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新能源发电并网系统的控制策略

新能源发电并网系统的控制策略
新能源发电并网系统的控制策略

新建新能源发电场站并网验收大纲(1)

新建新能源发电场站技术监督检查及并网验收项目 技术监督及并网验收项目包括涉网电气设备检查(14项)、调度自动化系统检查(12项)、保护及安自装置检查(14项)和现场资料检查(16项)四个方面,共计56项检查验收项目。 (一)涉网电气设备检查 序号项目内容现场开展检查方法问题 1 风电机组(光伏逆变器)应 具有低电压穿越能力,低电压穿 越能力满足国家相关标准要求。 查阅风电机组(光伏逆变器)技 术资料,制造方提供的同型号低穿型 式试验报告,并查阅设备低穿一致性 核查报告; 如风机(光伏)硬件和软件与型 式试验报告不一致,需厂家出具一致 性评价报告;如重大设备与型式试验 报告不一致需提供具备资质的单位 出具的低穿一致性评估报告 2 风电机组(光伏逆变器)电 能质量应满足规程要求(电压偏 差、电压变动、闪变、谐波和三 相电压不平衡度在规定的范围 内) 查阅风电机组(光伏逆变器)电 能质量测试报告(评审意见,配合现 场配臵设备) 3 风机变频器(光伏逆变器) 的电压、频率、三相不平衡等涉 查阅设备厂家提供的变频器参 数定值单

网的参数定值单齐全 4 风力发电机组(光伏逆变器) 接地电阻应进行测试,接地电阻 应合格 现场检查,查阅接地电阻试验报 告(4欧姆) 5 电缆隧道、电缆沟堵漏及排 水设施应完好,分段阻燃措施符 合要求 现场检查 6 新能源场站无功容量配臵和 无功补偿装臵(含滤波装臵)选 型配臵符合接入系统审查意见, 其响应能力、控制策略应满足电 力系统运行需求。无功补偿装臵 应无缺陷,出厂试验结果合格 查阅设计资料和相关资料,检查 无功补偿装臵配臵原则及配臵容量 是否满足要求; 查阅无功补偿装臵出厂试验报 告,查阅交接试验报告; 现场检查无功补偿装臵控制功 能及控制参数,现场检查静态调试报 告、功能及控制策略说明 7 主变压器交接试验项目齐 全,试验结果合格; 升压站主变压器油中溶解气 体色谱分析应按规定进行测试, 其数据和产气率结果不应超过注 意值;110kV及以上变压器电气试 验应合格。 查阅试验报告和现场记录 8 变压器油温度计及远方测温 装臵应准确、齐全;测温装臵应 有校验报告;变压器各部位不应 有渗漏油现象。 查阅现场记录、温度计校验报 告,现场检查 9 变电站高压断路器、隔离开查阅电气预防性试验报告或交

变速变桨距风力发电机组控制策略改进与仿真

变速变桨距风力发电机组控制策略改进与仿真 刘 军,何玉林,李 俊,黄 文 (重庆大学机械传动国家重点实验室,重庆市400030) 摘要:在分析变速变桨距风力发电机组基本控制策略的基础上,提出一种扩大过渡区的改进控制策略,用来消除额定功率运行点附近切换造成的功率波动及突变载荷等不利影响。依据改进的控制策略设计了3个控制器平滑过渡方案,实现对该策略的最佳跟踪。运用MAT LAB 仿真平台模拟了改进控制策略下的风力发电机组运行特性,结果表明了改进控制策略的正确性及控制器设计的有效性。 关键词:风力发电机组;变速变桨距;控制策略;扩大过渡区;平滑控制 收稿日期:2010 06 23;修回日期:2010 10 09。重庆市科技攻关重点项目(CST C2007A A3027)。 0 引言 风力发电机组的控制技术由原来单一的定桨距失速控制转向变桨距变速控制,目的是为了防止风能转换系统承受的载荷过重,从风场中最大限度地捕获能量以及为电网提供质量较好的电能。然而,风力发电机组作为一种复杂的、多变量、强耦合、非线性的系统,要想减小风力机载荷以延长其使用寿命,抑制功率波动以降低对电网的不利影响,控制策略的选取及控制器的设计至关重要[1 6]。 本文通过对变速变桨距风力发电机组基本控制策略的分析,针对过渡区运行过程中出现的功率波动大及突变载荷强等情况,提出一种改进的控制策略来减缓此种影响。为最佳跟踪改进的控制策略,设计了3个控制器以实现3个运行区间的平滑过渡。同时应用M ATLAB 仿真平台对变速变桨距风力发电机组运行特性进行了仿真,结果表明了所提出方案的合理性和可行性。 1 基本的变速变桨距控制策略 如图1所示,在转速 转矩平面图中,曲线A BC 描述了变速变桨距风力发电机组的基本控制策略。在低风速区,风电机组从切入风速为V in 的A 点到风速为V N 的B 点,沿着C pmax 曲线轨迹运行,此区间称为恒C p 运行区。由于在B 点发电机转速达到了其上限值 N ,当风速从V N 上升到V N 时,转速将恒定在 N ,提升发电机转矩使风电机组达到其额定功率,在图1中为BC 段,也称为恒转速区或过渡区。当风速超过额定风速V N 时,变桨距系统将开 始工作,通过改变桨距角保持功率的恒定,风电机组将持续运行在C 点,直到风速超过切出风速V out ,此区间称为恒功率区,而此区间内桨距角控制方式采用统一桨距控制,它是指风力机所有桨距角均同时 改变相同的角度[7 8] 。在此需要注意的是:若最大功率P N 曲线与C pmax 曲线的相交点在额定转速极限值左侧,就会造成风电机组在未达到额定转速时,已进入失速状态,相应的A B 区间将被缩小,这时就需 对整个风电机组额定点进行重新选取。 图1 变速变桨距风力发电机组控制策略Fig.1 C ontrol strategy of the variable speed pitch controlled wind turbine driven generator system 从图1可以看出,3个区间工作点的划分非常明显,而控制器的设计与工作点的选取有着必然的联系,因此,基本的变速变桨距风电机组通常会设计2个独立的控制器,一个用来跟踪参考速度,另一个用来跟踪额定功率。由于2个控制器都有各自的控制目标,在运行过程中相互独立,然而在工作点附近,2个控制器又相互制约,这种制约就会导致风电机组在C 点控制系统的调节能力下降,在突遇阵风 82 第35卷 第5期2011年3月10日Vo l.35 N o.5M ar.10,2011

新能源电站远程监控系统建设方案

新能源电站远程集中监控系统 建设方案

目录 第一章项目概况 (6) 1.1建设任务 (6) 1.2引用标准 (6) 1.2.1国家和国际标准 (6) 1.2.2中华人民共和国电力行业标准 (8) 1.2.3通用工业标准及其他相关标准 (9) 1.3设计原则 (9) 第二章新能源电站远程监控系统总体设计 (11) 2.1系统概述 (11) 2.2适用范围 (14) 2.3系统结构 (14) 2.4硬件总体设计 (18) 2.5软件体系结构 (20) 第三章风电场侧子系统 (24) 3.1风电场侧接入方案 (24) 3.2风电场侧功能 (24) 3.2.1风机实时运行数据采集与控制 (25) 3.2.2升压站(开关站)实时运行数据采集与控制 (26) 3.2.3无功补偿装置实时数据采集与控制 (31) 3.2.4箱变设备实时运行数据采集与控制 (31) 3.2.5风功率预测系统数据采集 (32) 3.2.6功率控制系统(AGC/AVC)数据采集 (32) 3.2.7电能量计量信息采集 (33)

第四章监控中心侧SCADA子系统 (34) 4.1系统方案 (34) 4.2系统功能 (34) 4.2.1数据接收 (34) 4.2.2数据存储 (35) 4.2.3数据处理 (35) 4.2.4监控中心侧SCADA子系统内数据传输 (37) 4.2.5报表服务 (37) 4.2.6权限管理 (38) 4.2.7人机界面 (38) 4.2.8风电场监控信息 (38) 4.2.9光伏电站监控信息 (42) 4.2.10报警及事件顺序记录(SOE) (44) 4.2.11控制功能 (45) 4.2.12时钟同步 (47) 4.2.13Web发布功能 (47) 4.3技术指标 (48) 4.3.1参考标准及依据 (48) 4.3.2测量值指标 (48) 4.3.3系统实时响应指标 (48) 4.3.4负荷率指标 (49) 4.3.5可靠性指标 (49) 4.3.6系统时间指标 (49) 4.3.7工作环境与电源 (49) 4.4大屏幕显示系统简介 (50) 第五章数据通信子系统 (57)

发电机并网操作作业方案

发电机并网操作作业方案 批准: 审核: 编制: 日期:年月日

发电机并网操作作业方案作业概况及流程 操作负责人员 值班负责人: 值班长: 班组长: 齐,绝缘靴和绝缘手套,验电器齐全。 应急预案 2.1发电机异常处理 2.1.1 发电机运行中遇下列情况,应立即解列停机 1)发电机冒烟、着火。 2)发电机发生强烈振动。 3)危及人身安全,不停电无法处理。

2.1.2发电机非同期并列 现象: 1)系统各参数剧烈变化。 2)发电机、变压器发出轰鸣声。 3)发电机静子电压、有无功负荷变化比较大。 处理: 1)如果发生非同期并列,很快地电流、电压各参数变化衰减,轰鸣声消失,发电机各参数趋于稳定。此时可不发电机解列。但事后应汇报运行部主任、总工程师。 2)如果发电机各参数的变化并不衰减,应立即汇报值长,将发电机与系统解列。 2.1.3发电机运行中发生振荡 现象: 1) 发电机各参数周期性的变化。 2)系统电流、电压、有无功参数剧烈变化。 3)转子电流、电压参数在正常值附近变化,发电机发出与各参数变化规律相合拍的鸣音。 4)失去同步的机组的参数变化规律与正常机组相反。 处理: 1)立即增加各机组的无功负荷,减少振荡机组有功负荷。 2)如果采取上述措施后,机组振荡仍不衰减,超过3分钟,请示值长,将严重过负荷的机组解列。 2.1.4 发电机1TV断线 现象: 1)预告音响“响”,监控界面上发“发电机电压断线”光子,发变组保护屏A发“TV断线”信号。 2)发电机有功、无功负荷,定子电压指示降低。 3)监控界面上发“励磁调节器通道切换动作”信号发出。 4)定子电流、转子电压、转子电流指示正常。 处理: 1)若发电机有、无功负荷及定子电流指示不正常,并伴随TV断线信号时,通知机炉保持锅炉蒸汽压力、流量稳定,维持机组热负荷稳定。2)检查励磁调节器由A套切至B套。 3)对1TV一、二次回路进行详细检查,若经检查确属1TV回路故障,立即退出发电机保护A柜:程序逆功率、逆功率、过电压、失磁保护,

风力发电并网技术及电能质量控制策略

风力发电并网技术及电能质量控制策略 发表时间:2018-08-20T17:02:21.880Z 来源:《红地产》2017年8月作者:熊毅 [导读] 随着我国科学技术的发展,社会的进步,加上矿物资源越来越贫乏, 随着风力发电技术的不断发展,已经从过去的小型风力发电机独立运行发展为大型发电机组并网运行,也就是常说的风力发电场并网运行。采用这种运行方式以后,不但提高了对风力的利用率,还在电能供给方面做出了卓越的成绩。在电能的质量控制面,因为风力发电并网技术的实行,使电能质量控制达到了良的效果,从而在根本上改变了人们的用电状况,为人们的工作和生活增添了一份助力。 1 风力发电的原理和技术 空旷的原野和辽阔的海面是风能的优质资源,风力发电是利用大自然中的空气以一定速度流动所产生的风能驱动风车的叶片旋转,将此旋转运动在增速机中转速提升,在由此产生的力矩带动下,发电机组中的导体通过切割磁力线产生感应电动势,外接闭合回路在导体中会有电流产生,实现风能向电能的转换。依据目前的风车技术,只要风速大于 3 米 / 秒便可以产生电能,实现发电目的。 风力发电机一般有风轮、偏航装置、发电机组、塔架、限速安全机构和储能用蓄电池等部件构成。风轮是由,个或、个叶片组成的集风装置,它的作用是采集风的动能转变为风轮旋转的机械能。风轮后面的调向器也叫尾舵,它的功能是控制风轮的迎风方向,使风轮随时面对风向,最大限度地获取风能。限速安全机构的作用是对风轮的转速予以一定的限制,使之在规定的范围内保持相对稳定,起到保证风力发电机限速平稳运行的作用。塔架则是机组的承载和风轮的支撑机构。 由于自然界的风速极不稳定,其很强的随机性和间歇性致使风力发电机的输出功率也极不稳定,高峰和低谷落差甚大,所以,风力发电机发出的电能不能直接用在电负载上,而是先用铅酸蓄电池储存起来,以保持风力发电系统持续稳定的供电运行状态。 2 风力发电并网技术 风电并网技术,是发电机输出电压,在频率、幅值和相位以上及电网系统电压是一致的。而随着风电机组容量的逐渐增大,风电电力并网的时候对电网的冲击也随之增大,因此选择科学的风电并网技术是十分必要的。 2.1 同步风力发电机组并网技术 同步发电机在运行的过程当中,一方面要输出有功功率,而另一方面则需提供无功功率,此外还需周波稳定及质量高,所以被广泛采用。然而怎么将这项技术与风电机组的并网结合起来也是一个问题,通常因风速不稳定等因素造成了转子转矩的不稳定,在并网的时候调速的性能不能达到精度要求,若不采取有效的控制,就会出现无功振荡或失步的问题。特别是重载情况,结果可能会更加的严重。但是近些年,随着科学技术不断提高,新型的电力电子技术能够在一定的程度上处理好这个问题,例如说一些变频装置。所以同步风力发电机组并网技术应当给予足够重视。 2.2 异步风力发电机组并网技术 与同步风电机组并网技术不同,异步风电机运行的过程当中,其主要凭借转差率调整负荷,因此调速的精度要求较低,也不需要同步设备与整步操作,只需要在其转速接近同步转速的时候,就能够轻松的并网。风电机组配用异步发电机,优点就在这项技术控制装置相对较为简单,在并网之后无振荡与失步问题,并且运行稳定及可靠。而缺点是直接并网可能会造成大冲击电流出现,降低电压,从而对系统运行的安全造成一定影响,系统的本身没有无功功率,其需要进行无功补偿。若不稳定系统频率太低的话,就会使电流剧增及电压过载。因此,对异步风电机组要进行严格的监视,并采取有效的措施,才能够保证发电机组的安全运行。 3 电能质量控制策略 3.1 改善电能质量 电能质量就是电力系统中电能的质量,理想的电能应该是美对称的正弦波,但有些因素会使波形偏离对称正弦,由此便产生了电能质量问题。很多城市的电能质量较低,对人们的生活和工作产生了很大的影响,因此必须改善电能质量。主要方法为:首先可以改善电功率因数,使无功就地平衡,但要注意的是,一定要合理选择供电半径。其次要合理选择供电系统线路的导线截面,但要注意合理配置变电与配电设备,防止其过负荷运行。第三要适当设置调压措施,例如串联补偿、变压器加装有载调压装置、装同期调试相机或者静电电容器等。以上三种措施,在实际的用中对电能质量的改善具有良好的效果,可以大力推广。同时,我们要注意及时对百姓的用电情况进行调查,找出不足之处,以便于对电能质量及时进行改善。 3.2 提高电能质量 电能质量的高低影响着人们的日常生活和工作,因此在改善电能质量的基础上,必须有所提高。很多城市的电能质量虽然得了改善,但还是没有办法满足人们的需求,因此,提高电能质量成为了人们的迫切要求,对于科研人员来说也是一项重要的任务。要想提高电能质量,首先要找出供电电压超过允许偏差的原因,经过大量的调查和研究,我们发现原因主要有三点,一是冲击性负荷、非对称性负荷的影响;二是调压措施缺乏或使用不当;三是线路过负荷运行。根据上述三点原因,使用风力发电并网技术可以有效的提高电能质量,不仅节省了运营成本,而且对风能的利用率也提高了不少。 4 结束语 综上所述,研究风力发电并网技术及电能质量控制策略对确保电网电能质量具有重要的作用。因此要进一步提高风力发电并、网技术及电能质量控制策略,这样才能促进整个电力系统的稳定运行。 参考文献: [1] 常耀华 . 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论 [J]. 电子制作 ,2014(01):266. [2] 齐洁 , 常耀华 . 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论 [J]. 企业研究 ,2014(02):153. [3] 魏巍 , 关乃夫 , 徐冰 . 风力发电并网技术及电能质量控制 [J]. 吉林电力 ,2014,42(05):24-26. [4] 樊裕博 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].科技传播 ,2015,7(21):43-44. [5] 邹金运 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].黑龙江科技信息 ,2015(35):88. [6] 谢鹏 . 风力发电并网技术与电能质量控制 [J]. 科技创新导报 ,2016,13(13):41+70. [7] 路立仁 . 浅析风力发电并网技术及电能控制策略 [J].科技与创新 ,2016(17):134. [8] 张国新 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].电力自动化设备 ,2009,29(06):130-133.

