柴华
山西龙源风力发电有限公司 山西太原 030000
摘要:近年来,随着电力电子技术的不断发展,为了改善风力发电的性能,在电网接入与控制等方面提出了新方法。成本越来越低的电力电子技术不仅可以通过调整扇片速度来获取更多的风能,还可以为风电并网系统中存在的各种电能质量问题(比如谐波、无功等)提供科学、有效的解决方案。正因为有电力电子技术的支撑,风力发电备受关注。作为风力发电中的关键技术,并网技术直接决定了风力发电的最终效果,因此,有必要对其进行深入的研究,最大化地发挥这项技术的效能。
关键词:风力发电并网;电能质量控制;相关探讨
风能资源是可再生的洁净无污染资源,是最具有开发性的资源之一,随着我国风力发电技术的提高,我国已经从小型风力发电技术发展到了大型风力发电机组并网技术,即就是我们常说的风力发电场并网运行。在发电过程中,采用大型风力发电机组并网运行能够更高的对风力资源的利用、提高发电效率、节约发电成本,最主要还能给电能质量带来比较良好的影响,取得了电能质量控制卓越的成果,缓解了我国用电紧张的情况,提高了电能质量,为人们的生活提供了保障。
1风力发电并网技术
风力资源对任何一个城市来说,都是非常重要的自然资源,利用风力资源发电已经成为当今社会的主题,传统的风力发电技术已经没有办法适应现阶段快速发展的社会,因此必须采用先进的风力发电并网技术。这种技术的优势在于能够充分利用风力资源,节省成本,其根本原因在于“并网”。并网在电力行业的解释为:发电机组的输电线路与输电网接通。这种方式满足了广大人们的用电需求,不仅可以将电力资源及时输出,而且在供应方面也达到了较高的水平,为持续供电提供了保障。
1.1同步风力发电机组并网技术
风力发电并网可以为风力发电并网实施后的电能稳定供应提供有效保证。同步风力发电机组主要是结合风力发电机与同步发电机,在同步发电机的实际运行过程中,可以为输出功率的有效性提供良好保障,在发电机组的正常运行过程中,还可以为其提供必要的无功功率,同时显著提升周波的稳定性,促进电能的稳定传输。当前发电机组并网技术在电力发电中得到了有效应用,通常情况下该技术存在比较明显的风速波动,容易导致转子存在较大的转矩波动,从而使发电机组并网调速受到一定影响,其调速准确性很难得到有效保证。因此就需要深入分析两种发电机结合后的相关隐患,将变频器合理安装在电网和发电机组之间,进而使电力系统的振荡得到有效避免,进一步增强并网的整体质量。
1.2异步风力发电机组并网技术
异步风力发电机组与同步风力发电机组相比,其主要是对转差率进行合理运用,从而使发电机运行负荷的相应调整目标得到充分实现,这一并网技术存在相对较低的调速精度要求,可以使其设备安装过程中的烦琐步骤得以减少,还可以使一些整步的操作环节得以节省,适当调整相应设备的转速,使发电机接近同步转速得到有效保障。但是其技术在实际的并网操作过程中,可能会出现相应的冲击电流,一旦其电流过大,就会降低电网的实际电压水平,还会严重影响到电网的整体运行情况,导致电网运行存在一定的安全问题。
2风力发电并网技术与电能质量控制策略
2.1加强对谐波的抑制
在风力发电并网的实际实施过程中,要想使电能的质量控制效果得到整体提升,就可以对静止无功补偿器进行合理应用,有效抑制谐波危害等问题。静止无功补偿器主要是由多种装置构成,其存在非常快的反应速度,可以实时跟踪不断变化的无功功率,同时可以有效调节由于风速不稳定,而导致的电压变化等问题,最终充分实现谐波滤除的作用,使电网的整体电能供应质量显著提高。
2.2注重对风电信息分析工作的完善
