风力发电并网技术及电能质量控制措施
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探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略摘要:在电力事业快速发展中,重视风力发电并网技术的应用,可实现对风力资源的有效开发与运用,践行环境保护理念的同时提升电能质量。
另外,明确不同风力发电并网技术的优劣势,并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、实现电网智能化发展、机组设计改进等策略实现电能质量的控制,推进风力电网并网发展。
关键词:风力发电并网技术;应用;电能质量;控制策略引言当前,我国的风力发电技术已经有较为成熟的应用,并且已经为社会用电发挥了重要作用。
但是,风电并网会在一定程度上对电网产生影响,而且随着风电容量的不断增加,这种影响也越来越明显和严重,所以,要采取有效的方法控制这种不利影响,从而为社会提供更高质量的电能。
1风力发电技术的特点及发展状态风电主要就是将风的动能转变为电力,风能作为一种可再生的清洁能源,受到了全世界的关注。
风能本身就富有丰富的能量,比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。
我国的风能资源十分丰富,可开发并利用的风能高达10亿千瓦。
风本身就是一种无公害的能源,且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。
在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市,选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。
海上风电也是可再生能源发展的关键领域,同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量,在当前能源结构调整等诸多前提下,采用风电能够更好地促进调整的体系推进。
当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。
单机容量稳步提升。
从20世纪80年代开始,我国单机功率55kW为主要发电功率,从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率,从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。
在持续不断地单机容量发展中能够看出,我国风力发电技术也在不断扩大;变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。
失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响,整体额定风速持续变高,在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。
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。
风力发电电能质量问题及治理措施浅析摘要:现阶段,风力发电在我国已初具规模,但风力发电并网会对电能质量造成不同程度影响,导致电力系统运行期间的安全性与平稳性无法得到根本上保障。
因此,为充分发挥出风力发电技术积极作用,还需要分析存在于风力发电期间的电能质量问题,制定专项可行解决对策。
关键词:风力发电;电能质量;存在问题;解决对策引言我国现代社会发展中,传统能源结构对于整体社会发展建设而言,已经不能满足其需求,因此新能源的有效开发与利用便成为现代能源战略发展目标的关键任务。
以常见太阳能与风能等资源举例,前沿技术使用可实现将太阳能和风能转化成电能资源,从而满足现代社会发展用电需求,有效实现现代电网飞速发展。
不过虽然新能源并网加强了能源的多元化,但同样也对电力系统产生电能质量造成了一定影响,所以需要针对出现的问题采取优化措施,充分提升新能源并网作用与效果。
1风电场运行主要特征1)并网型风电场的规模较大。
与离网型风电场的自主运行相比,并网型风电场的发电量一般都比较大(由几百个以上的风电机组组合而成),为大型电力系统提供了强有力的补偿和支撑,大幅增加了风力资源的实用价值。
2)高度的机械化。