新能源发电系统控制技术

新能源发电系统控制技术 一、新能源发电与控制技术 1.1能源的分类与基本特征 能源是可以直接或通过转换提供给人类所需的有用能的资源。世界上一切形式的能源的初始来源是核聚变、核裂变、放射线源以及太阳系行星的运行。 “世界能源理事会(World Energy Council–WEC)”推荐的能源分类如下:固体燃料;液体燃料;气体燃料;水力;核能;电能;太阳能;生物质能;风能;海洋能;地热能;核聚变能。 能源还可分为:一次能源,二次能源和终端能源;可再生能源和非再生能源;新能源和常规能源;商品能源和非商品能源等。 一次能源:指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源。其中包含可再生能源和非可再生能源。可再生能源应是清洁能源或绿色能源,它包括:太阳能、水力、风力、生物质能、波浪能、潮汐能、海洋温差能等等;是可以循环再生、取之不尽、用之不竭的初级资源。与可再生能源对应的非再生能源则包括:原煤、原油、天然气、油页岩、核能等,它们是不能再生的,用掉一点,便少一点。 二次能源:是指由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品。例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等。二次能源是联系一次能源和能源终端用户的中间纽带。 含能体能源指包含着能量的物质或实体,如化石燃料、核燃料、生物质、地热水等。 过程性能源指随着物质运动而产生、并且仅以运动过程的形式而存在的能源。如天上刮的风、河里流的水、涨落的海潮、起伏的波浪、地球内部的地热等。 终端能源指供给社会生产、非生产和生活中直接用于消费的各种能源。常规能源又称传统能源。已经大规模开采和广泛利用的煤炭、石油、天然气等能源属于常规能源。

新能源分布式发电并网对整个电网的影响分析

新能源分布式发电并网对整个电网的影响分析摘要:实现就地能源的开发与利用,减少远距离输电的损耗,一种高效、环保、灵活的新型发电技术——分布式发电(D istributed G enerat ion,D G)成为智能电网中一项重要的组成部分,很快成为电力系统新的研究热点。目前,对分布式电源的研究已经取得了突破性进展,并且在电能生产中所占比重不断增加。分布式电源的广泛应用将对传统的电力系统产生极大的影响,包括配电网的电能质量、系统可靠性、继电保护等方面通过研究分布式电源对配电网电能质量的影响将更好的指导我们如何充分发挥分布式电源的优势。 关键词:配电网;分布式发电;并网;电能质量 1、引言 按照分布式发电使用的能源是否再生,可以将分布式发电分为两大类。一类是基于可再生能源的分布式发电技术,主要包括:风能发电、太阳能光伏发电、生物质发电、地热能、海洋能、生物质能等发电形式;另一类是使用不可再生能源发电的分布式发电,主要有:内燃机、微型燃气轮机、燃料电池、热电联产等发电形式。目前几种主要的分布式发电形式及特点: (1)风能发电 将风能转化为电能的发电技术。风能蕴藏量巨大,可再生,分布广,具有明显的环保效益。且发电成本低,规模效益比较显著。风能发电技术已经发展得较为成熟。风力发电形式有并网型(工程科技论文发表--论文发表向导网江编辑加扣二三三五一六二五九七)和离网型两种。其中并网型风力发电是大规模开发风电的主要形式,是近年来风电发展的主要趋势。离网型风力发电可以为偏远地区或无电网的地区提供电能。 (2)太阳能发电 目前应用较多的是太阳能光伏发电技术。其原理是利用半导体材料的光电效应直接将太阳能转化为电能。目前太阳能光伏发电的成本太高,但是光能是取之不尽用之不竭的清洁能源,而且不受地域限制,发电装置安全可靠,规模灵活,其发展前景仍然被广泛看好。 (3)生物质发电 生物质发电是利用生物质,例如:秸秆、垃圾、沼气、农林废弃物等,直接燃烧将生物质能转化为电能的一种发电方式。它是一种可再生能源发电,其发电成本低,容易控制,环保综合利用效果好。但电能转换的效率低,生物质燃料供给较困难。生物质发电的容量和规模受到限制。 (4)微型燃气轮机发电

