风力发电对电网的影响研究

发表时间:2021/6/30   来源:《城镇建设》2021年第4卷5期   作者:   丁文良
[导读] 本文以国内风力发电为本文研究主要对象,以国内风力发电对上网电压的直接影响性作为本文研究主要目标,首先详细介绍了国内风力发电的理论概括和基本特点,其次详细分析了国内风力发电对上网电压的直接影响及其作用。
        丁文良
        国家电投集团云南国际电力投资有限公司,云南昆明 650100
        摘要:本文以国内风力发电为本文研究主要对象,以国内风力发电对上网电压的直接影响性作为本文研究主要目标,首先详细介绍了国内风力发电的理论概括和基本特点,其次详细分析了国内风力发电对上网电压的直接影响及其作用。最后针对这些因的影响,提出了以下几点有效控制国内风力发电对我国电网环境影响的具体措施和政策建议,希望本文能够对政府相关主管部门能够起到一定的政策帮助指导作用。
        关键词:风力发电;电网控制;
        引言:现如今全世界的能源紧张和环境污染的问题非常严重,各个国家都在加大科技投入发展可持续发展的再生能源。这其中主要的是风力发电对电网的影响,风力发电不但节约能源,还能结合自然环境为人们产生效益。风力发电在近些年来的应用大幅度提高,少则几十兆瓦,多则每年可以直接达到上百兆瓦。但是与其他一些常规的大型火电厂、水电厂不同,风电场的电网输出风力功率不断发生波动,在国际电网中正常运行起来势必会对国际电网建设产生一系列新的影响。因此非常有必要对目前风电场在国际电网建设中的各种作用、特性以及电网接入国际电网后可能产生的一些影响因素进行全面的分析研究。
1我国的风力发电介绍
在我国绿色清洁能源中,风力发电已经得到了越来越多的社会关注,其经济发展也越来越快,规模也逐渐不断扩大。然而在风力电网正常运行中,风力上网电源与其他常规的通风电压系统相比,其在如何抑制通风电力系统较大功率上的震荡以及功率调节、执行风力发电功率系统上还是仍然存在很大量的问题。这些重大问题给风力电网的正常安全工作运行带来了很大量的影响和副作用。因此必须不断加大对使用风力发电的数据分析和技术研究.尽量减少使用风力发电对我国电网正常运行的直接影响。其中我国风力发电对整个发达国家的再生能源经济贡献和价值也日益明显提高,特别是在"十三五"发展规划中和在国家能源政策的大力支持推动下,风力发电已经发展成为整个国家经济发展的一项重要战略。
2风力发电及其特点分析
第一,风能粒子密度高低受地球自然界,地形和气候的影响较大,风速和风向的不稳定性对风力发电的稳定性也有着重要影响,所以不能将风力发电的各部分功能有效组合起来;
第二,风能利用资源性它是一种可再生的天然风能利用资源,具有清洁、无有害环境污染的主要性能特点,因此对其进行利用过程产生的清洁利用能源虽然已经可以直接对其投入使用,不过还不是需要直接通过进行工业污水处理或者空气加热等机械设备对其使用可以来直接有效消除自然环境中的污染;第三,风能容易用于进行研究开发和管理综合利用,且同时它还具有风能资源利用分布广的重要技术特点。从其实际使用上和成本上来说,风能快速输送设备是绝对完全免费的,且不用任何数据存储,也就是可以实现无需任何网络连接或为设备供电即可直接进行专用风能快速输送;第四,从目前郑州黄河风力电站涡轮热水发电厂的主要项目规划建设投资发展周期角度来说,其主要项目投资建设周期短。从风力发电设备场地的设计例如主体土建,到风力发电设备的安装例如风力发电机组的总体设计以及安装,再到整个大型的的风力涡轮发电厂的设计建设以及投产。第五,从目前风力发电的利用经济性和效率上来讲,风力发电的利用成本越来越低,其利用经济性越来越高,基本上已经可以与其他煤电项目相比。
3风力发电对电网的影响
3.1风力发电的电压影响
风力发电是否会直接造成有功电压的直接波动影响当风力电网被用作风力发电的工厂有功接收到人之后,电网的有功电压值和稳定性是否会直接受到影响风力发电厂的有功电压注入和电网无法有功注出消耗的因素影响。