与其他发电方式相比,并网型风电场在运行期间基本实现了无人看管、无人值守的工作状态,外界各项影响因素,如风速、风力等难以对其产生影响。
3)电力的高波动性。
并网型风电场在运行过程中,各发电机组的电能输出功率、实际运行效率等受到风速、风力大小等外界因素的影响,输出的电力具有间断性、高波动性等特征。
风力发电主要是以风速、风力等风能为运行动力,虽然此方式能够充分利用自然资源,有零污染排放的绿色节能优势,无论是占地面积还是施工进度都能获得预期的效果,但此方式也存在一定的缺陷,即风速、风向等无法通过人力进行控制,导致风电场的输出电力往往出现较大的波动,并入电网后导致电网处于不稳定的运行状态。
2风力发电中电能质量问题2.1电压偏差及电压波动在风力发电供电系统运行过程中极易出现电压偏差问题,即理论偏差与实际偏差相差较大,无法从根本上保障电力传输水平。
风力发电并网技术分析及电能质量的控制作者:王位俊来源:《华中电力》2014年第04期摘要:风力发电是一种新型的绿色能源,正逐渐成为世界各国争相开发的新技术能源。
近几年来,随着科学技术的进步,变速双馈风力发技术在风力发电中得到广泛应用。
该技术能够最大限度的捕获风能,同时还能够实现发电机组以及电网之间的柔性,提高风力发电系统运行的动静态稳定性。
本文针对双馈风力机并网技术进行简单阐述,重点讨论双馈风力发电机组的控制策略,最后通过系统仿真来验证双馈发电机运行性能。
关键词:双馈风力发机;最大风能控制;工作原理;优化策略;仿真技术近几年来,随着国际工业化的进程,全球气候逐渐变暖,环境污染日益严重,支撑工业化进程的能源以及电力所主要依靠的化石燃料已越来越少,常规能源面临着枯竭,因此,风能属于可再生能源,选择风力发电能够延缓煤炭以及石油、天然气等常规能源的枯竭。
双馈恒频发电是20世纪末发展的一种新型发电模式,主要是利用电子技术以及矢量变换控制技术、微机信息处理技术从而引发的发电,在发电技术中得到广泛应用。
[1]到目前为止,主要有爬山法、功率信号反馈控制以及叶尖速比控制方法,来提高风力发电机组的工作效率。
然而,这几种方法几乎都忽略了双馈发电机组本身的效率,即使在风力机中能够获得比较大的风能捕获,但是发电系统对电网输出的有功功率还是会随着电机效率的不同而出现差异。
因此,本文就在捕获最大风能的基础之上,提出双馈风力发电机组的风能控制策略。
一、双馈风力发电机并网技术到目前为止,适合交流励磁双馈风力发电机组的并网方式主要是基于定子磁链定向矢量控制的准同期并网控制技术,即空载并网方式、独立负载并网方式、孤岛并网方式。
另外,对于垂直轴型的双馈机组,由于不能自动起动,所以必须采用“电动式”并网方式。
1、空载并网方式所谓空载并网就是并网前双馈发电机空栽,定子电流为零,提取电网的电压信息(幅值!频率!相位)作为依据提供给双馈发电机的控制系统,通过引入定子磁链定向技术对发电机的输出电压进行调节,使建立的双馈发电机定子空载电压与电网电压的频率!相位和幅值一致。
电力科技 浅谈风力发电并网技术及电能控制蔡锐锋(广东能源集团湛江风力发电有限公司,广东 湛江 524043)摘要:随着社会经济的发展,对于能源资源的需求量获得快速增长。
电力资源是社会发展的物质基础,发电路径成为现代电力企业研究的重点内容。
风力资源作为洁净且可再生资源,发电时具有很强的灵活性,所以在进行监管的时候面临着很大的难度。
本文主要探究在当前能源资源供给量下降的背景下,如何提升风力发电并网技术的应用以及控制电能质量。
通过分析风力发电并网技术的基本含义,明确技术发展要点,归纳风力发电并网技术的发展趋势,概述控制发电质量的措施,实现风力发电并网技术的发展与电能控制水平提升。
关键词:风力发电;并网技术;电能控制;措施风能作为一种可再生能源资源,是十分清洁的,当前我国风力发电技术是所有新能源开发技术中最为成熟的一种,并且已经初具规模,成为现代电力资源开发与存储的重要保障。
电力电子技术的快速发展以及成本降低,使得改善风力发电性能时可以组合运用电网接入和电能控制。
风力发电并网技术是未来发展的主流趋势,强化对风力发电并网技术的研究能够为后期的风力发电发展奠定坚实的技术基础。
1 风力发电并网技术分析1.1 同步风力发电机组并网技术从同步风力发电机组并网技术的本质分析,是有机组合同步发电机与风力发电机而成的。
当同步发电机在运行的时候,不仅可以高效率的将有功功率输出,还可以为发电机组提供充足的无功功率,实现周波稳定性增强,从而为显著优化与提升电能质量奠定基础。
通过上述分析可以了解,我国在风力发电以及电力系统建设中,选择与应用同步发电机是常态。
但是如何将同步发电机与风力发电机相结合,是当前学术界和电力企业以及科研人员研究的重点。
在大多数情况下,风速所形成的波动是尤为显著的,风速波动能够导致转子转矩产生波动且幅度大,难以满足发电机组并网调速对于精准度所提出的要求。
若是没有充分考虑融合同步发电机与风力发电机之后的问题,当发生荷载增大问题的时候,将会造成电力系统出现无功振荡和失步现象。
风力发电并网系统的控制和优化策略分析摘要:风力发电是一种非常持续环保的新能源创造方式,在生产的过程中不需要使用到任何燃料,也不会对环境产生任何污染。
风力发电并网系统是风力发电管理的基础,本文主要对风力发电并网系统的控制和优化策略进行研究分析,并提出了一些优化策略。
关键词:风力发电;并网系统;控制优化引言:当前我国大力倡导绿色保护环保的理念,在这样的社会背景下,新能源的开发与充分应用更是成为社会关注的重点话题。
作为新能源的一类重要分支,如何有效开发并充分应用风力发电资源便也成为了一个重点关注问题。
并网系统是提高风力发电运行质量的有效措施,在构建或优化并网系统时,则需要基于风力发电的基本要求和运行原理来进行控制优化。
一、风力发电概述空旷的平原和海洋上往往有着丰富的风能,在进行风能开发时,环境中存在的强大气流会以特定的速率推动风轮的转动,在涡轮中增加风速,从而在力矩作用下,发电机中的导线在磁场的作用下产生感应电动势,外部闭合回路会在导线中生成电流,从而将风能转化为电力。
按照现在的风力发电技术,当风力达到每秒3公里时,就能产生电力。
风车是一种集风设备,一般有三个桨叶,其主要功能是将风力转化为转动的机械能,辅助以偏航装置、发电机组、塔架、限速安全装置及能量储存所等装置共同组成风力发电系统。
风盘后方的转向盘又称为尾舵,其作用是通过调节风车的风向来实现风向的变化,从而获得最大的风力。
限速器的功能是通过控制风车的速度,在给定的速度区间内保持相对的稳定性,从而确保风机的高速运转。
塔台是设备的载体和风车的支承装置。
由于天然的风速具有高度的非平稳特性,且具有较大的随机和间断特性,使得风力发电机组的发电效率非常不稳定,峰值和最低点相差很大,因此,风力发电机组的电力不能直接用在电负载上,必须用铅酸电池进行储能。
由于风力发电系统具有非平稳特性,加之其工作特性,导致其输出功率的不稳定,对电力系统的供电品质产生了不利的影响。
目前,风力发电机组一般采用“软并网”模式,但在起动过程中,依然存在着较大的脉冲电流。
风力发电电能质量问题及治理措施浅析摘要:风力发电作为新时代绿色和可持续发展理念在电力产业中的新应用,受到地理和自然条件的多重影响,导致电力生产过程中出现电流冲击、电压波动和杂波等多种问题。
为了保证电力系统中的电能质量水平,必须要将风力发电机组作为一个重要组成部分来加以重视,而电能品质控制器则是其主要组成之一。
因此,探究如何提升风力发电企业在实际生产活动中电能的质量,以及如何预防、应对和解决风力发电可能出现的各种故障和潜在风险,已经变成了该企业的中心任务。
关键词:风力发电;电能质量;问题;措施1风力发电系统类型与特点1.1恒速恒频风力发电系统在恒速恒频风力发电系统中,通过维持发电机转速的稳定,可以获取与电网频率匹配的电能。
该系统由交流励磁机,永磁无刷励磁电动机及控制系统组成。
它的构造比较简洁,主要是使用同步电机和鼠笼型感应电机作为发电机。
其中,同步电机为转子励磁式结构,鼠笼异步电动机为定子绕组直接绕制而成,它们之间以机械连接方式联接在一起形成一个整体,称为风力机。
同步电机的转速是由极对数和频率所决定的,而鼠笼型感应电机的转速稍微超过了同步电机的转速。
由于这种特殊形式的发电机组具有良好的调速性能,因此它广泛应用于风能利用、船舶电力推进及海上风电等领域。
它的显著特性包括设计简洁、可靠性高、成本低廉以及维护需求较小;其不足之处在于气动效能不高,结构负荷也相对较大,仅能在同步转速下进行操作,而并网操作则相当复杂,风速的变化可能导致其偏离最优运行转速。
1.2变速恒频风力发电系统变速恒频风力发电系统被认为是风力发电领域的主导系统,它的风力机实行变速操作,发电机的转速会随着风速的改变而变化,并通过电力电子转换设备获得恒定频率的电能。
该系统对风电机组进行了模块化设计,并将变桨距控制、双馈异步风力发电机组与直流母线电压协调控制结合起来。
当风速发生变化时,该系统能够在捕捉最大风能的同时,调整发电机的转速,从而实现其最大功率输出。
电力发电并网技术及电能质量控制措施
电力发电并网技术是指将分散的、独立的电力发电系统接入到电力系统中,实现互相之间的平行运行和互联互通。
这种技术可以提高电能利用效率,增加电力系统的可靠性和灵活性,降低能源消耗和环境污染。
在实际应用中,电力发电并网也存在一些问题,如电能质量问题。
为了保证电力发电并网技术的稳定和可靠运行,需要采取一系列的电能质量控制措施。
对于电力发电并网系统,需要对电力质量进行监测和评估。
监测电力质量可以通过安装电力质量监测仪器,对电压波形、频率、谐波、电压闪变等进行实时监测和记录,及时发现并解决潜在的问题。
需要对电力发电并网系统进行优化设计。
在设计阶段,可以采用先进的电力发电并网设备和科学的布置方案,提高系统的容量和可靠性,减少电能损耗和谐波污染。
还可以采用一些关键技术,如无功补偿技术、短路分析技术等,提高系统的稳定性和控制能力。
需要对电力发电并网系统进行有效的保护和控制。
在运行过程中,可能会发生电力故障或异常,如短路、过电流等,会对系统的稳定性和电能质量产生影响。
需要配置适当的保护设备和控制策略,及时判断故障类型和位置,并采取相应的措施进行处理,以防止故障的扩大和传播,保证系统的稳定运行。
还需要进行电力发电并网系统的维护和管理。
维护工作包括对设备进行定期的检查和维修,及时处理设备故障和隐患,防止事故发生。
管理工作包括对系统的运行情况进行监控和分析,制定相应的运行管理规范和应急措施,提高系统的运行效益和可靠性。
电力发电并网技术及电能质量控制措施电力发电并网技术是指将多个电力发电系统连接在一起,形成一个统一的电力系统,以共同提供电能。
通过电力发电并网技术,可以实现电力系统之间的互相支持和资源共享,提高电力系统的可靠性和经济性。
电力发电并网技术主要包括以下几个方面的内容:1. 并网方式:电力发电并网可以采用直流或交流方式。
直流并网技术可以实现不同直流电源之间的互相连接,包括风电、太阳能发电等。
交流并网技术则可以实现不同交流电源之间的互相连接,包括火电、水电等。
2. 网络控制:电力发电并网需要通过网络控制来保证各个电力系统之间的协调运行。
网络控制可以包括电力系统的监测、数据传输、通信和调度等功能,以实现电力系统之间的平衡和稳定。
3. 并网保护:为了确保电力发电并网的安全运行,需要对电力系统进行保护。
并网保护可以包括过流保护、过电压保护、跳闸保护等,以防止设备的过载、短路等故障对电力系统造成影响。
4. 能量管理:电力发电并网技术可以实现多种能源的集中管理和优化利用。
通过能量管理系统,可以对电力系统的负荷进行合理分配,提高能源利用效率。
电能质量控制措施是指通过一系列措施来保证电力系统提供的电能符合规定的质量要求。
1. 电压调节:电力系统的电压应该在一定的范围内保持稳定,以保证用户设备的正常运行。
通过电压调节装置,可以对电力系统的电压进行实时调节和控制。
3. 谐波抑制:电力系统中存在着各种谐波,会对用户设备产生干扰。
通过谐波滤波器等装置,可以消除电力系统中的谐波,保证电能的质量。
4. 电能质量监测:通过电能质量监测装置,可以对电力系统的电能质量进行实时监测和分析,及时发现并解决问题,保证电能的质量。
电力发电并网技术以及电能质量控制措施对于电力系统的安全稳定运行和用户设备的正常使用具有重要作用。
通过不断的研究和创新,可以进一步改进和完善这些技术和措施,实现电力系统的可持续发展。
风力发电并网技术及电能控制分析付雷发表时间:2019-07-09T11:39:30.917Z 来源:《电力设备》2019年第6期作者:付雷[导读] 摘要:风力发电技术日趋成熟,电厂容量在不断增加,虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源之间的供需矛盾,但是风电总量的增加还是对电网系统产生了一定影响。
(三峡新能源有限公司江浙公司江苏省盐城市 224000)摘要:风力发电技术日趋成熟,电厂容量在不断增加,虽然可以在一定程度上缓解社会生产与电力资源之间的供需矛盾,但是风电总量的增加还是对电网系统产生了一定影响。
一般风力发电厂多建设在地广人稀地区,远离供电网中心区域,所需承受的冲击力比较小,在并网时就很容易导致配电网出现谐波污染与闪变问题。
并且受风力发电特性影响,其不稳定性也会影响电网整体供电质量。
