朱兴月
34112219900403****
摘要:现阶段,随着社会的发展,环境保护压力不断上升。水能、风能、太阳能、生物能等循环再生能源逐渐在能源供给中扮演重要角色,未来会逐步取代传统能源。现如今,新能源并网发电系统已然成为推动我国电力事业发展的新型技术。
关键词:新能源;并网发电系统;相关技术
引言
世界经历两次大的技术变革之后,人类生产中的科技水平及生产力状况产生了根本性的改变,科学技术水平的提升赋予人类的生活极大的便利。然而在这一过程中,人类本身也在持续地消耗着地球有限的自然资源,而且使生态环境承载的负担在不断加重,终归会有一天,地球体内的矿石资源会消耗殆尽,进而使人类的生存受到严峻的挑战。从人类赖以生存的生态环境和自然资源两方面来看,都需要我们不断寻找新的可持续循环利用的长久性资源。目前世界上已有很多国家在逐步用新能源或可循环利用能源来取代以往的化石性能源,且获取到了举世瞩目的成就。在我国,不论是人们的日常生活还是社会发展建设都离不开稳定高效的电力供应,出于环保及节能等需求,新兴能源的产电技术取代过去落后的产电技术已是大势所趋,我国现有的电力供应结构必将在不久时间内做出相应的调整。然而由于我们国家新兴能源电力生产技术起步偏晚,关键技术还有待完善,目前的新能源产电工艺尚不可做大范围的推广,因此新能源产电工艺的研发及应用还有待于工程技术人员做出进一步的努力。
1概述新能源并网发电技术
①分散式发电技术。这种新能源并网发电技术以分散与新能源为主要特点,其中分散,表明其发电规模小,且接近电力用户,能够独立为用户提供电能;新能源主要为除传统能源之外的各类环保与清洁型能源,也包含刚开始或还未推广的一些能源,因其与发电及近消纳电能技术结合在一起,所以能够为用户提供高质量的电能。现阶段,世界范围内新能源并网发电技术主要包含太阳能、潮汐、波浪、地热、风能、地热等能源,可再生、环保与廉价是其共同优势。②微电网。微电网,是一种新型供电网络结构,其系统结构包含微电源、负荷控制装置与储能装置等三部分。相较之其它系统,其属于一种全面性强的自治系统,可进行自主管理与控制。该系统可以传统电网有效区分开来,其主要是由很多分布式微电源与设施根据一定的拓扑结构而形成的系统,通过静态开关连接作用,可与配网相连接。
2分析新能源并网发电系统及其相关技术
2.1控制系统稳定性的应用
在实际应用中,AGC的控制对象是电厂控制器,通过调度主站下发具体的自动发电控制命令,电厂中的控制器接收到控制指令之后,就可以对发电机组的出力进行调节。在调节发电机组有功功率的同时,也需要对发电机组的无功功率进行同步调节,保证发电机组的安全并网运行。电网调度员也需要掌握AGC系统中的数据的变化情况,从而迅速、准确地做出决策。若电网中只有常规机组并网,由于常规火电、水电等机组的出力较为稳定,AGC控制系统的调节压力较小,但为应对负荷的波动,一次调频依然较为频繁,自动发电控制技术是保证电力系统中电源侧和负荷侧功率平衡不可缺少的关键技术,对保证电力系统的安全可靠运行具有重要作用。
2.2海洋能
(1)波浪发电。该发电形式需通过转换装置,将波浪能转换成机械、气压或液压等能量,以此推动机械运行。在我国波浪发电技术发展中,广东油尾建立的100千瓦震荡水柱式波浪发电站,是非常典型的,海南、福建等地建立的波浪发电站也取得了较好的研究成果,将100千瓦波浪发电站建设作为目标,虽然波浪发电技术难度大且资金投入大,但却能够很好的满足我国市场经济发展需求,发展前景好。(2)潮汐发电。
潮汐,主要是海洋水位受太阳及月球等引力影响,变化而形成的水位波动自然现象,其发电方式是通过潮水张拉形成的水位差创造势能并转换成电能,满足供电需求,其有着明显的优势,比如可再生、储量大且生产成本低。另外,潮汐能也是一种清洁型能源,不会污染环境,在河口或还玩建立潮汐能发电水库,也不会占用耕地面积。但在我国潮汐能发电电价与成本比较高,不利于潮汐能的推广与使用。