风力电网异步机的一二q一v电压特性可能会随着国内风力异步机组组网容量的不断变化增大,而逐渐大大降低风力电网中各节点相对电压的稳定充裕度,从而给组网电压的稳定整体性和稳定性性能带来极大的不良影响和副作用。之所以能够产生这种具有影响力的作用,首先主要是因为整个风电场的系统输出电压功率随着电场风速的较大改变而可能产生较大变化,从而可能使得输出电压的波动不稳定性逐渐增强;其次,风力涡轮机组的发电系统运行控制力、机组设备类型、电网设备运行的具体管理状况也可能会对整个风电场的系统输出电压功率变化产生具有影响力的作用。
3.2风力发电的风速影响
在我国的西北地区,由于人口少,地势庞大,许多情况下风力发电的实际应用中是不能够完全控制的,一些发电的情况很容易受到风速不稳定的影响,这就对风力发电的工作增加了难度。
4风力发电的控制措施
4.1中低电压电网稳定性的有效合理控制
由于风力电网的电压稳定性直接影响调整到对于电能的利用质量.而对于电能的利用质量又直接影响调整到风力电网系统的一个整体网络运行管理水平.因此必须加大要有效合理控制国网风力发电对于中低电压电网稳定性的不良影响,从而真正实现对风力电网不良影响的有效合理控制。对全网电压长期稳定性的长期控制措施,可以考虑采取的是配用一种能够综合控制调节无功功率的控制装置,这种控制装置由于具有较快的电压转化率,能够对全网电压的长期稳定性变化进行长期综合性的控制.从而可以使得电网输出供电功率的长期波动性大大降低.利用电网每个节点的额定电压可以达到一定的电压稳定性,实现稳定性对电压的控制目的。从目前情况来看,采取该项保护措施已经能够有效的快速实现改善电网系统的稳定性.并使改善并网电能质量达月的极致。
4.2风力发电场自身的电压动态性和特性
除了不断加大对国内电压波动稳定性的有效措施控制之外,另一种能够降低国内风力发电对国内电压稳定影响的有效控制措施就是不断加大增强国内风力发电场的自身动态性。一般这项故障措施需要采取的设计方法主要分为有以下几个主要方面:首先第一.我们要考虑选用一种具有一定程度低电压自动穿越故障能力的先进大型风电设备机型,并且这种机型设计能够有效达到对低功率驱动因素中断路线的动态可调节性设计目的.从而能够实现其中的动态无功率的补偿。这种通过增强利用风力发电场自身风力动态运行特性的控制方法不仅能够有效控制改善风电输出驱动功率,优化利用风电场的动态运行环境条件,使得输出功率变化因数水平得以大幅提高。其次,如果所有风电发动机型临时出现断电故障.则需要对所有风电发动机组(一定规模数量)电源进行自动切除,从而对无功功率的自动吸收作用进行有效的自动抑制,实现能源电压的迅速正常恢复,达到安全维护民用电力系统的主要目的。
4.3风力电场的规模控制
在我国电网的正常稳定运行下,最大穿透率的功率负荷指的也就是整个电网内部能够同时承受全部风电系统装机容量的最大负荷值。抗电磁场扰动作用强度一般是应用于通风电场与其他电力系统电线连接处的短路电流容量之间的线性比值关系来精确表示,比值越大,则直接表示系统抗电磁场扰动的作用强度越小。而所有的这些,都仍然需要对国内电网的使用规模大小进行综合考虑,只有根据实际使用情况,对国内风电场电网进行合理化的规划与综合设计,才真正能够有效率地控制国内风力发电对我国电网的直接影响。
结束语:
随着社会科技的不断发展和时代的进步,对于各种重要能源、资源日趋严重短缺,这就给当前我国各项工程建设持续发展速度带来了很大的空间限制。因此,为了有效促进现代我国能源经济的健康可持续发展,必须不断加大对绿色新能源、绿色清洁能源的集约开发和综合利用。风力发电的设定能够有效的减轻能源开发和利用,促进绿色清洁能源的发展。

        参考文献:
[1]罗希. 抑制风电对电网影响的风力发电控制及储能技术研究与仿真[D].扬州大学,2019.
[2]王旭东. 区域电网高渗透率风力发电对电压稳定性的影响研究[D].西安建筑科技大学,2018.
[3]相亚楠.风电接入对电力系统电能质量和继电保护的影响研究[J].现代工业经济和信息化,2017,7(18):13-14+17.
[4]邱应军. 分散式风电接入对110kV地区电网无功电压特性的影响研究[D].湖南大学,2016.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: