风电新能源发展与并网技术分析与评价探索.docx

风电新能源发展与并网技术分析与评价探索 杨立业【摘 要】本文简要概述了风电新能源发展特点：风电场位置偏远、稳定性差，风能能量储存容量不足、密度小，风轮机效率低下，电网无法调度;叙述了风电新能源并网技术：预测风力发电功率、无功补偿方式;评价了风电给电网带来的影响：质量影响、调度与规划影响、系统稳定性。【关键词】风电新能源;并网技术;无功补偿方式引言风力发电已然成为新能源战略中的重要部署，风电新能源产业的发展前景较好，具有良好的发展空间，伴随而来的经济收益相当可观。风电新能源并网技术的创新发展，有利于促进装机国产化、发电规模化、成本降低化。风电新能源在未来发展中会获得财政大力支持，实现环保事业发展。1.风电新能源的发展1.1风电场位置偏远、稳定性差由于风资源分布地具有距离负荷中心较远、网架结构薄弱的特点，导致电网输电能力受到限制，不利于进行风电大规模开发。风能是不稳定能源，风向与风速具有动态变化性质。风力发电机较难实现被控制与调节，导致风电机发出的电能不够稳定，存在动态变化与波动的问题。1.2风能能量储存容量不足、密度小由于风能的蓄电成本高，相比发电不具经济性，导致整个电网蓄电能力不足。风能的储存容量是由输出电量来调节的，输出电量不足，导致储存容量较小，造成蓄电能力较弱的问题。在发电容量相同的情况下，风力发电机的风轮比水轮机大出许多，造成风能能量密度小的问题。1.3风轮机效率低下基于风轮机体积较大，输出电较少，蓄电容量小的特点，导致风轮机工作效率低下。其中，垂直轴风轮机的最大工作效率在35%左右，而水平轴风轮机的工作效率不具稳定性，在20%与50%之间。1.4电网无法调度基于风能不稳定特质，因此不能依据负荷调度风力发电，给电网调度带来难度。此外，风电机组没有工作人员值班看守，人工调度的可能性太小。如果扩大人力队伍，易造成人力资源成本问题。2.风电新能源并网技术分析2.1预测风力发电功率预测风力发电功率技术用来预测风力发电量，通过提高风电调度性，利用调度电源来实现预测功能。此技术与数字天气预报技术相组合，来提升短期预测的精准度。技术结合的优势有三个方面：其一，利用天气预报预测的数据，获取气温、气压、风向、风速等数据，有利于实现对风能的动态调度;其二，利用风机周边环境的天气数据，将风速、发电机风轮高度与风向的关系计算得出，有利于增加输电量、增强蓄电能力，提高工作效率;其三，利用得出的风速、风向等数据，绘制风机功率曲线，来推算风机发电功率。与天气预报系统相结合的方式，有利于预测风力发电功率工作开展，避免恶劣环境影响预测结果，有效提升预测精准度1。2.2无功补偿方式无功补偿方式是促进电压稳定的关键因素，有利于增强风电并网运行稳定性。此技术对于增强异步发电机稳定发电具有重要意义。增强电网稳定性的技术性对策有三种：其一，动态无功补偿，例如，改善静止的补偿器SVC，来提升电厂安全容量。选择补偿器容量时，应对比其调节性能、风电场容量、电网结构等因素，来保障补偿器的工作质量，有效提升电厂安全容量，促进电网稳定发电。其二，利用补偿器来加强电网结构、增加电网功率，来提升风电场安全容量，加强风电系统稳定性。其三，保障系统运行正常，利用低电压风电机组的自动切除功能，来实现对电网稳定性的有效控制。应注意切除范围，避免失去对电网调节控制能力。3.风电给电网带来的影响3.1质量影响第一，闪变。风力发电机启动时会产生强大的冲击电流，如果风速失控，不在自动切除范围时，风机会自动停止运行状态。如若风电场多组风机同时运行，其电流冲击对配电网的质量影响较大。风速具有动态性，虽加以控制，但是风机出力的波动值，正好在电压闪变的发生频率内。因此，风电给电网带来电能闪电的影响。第二，谐波污染。风电给配电网带来的谐波有两种：其一，是风力发电机自身的电力电子装置，伴随谐波问题。如果电力电子装置中的切频率，与产生谐波的范围值交叉，导致谐波污染。其二，风力发电机的并联补偿，电容器与线路相互作用，电抗谐振，造成波问题。3.2调度与规划影响第一，对调度的影响。风电场在实施并网技术后，电网、风电调度容量之间的关系：如果电网调度容量有限，则风电场运行受限;电网出现电场功率波动时，给予风电的电网功率相对减少。因此，风电对电网的调度造成影响，大量消耗调度，造成资源紧张问题。第二，对电网规划的影响。风电场的建设内容：风力发电机组、风电传输、电网规划等相关内容。由于风力的不稳定性，对配电网的控制与调节增加了难度，导致电网设备投资力度加大，增加配电网的运行成本，影响到电网内部供需结构。由于风电具有密度小、间隙性的特点，导致风电装机比例超出规格，容易造成危险。电网在引入风电建设后，应调整电网规划，建设电网与风电网和谐发展的步调，改换大电网，来适应风电的特点。因此，为实现远距离高效输送电能，优化资源配置，来促进电网的发展，来提高人们生活水平2。3.3系统稳定性第一，电压稳定性。降低电网电压稳定性的主要原因：风电场的无功率需求。风电场容量大、无功率控制能力，是影响电压稳定性的关键。影响电压的因素：电网的强弱，风机的类型，风机功率调节技术，无功功率补偿技术等。第二，頻率稳定性。风电场容量与系统总容量的占比，是决定风电场对系统频率产生影响的关键。如果风电场容量占比值较大的话，其波动性会加大对电网频率、电能质量造成影响。电网常规机组需要具备较高的频率响应能力，来适应风电的高能波动性，实现对风电的控制与调节，来抑制波动带来的影响。但是对于小型电网而言，风电带来的波动性影响不容小觑。结论：综上所述，通过对风电新能源特点的分析发现，其中存在大量不足亟需改进;分析并网技术可知，风电新能源具备超强空间，有待进一步开发，来提高大型风电运行的安全与稳定。对于技术上出现的问题提出改善方案，来促进风电产业的良性发展，有利于优化能源结构。参考文献：1刘乔.风电新能源发展与并网技术分析评价J.中小企业管理与科技（上旬刊），2013（06）：276-277.2许立仁.风电新能源发展与并网技术分析评价J.绿色环保建材，2017（06）：8.（作者单位：黑龙江龙源新能源发展有限公司）科学导报科学工程与电力2019年34期科学导报科学工程与电力的其它文章变电运行状态检修的重点难点及解决对策浅析营销稽查在电力营销管理中的应用消弧系统引起10kV母线接地故障分析六维超算运维管理保障方案10 kV配电线路带电作业危险点及预控对策分析电力改革对电网企业配电网规划的影响与对策 -全文完-