关键词:风力发电;并网;技术;电能控制;分析1导言我国的发电技术十分发达,可以充分的利用天然能量进行转化,达到资源可再生的程度,主要包括火力发电、水力发电、以及风力发电,我国的发电技术更多的是来自风力发电,风的可利用性非常强,因此为了更加充分的利用风力能源,我国的风力发电技术发展的非常迅速,技术的进步促进了我国风力发电厂的建设,对我国的整体的电网技术系统在某种程度上也起到了一些积极地影响,人口密集的区域不利于发电厂的运作,为了减少发电厂对居民的影响,一般会将风力发电厂建立在人口分布稀少的地区,风力发电的供电网络中心相对来说稳定性较弱,对于外界干扰的抗干扰能力也比较差,无法承受过于大的冲击力,因此风力发电系统在发电的过程中经常会出现各种各样的问题,如风力发电中的谐波污染和闪变等问题都是十分常见的。
2风力发电并网技术2.1同步并网技术同步发电机机组与风力发电机组保持相同步调,是风力发电并网技术实现的最佳效果。
对于风力发电来讲,整个过程并不稳定,受风力、风速、风向等因素影响较大,因此发电转子也会产生较大幅度的摇摆,使得风电并网调速难以满足同步发电机的精度,有非常大的可能会出现失步状况。
风电场的电能质量分析与改善随着全球对可再生能源的需求不断增长,风能作为一种清洁、可再生的能源逐渐受到重视。
风电场作为利用风能发电的重要设施,扮演着促进可持续发展的关键角色。
然而,随着风电场规模的不断扩大,电能质量问题也日益凸显。
本文将对风电场的电能质量进行分析,并探讨改善措施。
一、风电场电能质量现状分析风电场的电能质量指的是风力发电系统所提供的电能与标准电能之间的差异。
主要影响风电场电能质量的因素包括电压波动、频率偏差、谐波、闪变等。
这些问题的存在不仅会对电力系统的正常运行造成影响,还会对用户的用电设备产生不良影响。
首先,电压波动是指电网中电压出现的起伏变化。
风电场接入电网后,由于风力的变化,风机的输出功率会有所波动,由此引起电网电压的波动。
如果电网电压变化过大,就会对用户设备产生影响,甚至造成设备损坏。
其次,频率偏差是指电网电压的频率与额定频率之间的差异。
风力发电是通过转子的转动直接产生电能,而风机的旋转速度与电网的频率密切相关。
如果风力发电系统不能有效地跟踪电网频率,就会导致频率偏差,从而影响电网的稳定运行。
此外,谐波是指存在于供电电流和电压中比基波频率高的无功电波成分。
风电场中,逆变器等电力电子设备的使用会引入谐波,而高比例的谐波会导致电网电压波动、电动机发热等问题。
闪变是指电力系统中瞬时功率较大变化导致光强变化的现象。
风力发电系统中,风速的不稳定会导致风机的功率输出有较大幅度的变化,进而引起电能质量的闪变问题。
闪变不仅会影响生产设备的正常运行,还会对住宅区域的居民产生不适。
二、风电场电能质量改善措施为了改善风电场的电能质量问题,可以采取以下措施:1. 电力系统设计优化:在风电场的规划和建设阶段,应考虑电力系统的合理设计,包括合理配置变压器容量、采用适当的电缆和导线、防止并网运行引起谐波等。
通过优化设计,可以降低电能质量问题的发生。
2. 定期检修设备:风力发电机组在运行过程中可能会遇到各种故障,这些故障会对电能质量产生不利影响。
风力发电并网技术及电能质量控制措施崔贵明发表时间:2019-09-19T09:51:37.720Z 来源:《电力设备》2019年第8期作者:崔贵明[导读] 摘要:风力对我国电能做出了很大贡献,是主要来源之一。
(中广核新能源有限公司内蒙古分公司内蒙古呼和浩特 010010)摘要:风力对我国电能做出了很大贡献,是主要来源之一。
但是风电场的容量也随着时代的推移不断增加,对电网系统产生了一定的影响。
风力发电厂位置区域通常离电网很远,大部分位于人口不多的区域,因此受到的冲击不会很大。
但是,在使用风力发电技术的过程中,可能会出现配电网的闪变或谐波污染等情况,并且在风力发电过程中可能会受到发电随机性的影响。
因此,本文简要介绍了风电并网技术及电能质量因素,主要分析了风电并网对电能质量的影响及控制措施。
关键词:风力发电;并网技术;电能质量引言随着现代社会的发展和进步,能源问题已被普遍重视。
无论是私营企业还是国营企业,都越来越关注节能的发展和稳定的发展。
在目前的能源开发情况下,对社会经济发展最有利的能源是能源利用。
在当今的绿色发展政策中,就发电技术而言,风力发电可能是最干净的能源之一,并且被广泛应用。
但是在应用风力发电的过程中,质量控制仍存在问题,需要加强风力发电并网技术和电力质量控制。
1、风力发电并网技术企业要进行风力发电,必须选择适合企业相关条件的风力发电技术,这直接影响到企业以后的电能质量。
合适的电网技术系统影响相关数据,例如风力发电机组的发电相位、发电机的电压频率和发电机输出的峰值。
发电机组增容对风力发电技术的最直接影响是并网过程中产生的影响。
