风电并网对电压稳定的影响
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由于风能具有随机性、间歇性、不稳定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击。
本文针对这一问题,阐述了大规模风电并网后对电力系统稳定性、电能质量、发电计划与调度、系统备用容量等方面的影响。
并对风电的经济性进行了分析。
风电并网对电网影响主要表现为以下几方面:1.电压闪变风力发电机组大多采用软并网方式,但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流。
当风速超过切出风速时,风机会从额定出力状态自动退出运行。
如果整个风电场所有风机几乎同时动作,这种冲击对配电网的影响十分明显。
不但如此,风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动,而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内(低于25Hz),因此,风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题,影响电能质量。
已有的研究成果表明,闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比(也有说是阻抗角)十分敏感。
2.谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种:一种是风力发电机本身配备的电力电子装置,可能带来谐波问题。
对于直接和电网相连的恒速风力发电机,软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连,因此会产生一定的谐波,不过因为过程很短,发生的次数也不多,通常可以忽略。
但是对于变速风力发电机则不然,因为变速风力发电机通过整流和逆变装置接入系统,如果电力电子装置的切换频率恰好在产生谐波的范围内,则会产生很严重的谐波问题,不过随着电力电子器件的不断改进,这一问题也在逐步得到解决。
另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振,在实际运行中,曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。
与电压闪变问题相比,风电并网带来的谐波问题不是很严重。
3.电压稳定性大型风电场及其周围地区,常常会有电压波动大的情况。
主要是因为以下三种情况。
风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。
单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小,但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失,多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。
新能源电场并网对电网安全稳定运行的影响及应对摘要近些年来我国新能源发电技术不断发展,新能源发电对我国电力安全的保障以及环境的保护能够发挥极为有效的促进作用。
然而在新能源电力实际使用过程中,由于新能与电力或火力为主的传统能源发电不同,存在一定的不稳定性,因此并网过程中存在的难度较高,新能源发电直接并入原有电网一定程度上可能造成电网运营的风险。
其中风能发电作为较常见的新能源电能,不稳定的特点尤为显著,本文以风能发电为例进行了新能源电力并网安全性保障的探讨。
关键词:并网运营运营安全技术应对引言作为一种历史较长并且消耗较小的新能源电能,风能发电在所有新能源电力当中属于较为常见的一种类型。
风能发电产生的电能在归入整体电网使用过程中,限制性最大的问题为该种类型的电能稳定性较差,受到外部环境的影响较为严重,因此在并网技术使用不当的情况下,风电并网可能导致电网运营产生一定的问题,本文就此类问题如何解决进行了探讨。
1 风电当前的发展情况以及风电并网的主要特征1.1 当前情况下我国风电整体产业的发展以及主要的特征作为一种使用历史较为悠久的能源,风能已经得到了较为普遍的使用。
从我国风电能的储备而言,我国总体风电的储备达到了10亿千瓦以上,其中陆地的储量大概2.53亿,海洋储量大概7.47亿。
根据国家能源局2015年的相关发布,仅海上风能发电设备的规划装机总量已经达到1053万千瓦。
从并入总体电网的电能总量而言,2017年达到16367万千瓦,较上年提高10.5%;2018年达到18426万千瓦,提高12.4%;截止2021年底,总量达到2.99亿千瓦。
目前我国风电利用的主要问题在于并网难度较高,存在较为普遍的并网技术问题。
1.2 风电的主要特征以及影响并网的主要技术难点风电对场地的需求较大,一般需要多台设备联合发电,对风能实现更为有效的运用。
虽然风电对环境影响极小,且该种电能在并入总体电网使用过程中确实存在一定问题。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要:随着科技的快速发展,风力发电机技术得到了不断的更新,相应的单元结构得到了优化,有关性能得到了提高。
在这种形势下,风电正逐步走向产业化。
加速风能的开发和利用,有利于提高保护环境和减少能源消耗。
事实上,风力发电机的功率是非常不稳定的,在风电场并网的时候,会对电力系统的电压稳定性和安全性产生很大的影响。
因此,对风电场并网带来的电力系统稳定性的影响进行系统的了解,有助于明确科学的管控措施,从而保证电网运行的稳定性。
关键词:风电并网;电力系统;电压稳定性前言:风力发电是一种新的可再生能源,在全球范围内得到了快速的发展。
目前,我国风电建设正处于高速发展期,大型风电机组接入电网是风电发展的必然要求。
风电场接入电网分析是风电技术三大核心问题之一,对风电场的规划、设计、运行等方面都有重要意义。
随着风电机组装机容量在电网中的比重不断增大,风电机组对电网的影响也日益突出。
为了保证电网的安全稳定运行,有必要对其进行深入的分析。
1风电并网的主要问题1.1电压波动和闪变目前大部分风电机组都已实现了软并网,但是,由于风电机组的起动存在着很大的冲击。
当速度大于切断速度时,风扇将在额定输出功率下自动停止运转。
若风电场中全部风机在同一时间运行,则其对配电网络的影响将非常显著。
除此之外,风速的变化以及风机的塔影效应都会造成风机出力的波动,而其波动恰好处于可以产生电压闪变的频率范围之内(小于25 Hz),当风机在正常运转时,也会给电网带来闪变问题,对电能质量造成影响。
风电并网运行时,造成电网电压波动、闪变等现象的主要原因是风电机组出力不稳定。
风力发电系统中的有功与无功共同作用于电网电压的变化。
风力发电机的有功功率在很大程度上取决于风速;对于无功而言,恒速风力机所需的无功会随着有功的变化而变化,而双馈电动机通常都是恒定的功率因子,所以其无功的变化幅度很小。
风电并网后,除了在连续运行的情况下,还会在启动、停机以及机组的切换等过程中发生电压波动与闪变。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响摘要:近年来随着人们对电能需求的不断增加,为了满足人们的需求,电力企业不断寻求新的供电方式,风力发电作为一种清洁、环保的发电方式,受到了社会各界的关注。
然而,风力发电本身具有随机性和间歇性,这将严重影响电力系统的原有稳定性。
因此,在风电并网过程中,有必要加强对各个方案的评估,以实现电力系统的稳定。
关键词:风电并网;电力系统;稳定性引言能源是国民经济发展的重要基础,是人类社会进步的必要物质保障。
随着经济的发展,能源与国民经济的矛盾日益加深。
而这种矛盾的刺激使我国开始重视能源的发展。
风力发电作为一种新兴产业,既能满足社会用电需求,又能有效减少环境污染。
1风电并网的概述风力发电机组采用异步发电机技术,其静态特性和暂态特性各有特点。
风电场对电网的干预将对区域电网的电压产生一定的影响。
原来,区域电网是根据本地区的使用和生产条件作出的具体调整,具有一定的稳定性。
风电的引入将导致风电自身格局的破坏,这将对风电的稳定性产生一定的影响。
这种影响对电网运行有一定的不利影响,需要在实践中加以研究,并采取一定的措施加以避免。
风电并网是风电发展到一定程度的必然途径,可以有效节约电网供电系统的成本,从而最大限度地利用资源。
然而,在风电网络中,会出现两种不同属性的供电方式,这两种供电方式会产生一定的影响,使其不稳定。
2风电场的电压特性2.1有功出力变化对电压的影响风电机组的输出功率通过0.69/35kv升压变压器、集电架空线和进线电缆送至330kV升压站低压侧。
该段线路短路容量小,电压等级低,等效阻抗电阻参数较大,不可忽视。
因此,有功功率对线路电压降的影响是明显的,有功功率输出越大,影响越严重。
为了提高风力机的发电效率,大多数风力机都配备了变桨距功能,以充分利用风能资源。
风电机组有功功率输出随风速的变化会引起风电场电网的电压波动。
风力发电机组控制系统的控制算法、参数设置和塔影效应都会引起有功功率输出的周期性变化。
风电并网对电能质量的影响及治理摘要:风力发电具有环保清洁的特点,是现在非常流行的一种可再生能源的一种利用方式,对缓解我国的能源危机,实现可持续发展战略具有重要意义。
我国风力发电经过一段时期的发展,已经具备一定的规模。
但是风力发电并网却对电能质量产生了一些不良的影响,严重阻碍了风力发电的持续发展。
因此,做好风力发电并网对电能质量影响的研究,积极采取措施进行治理,是我国现阶段不可推卸的责任。
关键词:风电并网;电能质量;影响及治理1风电并网对电能质量的影响1.1电压偏差问题电压偏差时风电并网对电能质量不良影响之一,主要是由于系统的无功功率不平衡引起的。
电压偏差的产生主要是在供电系统运行的时候,其在某一个节点中的电压与供电系统的额定电压所产生的差值,这个差值与供电系统的标称电压之间的百分数就叫做这个节点处的电压偏差,正常情况下来说,35kV及以下的供电系统的三相供电的电压正负的偏差绝对值是不超过其标称电压10%的,对于10kV以及以下的三相供电电压其允许的偏差是在标称电压±7%的范围内的,而对于220V的单相供电电压其偏差是在标称电压的7%-10%的范围内。
我们知道,电力系统的无功功率会进入输电网络,从而使得电路首末端产生较大的电压差。
在风力发电并网的过程中,虽然通过并联电容器补偿来调节电压,但是由于电容器投切过程中,存在调节不平滑的问题,也就是说,电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的,电网的结构也随着运行的方式变化而变化,这就引起了电力系统运行功率不平衡,同时,这种调节是阶梯性变化的,无法实现最佳的补偿。
这也就导致了无功功率的波动,从而最终引起电压的偏差问题,影响电网的稳定运行。
1.2电压波动问题风电机组电压波动的原理主要是其线路阻抗上所存在的压降,输出功率中有功电流的分量作用在相应的线路电阻上,压降表示为R*Ir,输出功率中无功电流的分量作用在相应的线路电抗上,压降表示为jX*Im,这样就形成了一定的电压压降,当风电机组输出功率发生波动的时候,有功电流以及无功电流就会随着发生变化,从而引起电网电压的波动。
大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案论文题目:大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案摘要:随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,风能作为一种可再生能源逐渐成为了人们关注的焦点。
大规模风电并网能够显著提高风能利用效率,但也面临着稳定性问题。
本论文旨在探究大规模风电并网的稳定性问题,并提出相应解决方案,为风能发电行业的发展提供参考。
1. 引言随着全球化进程的推进和环境污染日益加剧,清洁能源的使用变得越来越重要。
风能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力和市场需求。
然而,大规模风电并网所面临的稳定性问题限制了其全面应用。
因此,研究大规模风电并网的稳定性问题以及相应的解决方案具有重要的理论与实践意义。
2. 研究问题及背景2.1 研究问题本研究旨在探究大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案。
2.2 研究背景随着全球对清洁能源的需求增加,风电成为了主要的清洁能源之一。
大规模风电并网可以提高风电的利用效率,但与此同时也会引发一系列稳定性问题,如系统频率、电压的波动等。
因此,我们需要综合考虑电网的静态稳定性和动态稳定性问题,并提出有效的解决方案。
3. 研究方案方法3.1 数据收集本研究将收集不同地区、不同规模风电电站的运行数据,分析其对电网稳定性的影响。
3.2 数据分析和结果呈现通过对收集的数据进行分析,我们将得出不同规模风电并网对电网稳定性的影响以及可能存在的问题,并结合实际情况呈现结果。
4. 结果呈现与讨论通过对数据分析的结果进行整理与综合,我们将得出以下结论:4.1 大规模风电并网对电网的稳定性具有一定的影响。
4.2 不同规模的风电并网可能存在不同的稳定性问题。
4.3 针对不同的问题,可以采取不同的解决方案,如增加调节装置、优化风电发电机组控制策略等。
5. 结论本论文研究了大规模风电并网的稳定性问题,并提出了相应的解决方案。
研究结果表明,针对不同规模的风电并网,应采取相应的措施以保证电网的稳定运行。
风力发电并网对电网的影响概述摘要:风能作为一种清洁能源,越来越受到各个国家的重视。
世界范围内风电装机容量一直在增加。
随着装机容量的增加,风力发电对电网的影响也越来越明显。
介绍风力发电的并网条件及并网特点,不同风力发电机与电网的并入方式;介绍风电并入电网对电网的影响和我国的电网结构及内蒙古地区电网的大概结构。
关键词:风力发电并网风电场中图分类号:tm614 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)002-076-021 风力发电概述1.1 风力发电形式风力发电有两种:一是离网发电;二是并网发电。
目前中国的风力发电还处于试点阶段,并网发电的技术不够成熟。
比较成熟的是北欧和美国。
并网并不是一件很简单的事情,能够并网的电流具备正弦波交流50hz,另外还有电压和功率等。
风机的离网应用有多种多样,主要可以分为以下几类:(1)为蓄电池充电:这种应用大多是指单一家庭住宅使用的小型风力发电机。
(2)为边缘地区提供可靠的电力,包括小型和无人值守的风力机。
风力发电机通常与蓄电池相连,而且也可以与光电池或柴油发电机等其他电源联机,为海上导航和远距离通信设备供电。
(3)给水加热:这种系统多用于私人住宅。
典型的用法是将风力发电机直接与浸没式加热器或电辐射加热器相连。
(4)边远地区的其他使用:包括为乡村供电、为小型电网系统供电,以及为商业性冷藏系统和海水淡化设备供电。
在离网风力发电系统的应用中,占主导地位的是利用风力发电机为蓄电池充电。
这类风力发电机的转子直径通常小于5m,而且其额定功率低于1000w。
独立的风电系统主要建造在电网不易到达的边远地区。
1.2 风力发电的特点风力发电与火力发电相比,有其自身的缺点和优点,主要有:(1)装机规模灵活,可根据资金情况而决定一次装机的规模。
(2)它是一种不污染环境,也不消耗资源的清洁能源,所需的动力只是自然界中的风。
(3)投入资金少,有一台风力机的资金就可以安装一台,投产一台。
风力发电对电网运行的影响及对策近年来,随着全球化石油能源的日益匮乏,加上日本地震带来的核电警示,加快包括风电在内的安全性清洁能源产业的发展已成为大势所趋。
大规模的风力发电需实现并网运行,国外风电大国虽然对风力发电和电网运行积累了一些经验,但由于我国电网结构的特殊性,风力发电和电网运行如何协调发展已成为风电场规划设计和运行中不可回避的最重要课题。
一、我国风力发电对电网运行的影响我国风力资源的富集地区,电网均比较薄弱,风力发电对电网运行的影响主要体现在电网调度、电能质量和电网安全稳定性等方面。
1.1对电网调度的影响风能资源丰富的地区人口稀少、负荷量小、电网结构薄弱等特点,风电功率的输入必然要改变电网的潮流分布,对局部电网的节点电压也将产生较大的影响。
风能本身是不可控的能源,它是否处于发电状态和所发电量基本取决于风速状况,而风速的不稳定性和间歇性决定了风电机组发电量具有较大的波动性和间歇性,并网后的风电场相当于电网的随机扰动源,具有反调节特性,需要电网侧预留出更多的备用电源和调峰容量,由于风力发电的不稳定性,增加了风力发电调度的难度。
1.2对电能质量的影响风电机组输出功率的波动性,使风电机组在运行过程中受湍流效应、尾流效应和塔影效应的影响,造成电压偏差、波动、闪变、谐波和周期性电压脉动等现象,尤其是电压波动和闪变对电网电能质量影响严重。
风力发电机中的异步电动机没有独立的励磁装置,并网前本身无电压,在并网时要伴随高于额定电流5~6倍的冲击电流,导致电网电压大幅度下跌。
在变速风电机组中大量使用的电力电子变频设备会产生谐波和间谐波,谐波和间谐波的出现,会导致电压波形发生畸变。
1.3对电网安全稳定性的影响电网在最初设计和规划时,没考虑到风电机组接入电网末端会改变配电网功率单向流动从而使潮流流向和分布发生改变的特点,造成风电场附近的电网电压超出安全范围,甚至导致电压崩溃。
大规模的风力发电电量注入电网,必将影响电网暂态稳定性和频率稳定性。
大规模风电并入电网对电力系统的影响摘要:风力发电是可再生能源发电形式中技术最成熟、最具开发规模和商业化发展前景的,然而风电场的出力不可控,为配合风电场出力的频繁波动,需要其他常规发电厂出力及系统备用的频繁改变。
随着新能源风电总装机容量的增加,这些问题将会严重影响电力系统的安全性、可靠性、经济性等指标。
分析风电并入电网后对电力系统的影响对于新能源应用水平的提高和我国电力事业的发展都有着积极的意义。
针对于此本文就大规模风电并入电网对电力系统的具体影响进行了分析。
关键词:风力发电;电力系统;电能质量随着风力发电技术的快速发展和国家在政策上对可再生能源发电的重视,我国风力发电建设已进入了快速发展的时期。
我国风资源较丰富,但适合大规模开发风电的地区一般都处于电网末端,由于此处电网网架结构较薄弱,因此大规模风电接入电网后可能会出现电网电压水平下降、线路传输功率超出热极限、系统短路容量增加和系统暂态稳定性改变等一系列问题。
一、风电对电力系统电压的影响电压稳定问题取决于风电场及接入电网的无功特性。
由于一般风能资源丰富地区距离负荷中心较远,大规模的风力发电是无法就地消纳的,需要通过输电网远距离输送到负荷中心。
在风电场的风电出力较高时,大量风电功率的远距离输送往往会造成线路压降过大,风电场的无功需求及电网线路的无功损耗增大,电网的无功不足,局部电网的电压稳定性受到影响、稳定裕度降低。
随着接入风电容量的增大。
风电场从系统中吸收的无功功率逐渐增大,如果系统不能提供充足的无功,网内相关节点电压会逐渐降低。
电网的电压稳定极限限制了风电场最大的装机容量,在电网规划没有与风电规划协调时,往往电网接纳风电的能力不能适应风电规划的发展,接入的风电场容量受到电网自身条件的限制。
通过采用一定的无功补偿手段,可以增加电网的电压稳定裕度,提高风电场的最大装机容量。
如果在风电场中安装一定容量的无功补偿装置(如并联电容器组)来提高风电场并网点的电压水平,能够改善风电接人地区的电压水平,提高电压稳定裕度,增加风电场的最大装机容量。
风电场并网运行及其电网影响分析第一章风电场并网运行及其电网影响概述风电场并网运行是指将风能转化为电能,并将电能送入电网进行输送和利用的过程。
风电场的并网运行不仅可以满足社会对清洁能源的需求,还可以提高电网的可靠性和稳定性。
然而,风电场的并网运行也会对电网产生一定的影响,包括对电网稳定性、电压质量和电能质量的影响。
第二章风电场并网运行的关键技术风电场并网运行的关键技术包括风机与电网的匹配、风电场电能质量控制、风电场频率响应以及风电场电网保护等。
首先,风电场的风机与电网需要匹配,才能确保风电场正常并网运行。
其次,风电场需要控制电能的质量,包括电压波动、谐波和闪变等参数的控制。
另外,风电场还需要具备一定的频率响应能力,以使风电厂能够参与电网频率调节。
最后,为了保护风电场和电网的安全运行,风电场还需要建立起完善的电网保护系统。
第三章风电场并网对电网稳定性的影响分析风电场并网对电网稳定性的影响主要体现在以下几个方面。
首先,风电场的接入会改变电网的供需关系,可能导致电网的不平衡,进而影响电网的稳定性。
其次,风电场的发电功率具有间断性和波动性,这也会对电网的频率和电压稳定性产生影响。
此外,大规模风电场并网还可能引起电网的电磁振荡问题,进一步影响电网的稳定性。
因此,风电场并网运行需要合理地考虑电网稳定性,并采取相应的措施进行调整和优化。
