大型风电场运行的特点及并网运行的问题

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年4月10期   作者:彭苗苗
[导读] 我国随着社会的发展电力事业也在不断的发展中,直至目前我
       彭苗苗
       广西卓洁电力工程检修有限公司 广西省钦州市 535000
       摘要:我国随着社会的发展电力事业也在不断的发展中,直至目前我国的风力发电已经逐渐发展稳定。但是,较大规模的风力发电在实际的运行中需要实现并网,但是又因为风力发电本身具有一定的特性,导致在接入风电时就会对电网产生一定的影响。在实际的建设风电场时,一般会将风电场建设在电网的末端,这样对电场的运行有一定的影响,同时也会影响到电压的质量。本文笔者主要针对大型风电场运行的特点及并网运行的问题进行分析,希望通过笔者的分析可以为大型的风电场运行提供一些帮助。
       关键词:大型风电场;风力发电;运行特点;并网运行问题
       由于风电本身有一定的特性,所以,电网一定要根据规律运行,保证向顾客输送的电压可以连续稳定,同时电场也要保证电能的质量,以及电压的稳定。但是目前很多规模较大的风电场在实现并网时都会面临一些问题,尤其是风速对风电场的安全影响以及运行的稳定对电能质量的影响,这些都对较大规模的风电场的建设以及电网规划、运行控制好质量经济上有很大的影响。所以,为了更好地保证风电场的运行,一定要结合运行的特点,及时发现运行中的问题,并采取有效的措施进行解决。
一、我国目前的大型风电场运行的特点分析
       我国目前的大型风电场在运行时具有以下的特点。其一,就是风能的能量具有较小的密度,在运行的过程总为了保证具有相同的电容量,发电机的风轮尺寸较大,比正常的水轮机大很多,其二,就是在实际的运行是风能的稳定性不是很好,由于风能具有一定的特性,他的随机性以及稳定性较差,经常会因为风速和风向的变动,发动机受到影响,因此,在实际的运行中,为了使发电机能更好地发电,必须安装可以对风速和风向进行调节控制的装置;其三,就是风电场的风能不能实现有效的储存,例如独立发电的机组如果想实现持续发电,就要在运行中安装储存装置;其四,就是发电场的风轮的发电效率过低;其五,就是目前的风电场的建设位置都在偏远地区,虽然我国的风力发电发展势头很好,但大多都集中在北部地区。

二、我国目前的风力发电并网运行问题分析
       我国目前的风电场在接入电网时,主要通过两种方式一种是并网,一种是输电通道集中外送。由于独立的风电场的电容量较小,一般在进行配电时一般以就地消耗为主。由于我国目前的电机组容量以及并网运行的风机规模逐渐变大,导致对系统的影响也越来越大,大型风电场与小型的风电场不同,他接入电网后将简单的电压影响,转变为电网调控等方面的影响。
       2.1并网运行中电网调节控制存在一定的问题
       随着我国大量的风电场开始接入电网,给电网的调节带来了一定的压力,同时在控制上也带来了很多的问题。由于各地域之间的电网负荷程度不同,因此各风电场的输出程度也有所不同,这大大地加大了电网调节的困难。为了更好地解决这一困难,就要采用风电场的高峰输出功率,对电网进行调节,让电量可以满足高峰时段的需求,另外,也要考虑高峰时段的电网余额,也是决定电网容量的重要因素。
       2.2并网运行中电网电压存在的问题
       目前,风电场由于风速的变化较为随机,导致风电场所输出的功率也存在一定的波动,导致风电机组经常会出现启动、停止来回地进行切换,这样输出的电压极其不稳定,同时也会影响电网的电能,另外,由于风电场一般会使用很多电子器件,如果风电场的电压不稳,也会对设备造成一定的影响。因此,一定要重视起来风电场的电压控制,采用先进的发电机,促进电压的稳定,较少低电压造成电压崩溃的情况发生。
       2.3并网运行中电网没有足够的稳定性
       由于我国的风力发电系统一般都会接入电网的末端,这大大地改变了配电单向流动的特点,但是由于在进行电网规划设计时没有进行考虑,导致当风电开始大量注入是,就会让当前的电容量远远的超出可承受范围,造成电压事故。因此,一定要对风电场的功率进行补偿,在风力发电机中配备并电容器,确保电压的稳定。但是,我国目前的风电场占比逐渐增大,规模也愈来愈大,导致风电输出严重不稳定,对整个系统的影响都很大。
       2.4并网运行中电能质量存在一定的问题
       我国的发电机组并网运行越来越多,但是由于风资源有很大的不确定性,导致风力发电存在很大的不稳定,对机组的运行也有很大的影响,同时由于风速与风向的影响,也会对电能质量形成影响。另外,很多发电机组会采用软并网的形式,但是在风机保持启动时还会受到电流的影响。所以,为了让风电系统更加稳定,可以选择在发电机上配备电力装置,也可以在发电机撒花姑娘配备并联补偿器,从而提升电能的质量。
       2.5并网运行中继电保护存在的问题
       在实际的风电场运行中,为了更好地控制电机组的运行,较少对电机组的伤害,就要在有风的时候保持着电机组与电网的相连,当风速减弱或者产生变化是,就要减少电机组的运行,这样保证风电场和电网的双向流向,才能起到对电网的保护作用,同时,也要确保电场和电网之间的联络,在进行保护配置的时候液也要进行整体运行的考虑,由于风力发电所提供的电能是有限的,所以为了不影响正常运行,一定要对继电进行保护。
       2.6并网运行中电力系统运行成本存在一定问题
       由于我国目前的风力发电的运行成本较低,与其他发电产生的成本可以不计考虑,但是,风力发电受到风资源的影响,很容易出现运行上的不稳定,这就需要在运行是采用其他手段来维持运行的稳定,很多风电场会采用一些设备来缓解电压等不稳定情况,提升发电机的负荷程度,这样做虽然在一定程度上稳定了整个发电系统,但是,也在一定程度上增加了相应的设备成本。
结束语:综上所述,风电场的稳定运行,对整个电力事业都有很大的影响。想要更好地提升风电场的运行稳定,保障电网的运行安全,就要加强对风电场接入的控制,控制好并网的容量,在风电场可承受的范围内才能保证运行的稳定。首先,控制好风电场的短路容量比,确保系统出现故障后可以得到稳定,同时也要对风电容量进行限制,确保发生故障时可以江都对风电场的影响。其次,就是对风电进行科学合理的规划,通过引进先进的技术来提升电储能力,同时也能减少由于规模带个电网的影响。
参考文献:
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