并网过程中产生的冲击会导致发电机组峰值下降,发电机组的物理部件也会受到损坏,发电机的电机会因阻力而受到摩擦损坏,支撑塔也容易损坏。
由于发电机组的发电系统与每台发电机组的电网相连,对电网的冲击力也会影响到同一电网下的相关机组,系统的稳定性会被破坏,发电机组会被分开。
因此,适合企业的并网发电技术对企业有着重要的影响。
小议风力发电并网技术及其对电能质量的影响【摘要】本文基于笔者的实际工作,分析了风力发电并网技术,随后对风力发电并网技术对电能质量造成的影响进行了详细分析,以最终保证风电场和电网能够稳定运行。
【关键词】风力发电并网技术电能质量影响在二十一世纪,风力发电为一类发展最为迅速的可再生能源,由于风电场具有的容量日益变大,对系统产生的影响日益突出,进行风力发电并网对电能质量的影响变为关键的课题,基于种种原因,其会给配电网造成谐波污染、电压波动以及闪变的影响,风电的随机性使发电及运行计划的确定有了难度。
该文重点分析了风力发电并网技术,还研究了风力发电并网技术对电网电能质量造成的影响,最后还探讨了电压波动及闪变的抑制办法。
一、风力发电并网技术的分析风电电源和电网电源二者在相序、电压频率、有效值以及相位、波形都相同或者大致相同,其即为风电机组的并网条件。
1.双馈异步发电机组并网双馈异步电机的转子经过变频器使用交流励磁,电机与电网间组成“柔性连接”,能根据电网电压及电流、发电机的转速,通过控制机侧变换器对发电机转子励磁电流进行调节,进而准确地控制发电机定子的电压,保证它符合并网条件,所以能于变速之下进行并网。
全部并网调节的过程通过转子变频器得以实现,不用外增硬件装置。
调节精度不仅高,并网冲击还不大。
2.异步发电机的并网技术当今,异步发电机的并网不仅包括降压、直接以及准同期并网方式,还包括晶闸管软并网以及捕捉式准同步并网方式。
对于降压并网方式,其于发电机和电网二者之间进行白耦变压器、电阻、电抗器的串联,进而减少并网之时的冲击电流以及电网电压降落的幅度。
当发电机进行稳定运行之时,要及时地由电路之中把接入的电阻元件除去,防止消耗功率。
对于直接并网方式,在并网之时,发电机的相序应相等于电网的相序,在异步发电机的转速大致达到同步转速的0.9到1.0的时候,便能自动并入电网。
对于自动并网的信号,测速装置能给出来,空气开关自动合闸并网得以完成。
电力发电并网技术及电能质量控制措施随着电力需求的增长和能源环境的日益紧张,发电并网技术及电能质量控制措施成为了电力行业中的重要课题。
在电力系统中,发电并网技术是指将发电机组输出的电能与电网相连接,实现电能的输送和分配。
而电能质量控制则是指保证供电系统中电能的正常运行,保障用户用电设备的安全可靠运行。
本文将探讨电力发电并网技术及电能质量控制措施的相关内容。
一、电力发电并网技术1.1 发电机组接入电网在电力系统中,发电机组可以通过并网方式接入电网,实现发电机组输出的电能与电网上其他发电机组或负载相连接。
发电机组接入电网需要保证发电机组的电能与电网的频率、相位、电压等参数保持一致,以实现电能的顺利输送。
并网技术通过控制发电机组的输出功率和功角的调节,实现发电机组与电网的同步运行。
1.2 并网逆变技术并网逆变技术是指将分布式电源系统(如太阳能、风能等)输出的直流电转换为交流电,并接入电网。
这种技术可以实现分布式电源系统的电能输送和并网运行,为电网提供了更多的清洁能源。
在并网逆变技术中,需要考虑电能的频率、电压等参数,确保分布式电源系统与电网的连接稳定可靠。
在电力系统中,并网保护技术是确保发电机组与电网正常运行的重要手段。
通过并网保护技术,可以实现电网和发电机组的快速切除、断路和故障检测,保证电网的安全稳定运行。
并网保护技术还可以对发电机组进行状态监测和控制,及时发现和修复电网故障,保障供电系统的安全性和可靠性。
二、电能质量控制措施2.1 电能质量测量与分析电能质量测量与分析是保障供电系统正常运行的关键环节。
通过对电能的电压、电流、频率、谐波等参数进行测量和分析,可以及时发现和解决电能质量问题,保证供电系统的稳定运行。
电能质量测量与分析可以通过搭建监测设备和数据采集系统,对各类电能质量问题进行全面监测和分析,为电能质量控制提供科学依据。
2.2 电能质量改善技术电能质量改善技术是针对电力系统中各种电能质量问题所采取的改善措施。