新能源发电与控制技术复习题完整版

《新能源发电与控制技术》 蓄能元件及辅助发电设备 3大部分组成。 多晶硅太阳电池、非晶硅太阳电池 、碲化镉太阳电池 与 铜铟硒太阳电池5种类型。 18. 天然气是指地层内自然存在的以 碳氢化合物为主体的可燃性气体。 19.燃气轮机装置主要由 燃烧室、压气机 和 轮机装置3部分组成。 二、简答题 1. 简述能源的分类? 答:固体燃料、液体燃料、气体燃料、水力、核能、电能、太阳能、生物质能、风能、海洋能、地 热能、核聚变能。还可以分为:一次能源、二次能源、终端能源,可再生能源、非可再生能源,新能源、 常规能源,商品能源、非商品能源。 2. 什么是一次能源? 所谓一次能源是指直接取自自然界没有经过加工转换的各种能量和资源 ,它包括:原煤、原油、天然 气、油页岩、核能、太阳能、水力、风力、波浪能、潮汐能、地热、生物质能和海洋温差能等等 3. 什么是二次能源? 由一次能源经过加工转换以后得到的能源产品 ,称为二次能源,例如:电力、蒸汽、煤气、汽油、柴 油、重油、液化石油气、酒精、沼气、氢气和焦炭等等 4. 简述新能源及主要特征。 答:新能源是指技术上可行,经济上合理,环境和社会可以接受,能确保供应和替代常规化石能源 的可持续发展能源体系。新能源的关键是准对传统能源利用方式的先进性和替代性。广义化的新能源体系 主要包涵两个方面:①、新能源体系包括可再生能源和地热能,氢能,核能;②、新能源利用技术,包括高 效利用能源,资源综一、填空题 1. 一次能源是指直接取自 自然界没有经过加工转换 的各种能量和资源。 2. 二次能源是指由一次能源经过加工转换以后得到 的能源产品。 3. 终端能源是指供给社会生产、非生产和生活中直接用于消费的各种能源。 4. 典型的光伏发电系统由 光伏阵列、蓄电池组、控制器、电力电子变换器和 负载等组成。 5. 光伏发电系统按电力系统终端供电模式分为 独立光伏发电系统和并网光伏发电系统。 6. 风力发电系统是将 风能转换为电能,由机械、电气和控制3大系统组合构成。 7. 并网运行风力发电系统有 恒速恒频方式和变速恒频方式两种运行方式。 8. 风力机又称为风轮,主要有 水平轴风力机和垂直轴风力机。 9. 风力同步发电机组并网方法有 自动准同期并网和自同步并网 10. 风力异步发电机组并网方法有 直接并网、降压并网 和晶闸管软并网 11. 太阳的主要组成气体为 氢 和氦。 12. 太阳的结构从中心到边缘可分为 核反应区、辐射区 、对流区和太阳大气。 13. 太阳能的转换与应用包括了太能能的 采集、转换、 储存、运输与应用。 14. 光伏发电是根据 光生伏特效应 原理,利用 太阳电池 将太阳光能直接转化为电能。 15. 光伏发电系统主要由 太阳电池组件 ,中央控制器、充放电控制器、逆变器 和蓄电池、 17.生物质能是绿色植物通过叶绿素将 太阳能转化为化学能而储存在生物质内部的能量。 16.太阳电池主要有单晶硅太阳电池

新能源电站并网协议(模板)

新能源电站并网协议(试行) 封面

【】并网协议 本协议由下述双方签署: (1)甲方:【】 注册地:【】 法定地址:【】 法人代表/负责人:【】 职务:【】 (2)乙方:【】 注册地:【】 法定地址:【】 法人代表:【】 职务:【】 第一章定义与解释 1.1本协议中所用术语,除上下文另有要求外,具有如下含义: (1)“【】【风力发电站/太阳能发电站/生物质发电站/其

他类型新能源发电站】”指位于【】,由售电人拥有并经营管理的装机容量为【×台×MW】的【×发电站(调度命名为×)】的发电设施以及延伸至产权分界点的全部辅助设施。 (2)“首次并网日”指本协议双方商定的,电厂首次同期与电网进行连接的第一天。 (3)“并网方式”指电厂与电网之间一次系统的电气连接方式。 (4)“购售电合同”指甲方与乙方就【】【风力发电站/太阳能发电站/生物质发电站/其他类型新能源发电站】所发电量的购销及甲方的有关付款等事宜签订的合同。 (5)“解列”专指将与电网相互连接在一起同步运行的发电设备与电网断开的操作。 (6)“计划检修”指协议双方为检查、试验、检修机组或其他设施而根据电力行业标准,参照设备供应商的建议、技术参数及电厂运行经验而有计划安排的机组处于检修期内的状态,分为A、B、C、D 四个等级和调峰消缺。

(7)【“广东电网有限责任公司电力调度控制中心”(以下简称中调)/“广东电网有限责任公司X供电局电力调度控制中心”(以下简称地调)】是甲方为确保电力系统安全、优质和经济运行而设立的,专门依法对电力系统生产运行、电网调度系统及其人员职务活动进行调度管理的机构。就本协议项下有关【中调/地调】的任何条款而言,其已获得甲方的批准和认可。 (8)“电网调度规程”指由甲方制定的用于规范在本网内的调度行为的技术规范。 (9)“日发电有功曲线”指甲方下属机构【中调/地调】每日以乙方申报的可用容量和年度发电计划为基础而制定的乙方日计划发电的有功曲线。 (10)“电力行业标准”指为了电网和设备安全稳定运行,由电力技术主管部门制定的一系列技术规范。 (11)“AGC”指自动发电控制,是Auto-Generation-Control 的缩写。

风力发电机的控制方式综述

风力发电机及风力发电控制技术综述 摘要:本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发 电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 关键词:风力发电机电力系统控制技术 Overview of Wind Power Generators and the Control Technologies SU Chen-chen Abstract:This paper analyzes the advantages and disadvantages of the various wind turbine control technology of wind power, wind power generation system, and finally prospected the future control of wind turbines and wind power technology. 1 引言 在能源短缺和环境趋向恶化的今天,风能作为一种可再生清洁能源,日益为世界各国所重视和开发。由于风能开发有着巨大的经济、社会、环保价值和发展前景,近20年来风电技术有了巨大的进步,风电开发在各种能源开发中增速最快。德国、西班牙、丹麦、美国等欧美国家在风力发电理论与技术研发方面起步较早,因而目前处于世界领先地位。与风电发达国家相比,中国在风力发电机制造技术和风力发电控制技术方面存在较大差距,目前国内只掌握了定桨距风机的制造技术和刚刚投入应用的兆瓦级永磁直驱同步发电机技术,在风机的大型化、变桨距控制、主动失速控制、变速恒频等先进风电技术方面还有待进一步研究和应用[1]。发电机是风力发电机组中将风能转化为电能的重要装置,它不仅直接影响输出电能的质量和效率,也影响整个风电转换系统的性能和装置结构的复杂性。风能是低密度能源,具有不稳定和随机性特点,控制技术是风力机安全高效运行的关键,因此研制适合于风电转换、运行可靠、效率高、控制且供电性能良好的发电机系统和先进的控制技术是风力发电推广应用的关键。本文分析比较了各种风力发电机的优缺点,介绍了相关风力发电控制技术,风力发电系统中的应用,最后对未来风力发电机和风力发电控制技术作了展望。 2 风力发电机 2.1 风电机组控制系统概述 图1为风电机组控制系统示意图。系统本体由“空气动力学系统”、“发电机系统”、“变流系统”及其附属结构组成; 电控系统(总体控制)由“变桨控制”、“偏航控制”、“变流控制”等主模块组成(此外还有“通讯、监控、健康管理”等辅助模块)。各种控制及测量信号在机组本体系统与电控系统之间交互。“变桨控制系统”负责空气动力系统的“桨距”控制,其成本一般不超过整个机组价格5%,但对最大化风能转换、功率稳定输出及机组安全保护至关重要,因此是风机控制系统研究重点之一。“偏航控制系统”负责风轮自动对风及机舱自动解缆,一般分主动和被动两种偏航模式,而大型风电机组多采用主动偏航模式。“变 流控制系统”通常与变桨距系统配合运行,通过双向变流器对发电机进行矢量或直接转矩控制,独立调节有功功率和无功功率,实现变速恒频运行和最大(额定)功率控制。

