企业的经济效益,同时也能够做到最大程度上利用新能源的目的。
3.风电并网技术发展趋势
3.1并网技术以及最大风能捕获技术方面的发展
风电场受风力以及风机控制系统的影响非常大,其发出的力道常常是不均衡的,对电网的安全造成不同程度的影响,所以,为了能够进一步提高风电系统的稳定性、可靠性以及系统应对故障的能力,以此来实现风电场联网对电网的一种支持,需要有关研究人员对并网技术开展深入研究与分析。同时,风能的密度比较小,如何能够捕获更大的风能是未来风电并网技术的重要研究方向之一。就目前而言,对风能最好的捕获方法就是调节叶片的直径以及发电机的机组功率转速。从风电电网运行的经济价值、社会价值以及可行性来讲,风电系统并网技术以及最大限度的捕获风能是未来风电发展的首要任务之一。
3.2对大容量风电系统的研发
当前,我国在大容量风电系统研发方面的力度有待加强,随着我国风电能源的进一步开发与利用,风电机组单机装机容量的飞速发展,有关风电部件以及控制子系统的研究与设计难度进一步提高,所以当务之急是研发一整套大容量、高性能以及能够稳定风力的发电机组。如何将这一难题成功攻克,研发出适合当下使用以及未来可预测使用状态下的风电控制,设计是我国风电领域所面临的重要技术性难题。所以,大容量风电系统的研发与生产是我国风电系统未来重要的发展方向之一。
结束语
综上所述,新能源发电是今后电力系统中的重要发电形式,对新能源发电技术进行应用和创新,可以提高电力系统运行的安全性。必要时可以对常规发电机组进行灵活性改造、建设抽水蓄能电站或者建设储能电站等,提高新能源并网运行的稳定性,同时降低系统中的功率平衡调节压力,提高系统运行的经济性。
参考文献:
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