风力发电并网技术及电能质量控制策略作者:孙玫来源:《城市建设理论研究》2013年第31期摘要: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,能源的紧张程度越来越严重,人们越来越关注对自然资源的利用,所以现在对自然资源的利用成为了社会发展的主题。
目前人们的生活水平在不断的提高,对于电能的消耗也在增加,电能作为人们生活和工作不可或缺的一部分,它的重要性不言而喻,但目前很多的城市存在电能不足的现象,所以如何利用自然资源来进行发电成为了人们广泛关注的重点。
本文主要分析了我国的风力发电技术的发展和对风力发电的电能质量控制,用以让人们更快了解我国风力发电的发展现状。
关键词:自然资源;风力发电;电能质量控制;发展Abstract: with the development of science and technology in China, the progress of the society, and the mineral resources become increasingly scarce, lack of energy is becoming more serious, more and more people pay attention to the use of natural resources, so now the utilization of natural resources has become the theme of social development. At present, people's living standard continues to improve, the power consumption is also increasing, a part of the electric power becomes an indispensable part of people's life and work, its importance is self-evident, but at present many of the city electricity shortage, so how to make use of natural resources to power became the focus of people's attention. This paper mainly analyses the development of wind power technology in China and wind power on the power quality control, to allow people to quickly understand the status of wind power development in china .Keywords: natural resources; wind power generation; power quality control; development .中图分类号:TM6 文献标识码:A风能资源是可再生的洁净无污染资源,是最具有开发性的资源之一,随着我国风力发电技术的提高,我国已经从小型风力发电技术发展到了大型风力发电机组并网技术,即就是我们常说的风力发电场并网运行。
一风力发电研究的意义和发展情况1.风能的发电原理。
太阳的热辐射不均匀会造成世界各地大气压力不均,这驱使空气沿着水平方向运动最后形成风。
风力发电原理是风能使发电机的风力叶轮旋转,然后通过齿轮箱使风力发电机转子高速旋转,产生感应电动势。
风力机将风能转换为机械能,然后转换成电能。
2.风力发电的历史。
1887年,第一台小型风力发电机在苏格兰的一栋别墅中安装,用于房间照明。
1888年,美国建筑师查理斯主持设计和建设一个风机转子达17米的大型风机,虽然它的功率只有12千瓦。
世界上第一座风力发电试验基地于19世纪末在丹麦建成,用于对风力发电的研究。
1931年,具有现代化身影的水平轴发电机在苏联克里米亚半岛的雅尔塔建成,它的功率为100千瓦,可以接到当地6.3千伏的电网上。
20世纪30年代的美国,风力发电机在离大城市比较远的地区,特别是西部很受欢迎。
它们不仅可以磨面和提水,还可以发电,它们对这些地区的发展和社会进程产生了非常重要的影响。
我国20世纪80年代才开始接触有关风电方面的技术。
由于风电的技术要求高,我国并未大规模发展风电,当时很多风机都需要从欧美国家进口。
1986年经政府同意,在山东建成了第一个示范性风电场,但当时的发电机组是进口的55千瓦的风电机组。