第四章风电场并网对电压质量的影响分析风电场并网对电压质量的影响主要表现在电压波动和电压谐波两个方面。
风电场的并网运行会引起电压波动,这是因为风电场的发电功率具有间断性和波动性,而电网需要根据负荷的需求进行调整,从而导致电压的波动。
此外,风电场的并网运行还会引入电压谐波,这是因为风机的电子器件和电力电子器件会引入谐波电流,从而对电网电压质量产生影响。
因此,风电场并网运行时需要做好电压质量控制,以防止对电网产生不利影响。
第五章风电场并网对电能质量的影响分析风电场并网对电能质量的影响主要包括功率因数、谐波和闪变等方面。
风电并网对电网影响因素分析及解决措施摘要:随着科技的不断发展,风电技术日臻成熟,智能电网建设的普及度显著提升,未来风电技术将会在电网中承担更重要的角色。
风力电场的不断推广及对电力网络的逐步渗透,对现代电力系统产生了显著影响。
由此可见,对风电并网的影响和相关策略研究具备现实意义。
关键词:风电并网;电压;影响1.风力发电发展概况在风力发电技术不断完善和成熟的前提下,风电并网成为了发展的重要趋势,而随着风电场在电力系统的作用不断提升,与并网后系统稳定性、电压波动和闪变、谐波等相关的研究不断增多。
风电并网的自然属性较强,相比于其他常规类型的电源并网有很大的差异性,尤其是大型风电场并入电力系统后,对电力系统的正常运转而言是一个重大挑战,高水平风电背景下,原有电力系统的运作方式也将受到挑战。
近些年来,随着变速恒频风力发电技术的不断发展和成熟,风力发电技术逐步取代了传统发电技术成为了主流。
现阶段,世界范围内对风电并网技术的关注度显著提升,主要表现在以下几个方面:系统应用方面的风电功率预测,风电波动性对系统工作的影响,风电应用后的电能质量问题,风电动态运作的特性问题,风电无功电压和参与电网的电压控制问题等。
2.风电并网对电网的影响因素2.1对电网频率的影响风速是一项不可控的因素,而风速的不稳定性也决定了风力的随机性。
风电并网后可能会出现电源稳定性差的问题,并网后可能出现的问题也是难以预测的,需要提前对相关问题做好防范。
系统中的风电容量处于较大比重时,如果出现了功率的随机性波动,将会对系统电量和功率的稳定性产生影响,不利于电力资源的质量控制,甚至导致敏感符合单元的非正常运转。
因此,风电并网后,电网的其他常规机组必须保持较高的响应能力,及时进行跟进调节,防止出现频率和电量的较大波动。
风电并网具备很大的不稳定性,一旦出现了停风或风速过大等突发情况,将会导致电网的频率不稳定,尤其是电网中的风电比重较高时,会威胁系统的输出稳定性。
风电场电网并网的稳定性分析及优化随着能源的不断发展,风力发电作为一种清洁、环保的新型能源逐渐受到人们的重视。
而在风力发电中,风电场电网并网是不可避免的环节。
然而,电网并网的稳定性一直是困扰人们的难题,在电网并网过程中如果处理不当,会影响到整个电网的稳定性,甚至会造成电网故障,给电网安全带来威胁。
一、风电场电网并网存在的问题1.稳定性问题风电场电网并网过程中,由于风电场发电功率和电网负荷之间存在波动,会导致电压和频率的波动,甚至会发生暂态过电压、过电流等故障,对电网的稳定性造成威胁。
2.安全问题在风电场电网并网过程中,风电场和电网之间的配合需要高度协调,一旦发生故障,可能会对电网带来致命影响,严重时还可能对周边的设备造成重大损失。
二、优化分析风电场电网并网的稳定性要解决风电场电网并网存在的问题,我们需要对其稳定性进行优化分析。
1.稳定性评估要评估风电场电网并网的稳定性,需要对电力系统的运行情况进行全面分析,包括电力系统的负荷水平、短路能力、功率余量、风电机组的输出特性等多个方面。
通过分析这些因素,可以评估出电力系统的稳定性指标,如系统频率偏差、系统电压稳定等。
2.系统调控针对电力系统中的不稳定因素,我们可以通过系统调控的方式来进行优化。
例如,通过增大风电机组的出力调节区域,可以提高风电机组在电力系统中的容错能力;又或者通过增加发电容量控制的强度,减小电网负荷波动对电网的影响。
3.电网建设在电网建设过程中,我们可以将电网优化设计考虑进去,例如增加分布式电源的接入能力,提高电力系统的容错能力,又或者通过优化电力线路的布局,减小由于电力线路距离造成的电压降低等问题,提高电力系统的稳定性。
三、结论风电场电网并网的稳定性问题是一个深刻而重要的问题,我们需要通过对电力系统的深度分析,建立合理的优化方案,才能更好地提高风电场电网并网的稳定性。
在电网建设和电力系统运行中,我们需要秉持着安全第一、优先考虑的原则,始终保障电网的稳定性和安全。
大规模风电系统的电力系统稳定性研究随着能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,风能作为一种清洁可再生能源逐渐得到人们的重视和广泛应用。
大规模风电系统已经成为电力系统中不可或缺的一部分,但其电力系统稳定性问题也日益凸显。
本文将对大规模风电系统的电力系统稳定性进行深入研究。
首先,本文将从大规模风电系统的概念和发展现状入手,介绍其在电力系统中的地位和作用。
随着风电技术的不断进步和成本的逐渐降低,大规模风电系统的装机规模不断扩大,已经成为电力系统中重要的发电方式之一。
其次,本文将分析大规模风电系统对电力系统稳定性的影响因素。
风电场的特点决定了其具有一定的随机性和不确定性,这给电力系统的运行和稳定性带来了挑战。
同时,大规模风电系统的并网对电力系统的频率稳定性、电压稳定性等方面也提出了更高的要求。
接着,本文将探讨大规模风电系统电力系统稳定性改善的方法和技术。
从技术上分析,通过合理的风电场布局设计、优化的控制策略、有效的电力系统调度等方法可以有效提高大规模风电系统的电力系统稳定性。
同时,结合智能电网、储能技术等新兴技术,可以更好地解决大规模风电系统对电力系统稳定性的挑战。
最后,本文将结合实际案例和数据,对大规模风电系统的电力系统稳定性进行案例分析和评估。
通过对比不同系统结构、运行模式和控制策略下的实际数据,验证前述方法和技术在提高大规模风电系统电力系统稳定性方面的有效性和可行性,并提出相应的建议和展望。
综上所述,大规模风电系统的电力系统稳定性研究是一个复杂而具有挑战性的课题,需要综合考虑风电技术、电力系统运行管理、新能源等多方面因素。
通过不断深入的研究和探讨,可以更好地指导大规模风电系统的建设和运行,促进清洁能源的可持续发展。
风力发电对电网的影响:1、对电能质量影响:由于风能的随机性以及并网风组的运行特性,将影响电网的电能质量,主要表现为:电压波动,电压闪变,电压跌了及谐波。
2、对电网稳定性影响:接入电网末端,改变了配电网功率单向流动的特点;使系统潮流分布发生了变化;从而影响电网的稳定系。
3、大型风电机组,由于没有独立的励磁装置,并网时会产生5~8倍于额定电流的冲击电流;对于小容量的电网,并网瞬间会造成电网电压的较大幅度下降。
1、风电场规模问题电力系统中风电规模的大小采用以下2个指标来表征。
A)风电穿透功率极限。
风电穿透功率是指系统中风电场装机容量占系统总负荷的比例。
风电穿透功率极限定义在满足一定技术指标的前提下接入系统的最大风电场装机容量与系统最大负荷的百分比,表征系统能够承受的最大风电场装机容量。
B)风电场短路容量比。
风电场短路容量比定义为风电场额定功率与该风电场与电力系统连接点的短路容量比,表征局部电网承受风电扰动的能力。
以上2个指标的经验数据只供参考。
要确切分析电网接纳风电能力,还是应该通过对系统稳定性、电能质量、电网调峰能力等具体问题进行分析之后才能确定。
2、电压波动和系统稳定性问题在风电机组启动、退出和风速变化的情况下,往往会一起电压波动。
风电机组启动引起的电压波动可采用软并网启动方式和多台机组分组启动来解决。
但风速超过切出风速或系统发生故障时,风电机组会从额定出力状态退出并网状态,从而引起电网电压的突降。
而由于机端的电容补偿抬高了机组脱网前风电场的运行电压,因此脱网会使电网电压突降更加明显。
大型风电场的风力发电机几乎都是异步发电机,在其并网运行时需要从系统吸收大量无功,增加了电网的无功负担。
严重情况下,当系统发生三相接地短路时,有可能造成电网电压失稳。
因此在风电场接入电网之前应采用恰当的风电机组模型来计算分析系统电压稳定性问题。
同时,风电场应采取必要的措施预防此类问题,如分组投切电容器静止无功补偿装置、超导储能装置。
风电并网对电压稳定的影响
随着我国对风电建设力度的加大,风电装机规模不断增加,大规模风电并网对电力系统产生的影响将逐渐突出,由此带来的相关系统问题将成为我国风电发展的主要制约因素之一。
1、风电机组类型和无功特性