2.3电力电子技术的关键部件
电力电子技术在分布式发电中发挥着至关重要的作用,并网逆变器、静态开关以及电能质量控制装置的性能都能够对供电系统的运行产生较大影响。首先,电力电子变换器在电力系统中起着连接微网、风机与燃料电池的作用,这些变换器有时只需要通过逆变器就可以起到相应的作用,但有时就需要将逆变器和整流器进行结合使用,具体的使用方式主要根据电力电子技术应用的实际情况来确定。其次,静态开关在电力电子技术的应用过程中主要起到识别系统的一些意外情况,并将微网转换到孤岛运行状态的作用,进而能够有效防止避免系统受到破坏。同时,在故障问题得到解决后,静态开关能够自动将微网和主网进行连接,从而保证系统运行的稳定性。此外,电能质量控制装置能够对电能质量进行全面监控,从而避免电压波形、频率和功率因数导致电能质量下降问题的发生,维护微网运行的安全性。
2.4分散式新能源发电技术
分散式发电指的是以新能源与可再生能源为主的小型发电装置安放在负荷附近的一种发电方式。同时,新能源主要是运用将分布式发电技术与储能技术结合在一起的方式,来达到为用户提供优质供电服务的目的。水能、风能、太阳能、地热能、生物质能、海洋能等都属于新能源和可再生能源,参照国内外对新能源开发、利用的成果,可以发现现今电气工程的研究领域与发展方向主要是风力发电、太阳能光伏发电、燃料电池三种。(1)风力发电。风力发电技术就是将风能转化为电能的一种技术。风力发电机组在并网运行过程中,需要对电网频率与发电机输出频率进行严格控制,使两种频率相一致,由此来保证并网安全、可靠的运行。风力发电有恒速恒频风力发电和变速恒频风力发电两种技术,恒速恒频技术选择的是可以失速调节或者主动进行失速调节的风力发电设备,而变速恒频技术通过电子变频器将发电机发出的频率变化的电能转换成频率恒定的电能。由于其具有可以在最大程度上捕捉风能,转速运行的范围较宽松,灵活调整系统功率,采取先进的PWM控制等优点,变速恒频技术已经成为现今风力发电最主要的技术。(2)太阳能光伏发电。太阳能光伏发电技术是通过对半导体材料的光电效应的利用将太阳能直接转化为电能。光伏发电系统可以是独立的,也可以是并网的。在实际运用时,太阳能发电系统通常是采用2级电力变换器来工作,第1级起到的作用是变换太阳能输出的电压与控制对光伏电池阵列最大功率的跟踪;第2级是使用逆变器来保持直流侧电压的恒定,并对输入电网的无功功率进行控制。(3)燃料电池。燃料电池是将储存在氧化剂与燃料中的化学能直接转化为电能的一种发电装置。燃料多样、噪音小、排气干净、可靠性高、环境污染小等是其所具有的优点,也因此被公认为是21世纪一种节能、高效、环保的发电方式。
结语
近年来,我国在新能源发电技术的研发和使用方面取得显著成果,但是因为多种因素的制约,其进一步发展受到严重阻碍。所以,人们需要不断优化新能源并网发电系统,不断提高系统运行效率,促进电力行业的长远发展。
参考文献
[1]孙佐.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].池州学院学报,2010(3):31-35.
[2]葛懿萱.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].建筑工程技术与设计,2019(8):4447.
[3]彭程程,李亚楠.新能源并网发电系统的关键技术和发展趋势[J].中国新技术新产品,2018(22):83-84.
[4]霍雅婷.新能源并网发电系统的关键技术与发展趋势探索[J].环球市场,2018(28):196.
[5]吴伟强,费冬虎,刘新斌.基于海迅实时数据库的新能源并网发电调度监控系统[J].上海电力学院学报,2015(1):7-9.