我国近年新能源发电并网情况

我国近年新能源发电并网情况 16009626 康雨翔通过学习时斌老师的讲座,我对新能源电力近年来的发展有了较深的认识,课后通过请教电气的学长和借助网络,我从三个比较浅显的角度对我国近年来新能源发电并网状况稍作阐述: 一、中国可再生能源发电发展现状 2011年中国可再生能源发电(水电、风电、太阳能发电、生物质发电)和生物液体燃料等计入能源统计的商品化可再生能源利用量达到约2.6亿吨标准煤,约占当年一次能源消费总量(32.5亿吨标准煤)的7.9%。如果计入沼气、太阳能热利用等非商品可再生能源,可再生能源年利用量总计2.9亿吨标准煤,约占当年一次能源消费总量的9%。主要可再生能源产业发展情况如下。 (1)水电:中国水电技术成熟,装机容量和产业规模均位居世界前列。2005年后,水电年新增装机均在2000万千瓦左右。到2010年底,水电装机总容量达到了2.13亿千瓦,当年发电量6863亿千瓦时,占全国总发电量的16%,占全国能源消费总量的7%,是目前中国可再生能源的支柱。 (2)风电:中国风电已经进入规模化发展阶段。自2006年,风电装机容量连续四年翻番, 2009年和2010年,中国年新增风电装机量均排名世界第一。到2010年底,风电吊装容量达到4400多万千瓦,并网容量3100万千瓦,年发电量约500亿千瓦时,占全国总发

电量的1.3%。海上风电建设2009年开始启动。在市场需求和竞争的推动下,中国国风电设备制造业技术升级和国际化进程加快。目前1.5-2兆瓦风电机组形成充足供应能力,3兆瓦风电机组已投入商业运行,5-6兆瓦风电机组样机已下线。风电未来进一步规模化发展需要解决并网和消纳问题。 (3)太阳能发电:得益于国际市场尤其是欧洲市场的推动,中国太阳能光伏产业在2005年后迅速发展,从硅材料到光伏系统集成的光伏全产业链基本形成。2010年中国光伏电池产量占全球市场的50%。2009年后,由于光伏发电成本显著下降,中国开始启动太阳能发电市场,2011年新增光伏发电容量55万千瓦,总装机容量86万千瓦。今后太阳能发电市场规模的扩大仍有赖于其成本下降,同时如果实现上千万千瓦的规模化发展,并网和消纳问题也必须考虑。 (4)太阳能热利用:中国太阳能热水器走的是基本不依赖政策支持的市场化发展的道路。中国是世界上最大的太阳能热水器生产和消费国,产量和市场应用量均占全球一半以上。2005年后,中国太阳能热水器普及率和利用规模稳步提高,到2010年底,太阳能热水器使用量为1.68亿平方米,年产量为4200万平方米。但是,先进的集中式太阳能热利用技术仍有待突破产业瓶颈。 (5)生物质能:中国生物质能实现了多元化发展。生物质发电技术成熟,2010年发电装机670万千瓦,主要是秸秆、稻壳、垃圾、蔗渣发电和沼气发电等。沼气年利用量约140亿立方米,生物燃料乙醇产量186万吨,生物柴油利用量约50万吨。各类生物质能利用的