目前大型风力发电机组一般有两种类型,一种是采用异步发电机的固定转速风电机组,另一种是采用双馈电机或通过变频器并网的变速风电机组。
固定转速风电机组发出有功的同时吸收无功功率,不具备调压能力,其电压通过无功补偿和调节系统电压水平来调整;通过变频器并网的变速风电机组不具备发无功能力,但通过调节变频器,可以使并网时功率因数达到很高水平;变速恒频风电机组具备调压能力,在发出有功功率的同时可以发出无功功率,并可根据系统需要在一定范围内调节无功输出,但从目前国内安装的变速恒频风电机组情况来看,大部分没有应用调压功能,运行中保持机端功率因数为1.0。
2、大规模风电场并网的主要问题
风电场并网运行对电网的影响由于风电具有随机性和间歇性特点,并网风电将对电网产生一定影响。
风电发展初期装机规模较小,与配电网直接相连,对电网的影响主要表现为电能质量,随着大规模风电接入输电网,系统调峰压力加大,系统稳定和运行问题突显。
电能质量风电机组对电能质量的影响主要表现在高次谐波、电压闪变和电压波动上,在采用双馈变速恒频风电机组的情况下较为严重。
并网风电机组在连续运行和机组切换操作过程中都会产生电压波动和闪变。
风电给系统带来谐波主要来自于风机本身配备的电力电子装置,另外,风机的并联补偿电容器也可能和线路电抗发生谐振。
谐波问题一般通过在风电场内采取相关措施来解决。
电网的调峰能力电网的调峰能力取决于地区负荷水平及特性、电源结构和备用容量大小。
风电场出力可以看作为负的负荷,风电场接入电网后加大了电网的等效负荷的峰谷差。
风电场总的出力范围约为风电装机的2%~70%(地理分布越广,装机容量越大、风电场出力越平滑)。
在地区无风的情况下,电网调峰压力加大。
地区电网的调峰能力一定程度上限制了并网风电的总规模。
在风电比较集中地区宜建设一定容量调节速度快、性能好的电源(例如抽水蓄能电站)配合风电的运行,提高系统调峰能力,增加电网接受风电的容量。
电网稳定性大型电网具有足够的备用容量和调节能力,对于小容量风电场一般可以不考虑风电进入引起频率稳定性问题,但是随着并网风电规模的加大,频率稳定问题将会有所突出,风电机组宜考虑参与系统频率
控制。
大规模风电场并入电网后,对电网的电压稳定性影响较为突出。
风电容量过大,系统发生故障时风电场恢复电压需要吸收大量无功,此时若系统无功功率储备不足,将引起系统局部电压崩溃。
从无功电压控制角度考虑,宜采用具有调压功能的变速恒频风电机组。
另外,在风电场内和并网点可适当考虑配置快速无功补偿设备SVC(静止无功补偿器)或STATCOM(静止无功发生器);风电场变电站的主变压器宜采用有载调压变压器,分接头切换可手动控制或自动控制,根据电力调度部门的指令进行调整。
分析可见,受电网调峰能力和无功电压控制的制约,一个既定的电力系统可接受的风电装机容量是有限的。
值得注意的是,目前部分地区风电项目总规模(已投产、在建和已开展前期工作的项目)已超过某些设计年份电网最大接受风电能力,为满足电网运行安全,需要合理安排风电场投产规模和时序,加快电网及调峰电源的建设,提高电网接受风电能力。
结论1、由于风电的随机性和间歇性特点,及其很强的地域性,风电大规模发展对电力系统产生一定影响。
2、一个既定的电力系统可承受的风电容量是有限的,有必要对系统调峰能力、无功电压控制等方面进行研究,科学地确定各地区风电场可接入电网的容量。
3、风电场宜优先考虑电量的就地消化,对于风电大规模外送,需综合考虑合理选择送出方式,结合地区电网规划研究输电方案。
另外,风电场接入点短路比是风电场接入系统需要考虑的重要因素。
4、随着风电规模的增加,系统在频率、电压控制方面需对风电机组提出更高的技术要求。
5、传统的电源运行方式和控制手段需要进行适当的改进
和调整。
6、为保证我国风电大规模的快速发展,需要加大电网投资,应积极做好配套电网建设。
建议1、风力发电应纳入地区电源及电网规划统筹考虑。
当某一地区的风电场总装机总容量超过1000MW,建议对集中建设的风电场进行相关输电系统规划设计。
2、建议加大风电前期工作力度,做好风电场的出力特性研究和发电量预测,为风电的大规模发展提供充足的项目储备和翔实的基础资料;建立各并网大型风电场的实时信息数据库,研究随机的发电计划算法,为风电并网运行提供技术支持。