在开展风电并网工作时,要建立相应的风电信息统计与分析平台,进而提供更加高效的信息服务。在其平台建立完成后,就可以形成全过程的信息库,使相关政府部门可以及时获得更加准确的风电服务信息,进一步增强风电接入系统的工程管理力度,使风电并网送输过程得到有效保证。针对一些大型的风电基础项目,就要做好前期准备工作,强化地方核准风电项目的计划管理工作,逐渐制定科学的并网检测规定,将并网检测制度充分落实。针对风电运行,还要强化管理过程,对风电调度实现科学的计划管理,进一步提升并网管理质量。
2.3进一步优化机组设计
针对风电发电业务,不仅要加强对设备自身问题的关注,还要有效连接风力发电机组的各个环节,合理控制风力发电设备的可靠性,在对风电机组的选择过程中,要尽可能选择具备大兆瓦和小体积等特点的风电机组,使风电机组的运输更加便利,提高吊装的安全性,合理控制风电场的整体投资。可以通过对叶轮捕风能力和风能转换效率提高等方式,进一步提升设备整体的可靠性,明显增强风电机组的整体工作效率。
2.4增强对故障的诊断力度
企业要在风电并网工作过程中,定期组织相关工作人员参与技术培训活动,使风电服务的整体质量可以明显提升。在企业开展技术培训活动时,要加强对风力叶片结构的讲解,重点关注风机故障诊断和维修等环节,还要要求相关工作人员注重风机的日常运行维护工作,对风机的叶片故障原因进行深入分析与研究,选择科学合理的故障诊断技术,及时采取有效的措施,对风机叶片故障进行有效解决。企业还要为相关工作人员提供较多的技术交流机会,进一步实现技术的优化与创新,为电力生产与运行维护提供较大的力量作为支撑。
2.5抑制电压波动以及闪变
2.5.1添加有源电力滤波设备在系统当中
实际工作中为了避免电压闪变现象的出现,可以再剧烈波动负荷电流出现的时候,对因为负荷变化导致的无功电流加以补偿,使负荷电流得到及时补偿。可关断电子设备是有源电力滤波设备中所用到的电子零件,因此系統电源可以用电子控制设备替换,向电压负荷输送畸变电流,使系统能够确保把正弦基波电流只向负荷提供。有源电力滤波设备有着反应速度快、电压波动范围大、设备可靠性强,稳定率高、闪变补偿率高的优点。
2.5.2添加动态电压恢复设备在系统当中
可以添加动态电压恢复设备在系统中在中低压类型配电网的情况下,因为其同样会发生电压闪变问题在有功功率高速波动过程中。与此同时需要更加优秀的补偿装置,补偿装置要在提供无功功率的同时能够补偿有功功率,因为补偿设备自身带有储能单元,故可以使电能的整体质量得到提升。
2.6改善电能质量
对于电能质量而言,理想状态为正弦波,但受一些因素的影响,波形会出现偏离,即产生电能质量问题。现阶段,诸多城市中电能质量都不高,影响人们的正常工作及生活,所以改善与控制电能质量势在必行。在电能质量改善中,首先,针对电功率因素进行改善,确保无功就地平衡,需要注意的是供电半径要确保合理;其次,供电线路导线截面的选择,对变电与配电设备合理配置,避免超负荷运行;最后,适当设置调压措施,如变压器加装有载调压装置、串联不畅、安装静电电容器或同期调试相机等,上述措施实际应用中,对电能质量都具有改善作用。此外,在电力系统运行过程中,还需要对人们的用电情况进行调查,寻找影响电能质量的原因,采取更有效、更具针对性的措施来改善电能质量。
3结语
在未来的电力生产中,风力发电并网技术会成为一种主要技术模式,同时我国具备非常丰富的风力资源,因此就需要我国对风机发电并网技术进行全面的分析与研究,逐渐提升并网技术水平,对发电机组进行合理优化,使现有的风力发电并网技术问题得到充分解决,对风力发电过程进行严格管理,从而为风力发电的电能整体质量提供保障。
参考文献:
[1]李昆.浅析风力发电并网技术及电能质量控制[J].应用能源技术,2016,14(11):49-51.
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