浅析风力发电并网技术及电能控制策略 邵威

浅析风力发电并网技术及电能控制策略邵威 发表时间:2019-09-21T10:57:41.780Z 来源:《基层建设》2019年第19期作者:邵威 [导读] 摘要:风能是一种可再生和清洁的能源,得到了国家的大力支持。 中国华电科工集团有限公司 100160 摘要:风能是一种可再生和清洁的能源,得到了国家的大力支持。随着风力发电厂规模的不断扩大,我国的发电比重也在逐步提高。再加上风能的特殊性,风电场通常位于人烟稀少的地区,因此需要承受更多的冲击,如不解决,它很可能会在整个电网中造成谐波污染或其他质量问题。本文笔者阐述了并网运行时可能出现的电能质量问题,并提出了相应的解决办法,为相关并网运行方式的研究提供参考。 关键词:风能;发电;并网技术 1 前言 风力发电技术日趋成熟,电厂产能不断提高。虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源的供需矛盾,但风力发电总量的增加对电网系统有一定的影响。一般来说,风力发电厂都建在地广人稀地区,远离供电网的中心区域,所需承受的冲击力相对较小。在并网时容易造成配电网的谐波污染和闪变问题。而且受风力发电特性的影响,其不稳定性也会影响电网整体供电质量。因此,有必要加强风电并网技术和电能控制策略的研究。 2 风力发电并网技术的基础 风力发电并网技术的基础可以一分为二,第一个是同步风力发电并网技术,第二个是异步风力发电并网技术。它们有各自的特性以及应用限制条件与不足之处。 2.1 同步风力发电并网技术 风力发电并网技术最理想的状态是同步发电机组和风力发电机组两者之间步调一致、完美结合。一般情况下,因为风速一直是变幻不定的状态,所以受之影响的发电转子也会有大幅度的摇摆不定,就导致了风力发电并网调速无法达到同步发电机的精度,很容易出现失步状况。正是因为存在这一难题,同步发电机虽然在一些领域有所涉及,但一直都没有大规模去做推广应用。如何使同步发电机与风力发电机有效协调步调同步,一直是电力学方面研讨的关键与核心。电力及相关专业的专家学者在研发出可以有效应对此难题的变频设备之后,即将其运用到同步风力发电并网技术中并不断加以完善,在坚持不懈的努力之下,同步发电与风力发电运营组已经实现了初步的有机结合,前景看好。 2.2 异步风力发电并网技术 异步发电动力组和风力发电动力组两者先进行结合然后保持相同步调运转,则为异步并网技术,与同步并网技术相比,受限的可能性极大程度上地降低,无需风力发电并网调速精准做到与同步发电机精度一致,只需要发电转子运转时风力发电并网调速异步发电机的转动转速保持一定程度的协调一致即可。风力电机组搭配使用的异步发电机方式,可避免整个系统设置复杂的控制装置,并且在并网后,也不必担心产生无振荡或者失步问题,整体运行状态相对稳定。但是就实际应用效果来看,电力发电异步并网技术还存在一定缺陷,部分情况下在并网后,会因为冲击电流过大、电压降低等因素干扰,而导致风力发电系统异常,尤其是不稳定系统频率值降低过大,会导致异步发电机的电流急剧增大,造成系统运行过载,甚至整个瘫痪,生产安全风险增大,因此想要选择此种并网方式,还需要提前做好相关准备工作,采取一定措施来维持异步风力发电机组的稳定运行状态。 3 风电并网对电网质量的影响 3.1谐波影响风力发电 并网过程中会产生一系列谐波,而对电网整体运行状态产生影响,主要可以从两个方面来进行分析。第一,并网时涉及到的逆变器形成的谐波。第二,接通风力电源以后,运行时也有可能会产生谐波。谐波被引入电网中,会直接影响整个结构的电能质量。另外,现在风力发电并网常用的为软并网技术,整个并网过程会产生较大冲击电流,如果切出风速小于外界风速,风机便会脱离额定处理状态,同样也会对整个电网电能质量产生影响。 3.2电压波与闪变 风电为一种清洁型能源,但是因为近年来风电容量不断增加,并网时很容易会对整个电网电压造成影响,产生电压波动与闪变。如果风力发电并网时,所选连接位置相距配电变压器过小,风电接入电网后产生的电压闪变只会造成比较小的影响,但是此种接入方式会对电流产生较大影响,馈线附近的电压会出现大幅度的波动,进而会造成发电的用电设备受损,导致风力发电无法正常进行。另外,接入风力发电后电网电压还会增大,尤其是现在风力发电应用最多的是异步电机,发电机处于正常运行状态下,构建旋转磁场需要消耗大量的无功功率,而功率分布方式的变化直接影响着电网电压,并网后会消耗掉一部分无功功率,进而会使得电网线路上的压降增大。 4 电能质量控制策略 4.1电压波动和闪变的控制策略 4.1.1 有源电力滤波器 要想控制善变的电压,理应在负荷电流发生急剧波动时进行。当负荷发生变化时,应及时补偿无功电流,以此来实时补偿负荷电流。因为有源电力滤波器采用的电子器件是可以关断的,所以,电子控制器完全可以替代系统电源,以此来输出畸变电流到电压负荷,只要保证系统只为负荷提供正弦基波电流即可。从整体情况来看,有源电力滤波器具有电压波动大,响应速度快,补偿容量小,补偿率高,控制能力强,运行稳定、可靠等特点。其在电压波动的控制方面必然发挥较大的作用。 4.1.2 动态电压恢复器 在中低压配电网中,有功功率的快速波动也将导致电压闪变问题的出现。因此,保证补偿装置的科学性和有效性就显得十分关键了。除了要进行必要的无功补偿之外,还应该适时进行有功补偿。然而,由于带储能单元的补偿装置可以有效改善电能质量,所以,其完全可以取代传统的无功补偿装置。那么,对于本身就带有储能单元的动态电压恢复器而言,其能够以正常电压和故障电压的差值在ms 级内将电压注入到系统中。这种方式可以有效解决电压波动、谐波等动态电压质量问题。3)统一电能质量控制器。如果既要对电压加以补偿,又要对电流加以补偿,则就选择应用综合类补偿装置,而统一电能质量控制器就是典型的综合类补偿装置。该装置可以将串联、并联有效的融合起来,以便用户能够解决综合补偿问题。由于统一电能质量控制器功能强大,既能够进行谐波补偿,又能够控制电能质量,因此得以广

风力发电机偏航系统控制策略研究

风力发电机偏航系统控制策略研究 摘要:风能作为一种可再生的清洁能源,是人与自然和谐共处,实现社会与经 济可持续发展的新能源。风向是在不断变化,水平轴的风力发电组就需要不断利 用偏航系统来进行方向的调整,通过风能最大限度的利用,就能够满足实际的需求。因此,本文就风力发电机偏航系统的控制策略进行探讨。 关键词:风力发电机;偏航系统控制策略 1研究现状综述 纵观整个风电技术的发展历程及其现阶段所呈现出的发展趋势,现代大型风 力发电机组的单机容量不断增大,原来适用于中小型风机的风速、风载等分析模 型在大型化的风机应用中逐渐显现出不适性,巨大的风轮扫略平面内风速的空间 分布差异变得很大,长长的叶片在旋转过程中所处的方位不同,所处的风况也不 尽相同。现有的风速建模研究文献多倾向于简化风速模型或未深入考虑风速的空 间分布对机组运行的影响。由于风轮扫略面积成倍增大,偏航误差造成的叶片动 力学特性及机组的偏航力矩、倾斜力矩等载荷波动也会被成倍放大,对于中小型 风机能够容许的偏航误差对于大型风机则未必适用,而偏航容许误差的调整可能 会很大程度上影响偏航控制算法。现有的文献大多局限于研究偏航误差对偏航控 制和气动性能的影响以及如何针对性的进行优化提高,而频繁偏航造成的偏航硬 件设备的耗损和高故障率很少被关注,在偏航误差对风电机组并网运行特性的影 响方面以及基于偏航系统可靠性的偏航控制策略优化设计更是少有研究成果问世。 2风力发电机偏航控制系统分析 2.1风力机组 风力发电机是直接将风能转化为机械功,然后利用机械功实现对转子的带动 旋转,最终输出交流电。在转换能量的时候,基于风力机将风能直接转变为机械能,然后将机械能转换成为电能,这样就可以满足实际的转换,让风力机组可以 满足其实际的应用目标偏航系统结构。基于大型水平轴风电机组,其包含的部分 主要是针对偏航轴承、驱动装置、计数器等。 2.2偏航系统功能 偏航控制系统也属于对风装置,其包含的具体功能在于:配合机组控制系统,放出现风速矢量方向改变的时候,利用偏航控制系统的处理,就可以实现风向平 稳而快速的对准,并且也可以满足风轮最大风能的实现;针对风机电缆而言,还 需要考虑到单向缠绕偏多从而引发电缆出现断裂现象。一旦电缆缠绕,就能适应 自动解缆处理的需求,进而实现风机的运行安全性,其实际的控制流程见图1。 2.3风速和风向 风是地球上的一种自然现象,由太阳辐射热引起。太阳照射到地球表面,地 表各处因受热不均产生温差,从而引起大气对流运动形成风。自然风有大小也有 方向,通常用风速或风力描述风的大小、用风向描述风的方向。气象上把风吹来 的方向称为风向。风向的度量有多种方法:在陆上多采用16方位度量法;在海 上多采用36方位度量法;而在高空则多用角度表示,将圆周标成360°,北风(N) 对应0°(或360°),东风(E)对应90°,南风(S)对应180°,西风(W)对应270°,其它细分风向可由此计算得出,风的大小也称风的强度常用风力或风速表示。 2.4偏航误差 当风向发生变化或机组偏航对风不准时,风向与风轮轴线就会偏差一定角度,

新能源发电技术概述

专业论文选读与写作训练 所属系别:物理与电子工程系 专业:物理学 (太阳能、风能开发和利用方向) 班级:1402

姓名:姚腾辉 学号:2014070221 日期:2017-06-13 新能源发电技术综述 系别:物理与电子工程系学科专业:物理学 (太阳能、风能开发和利用方向)

姓名:姚腾辉 运城学院 2017年06 月

目录 1 引言............................................1 2 风力发电........................................1 3 太阳能发电...............................2 4 其他新能源发电.......................2 3.1燃料电池发电................................2 3.2地热发电................................3 3.3潮汐能发电....................................3 3.4磁流体发电....................................3 5 可再生能源的储能技术...............................3 6 结论...............................3致谢.................................................4参考文献.............................................4英文摘要和关键词....................4

新能源的发电功率自动控制

新能源的发电功率自动控制 【摘要】通过对风力发电和光伏新能源发电的发电功率控制现状的阐述,分析了目前存在的问题。并从技术上分析了新能源有功、无功控制的基础和可行性,对风力发电和光伏发电有功功率以及无功功率的具体控制方法进行了描述,新能源发电功率控制实现后产生的广泛意思。 【关键词】新能源;风力发电;光伏电站;有功控制;无功控制 1 新能源自动发电控制现状 新能源(风机、光伏)发电具有随机性和间歇性的特点,潮流对电网的扰动不可避免,采取有效的方法对新能源发电功率输出进行有效的预测,并对由于新能源输出功率电网产生的功率偏差进行合理的机组调配,是当今对含风电及光伏的电力系统的研究的迫切问题。 1.1 有功控制 按新能源在系统有功调度中的参与度从低到高划分,新能源与系统AGC的关系分为三个层次。 低层次:新能源按照自治发电的方式运行,被排除在AGC之外,作为“负”负荷处理,其出力不确定性完全由系统热备用容量进行补偿。为平抑新能源有功功率输出的波动,保证电网内的有功平衡,电网必须预留出足够的旋转备用容量。中国现有电网调度基本上处于这个阶段。 随着新能源装机容量的增大,电网的备用容量亦需要相应增大。这不仅增加了电网的运行成本,而且也降低了系统的发电效率。 新能源有功控制有其特殊性。与常规调频、调峰电厂相比新能源只具备非常有限的有功调节能力。制定既可与新能源有功控制能力相匹配、又可减轻新能源给电网带来的有功/ 频率调整压力的控制目标,是将新能源纳入电网AGC首先要解决的问题。另外,储能技术提高了新能源有功输出的可控性,但这要求新能源AGC必须具备能量调度功能来协调储能装置的充放电过程。考虑到控制实施的时延,新能源AGC应针对未来时段的场景进行分析和控制,就必须用到新能源的功率预测技术。目前商业运营的风电及光伏预测系统已可应用于发电计划制定、电力交易和备用安排等,但直接应用于实时发电调度,还存在预测精度较差、预测周期与控制周期不匹配等问题。 中层次:AGC考虑新能源出力(预测值),并将新能源预测的不确定性与负荷预测的不确定性结合起来安排发电计划。这种模式在欧洲已有尝试,但电网原则上仍旧不干涉新能源出力。

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