1989年新疆达阪城和广东南澳风电场成立,并于当年并网发电。
我国政府部门也认识到化石燃料日益枯竭的现状,对风力发电技术,政府也比较重视。
1996年提出大规模发展风电的《乘风计划》,主要是在鼓励发展我国自己的中型风力发电机制造技术,同时也提倡以技贸结合的形式与国外优秀企业合作。
在建设大型风电场的同时,能够吸收它们的技术并消化,从而达到自主研发、设计和制造自己的风电设施的目的。
1998年,新疆金风科技的发展在中国遥遥领先,成为当时我国最好的风力发电机厂家。
3.风力发电的意义和必要性。
由于全球温室效应、环境污染和化石燃料的日益枯竭,目前各国政府的工作之重都是如何最大效益地对各种新能源进行开发和持续利用。
电力发电并网技术及电能质量控制措施随着电力需求的不断增长,电力发电并网技术及电能质量控制成为了电力系统稳定运行不可或缺的重要环节。
本文将介绍电力发电并网技术的原理及其在电能质量控制中的应用。
电力发电并网技术是指将多个发电机组首先通过变压器连接到同一电网中,然后通过控制发电机组的运行状态和输出功率,将电力输出到电网中的一种技术。
电力发电并网技术的优点主要体现在以下几个方面:1. 提高供电可靠性:电力发电并网技术可以将多个发电机组连接到同一电网中,当某个发电机组故障时,其他发电机组可以接替其功率输出,保证供电的连续性。
2. 提高电能利用率:通过电力发电并网技术,可以将不同类型的发电机组连接到同一电网中,如风力发电、太阳能发电等可再生能源发电和传统的火力发电、水力发电等,提高了电能的利用效率。
3. 降低成本:通过电力发电并网技术,可以将分散的发电机组集中起来,减少设备和运行成本,提高电力系统的经济性。
1. 有源电力滤波器:有源电力滤波器是一种先进的电力质量修复设备,通过电力电子技术实现电网电压和电流的高精度检测和控制,能够准确快速地检测和补偿电网中出现的各种电能质量问题,如电流谐波、电压波动、电压闪变等。
3. 电压调节:电力发电并网技术可以通过调整不同发电机组的运行状态和输出功率,实现对电网电压的调节,保持电网电压的稳定性和平衡性,提高电能质量。
电力发电并网技术及电能质量控制措施是电力系统稳定运行的重要环节。
通过电力发电并网技术的应用,可以有效提高供电的可靠性、电能的利用率和降低成本。
在电能质量控制中,电力发电并网技术可以实现对电网谐波、电压和功率因数等参数的控制,保持电能质量的稳定性和平衡性。
风力发电并网技术及电能质量控制措施
摘要:现阶段,我国各项经济呈现出迅猛发展的形式,人们对日常生活的要求越来越高。
电能已经成为人们必不可少的能源,我国对新能源的关注度越来越高,尤其是“可持续发展战略”提出以来,人们对如何提高风能、水能等新能源的利用率展开了研究。
关键词:风力发电;并网技术;电能质量;控制措施
1风力发电并网技术
我们所述的风力发电并网技术指的是发电机输出的电压在幅值,频率乃至向位上和电网系统的电压是一致的。
风力发电并网是完成风力发电到电能供应的必要过程,是实现电能输出的必要环节。
并网技术的关键是确保风力发电机组输出,电力能源的电压和被接入电网的电压在扶智相位频率等方面保持一致,能够保证风力发电并网实施后,整体电能供应的稳定性而目前的风力发电并网技术主要有两种,一种是同步风力发电并网技术,另一种是异步风力发电并网技术。
同步风力发电并网技术主要是将风力发电机和同步发电机相结合,在进行同步发电机的运行中能够有效的输出有功功率,并且能保证为发电提供必要的无功功率,促进周波稳定性提升,可以有效的提高电能稳定性。
同步风电发力机具有工作效率高,体积小,结构紧凑,成本的可靠性高,维护量小等优点。
该发电机的转速平稳负载特性强,周波稳定,发电机组发电电能质量高,这导致同步风力发电机在风力发电中的应用十分广泛。
同步风力发电并网技术在整个风力发电技术的应用中占很大的比重。
在同步风力发电并网技术的应用中,风速波动明显会造成转子转距出现较大的波动,容易影响发电机组并网调速的准确性。
为了解决这个问题,可以采用在电网和发电机组之间安装变频器的方法避免电力系统无功震荡和步失,有效的提高并网质量。
异步风力发电并网技术跟同步风力发电并网技术相比,其
主要是借助转差率实现对发电机的运行复合的调整目标,在具体的调速精度方面要求并不高。
这种技术能够减少相关同步,设备安装的繁琐,也可以省去整部操作环节,实现转速的适当调整。
但是这种技术也有缺点,他在具体的并网操作中可能会产生冲击电流,如果产生的冲击电流过大,就会导致电网电压水平降低,不利于电网的安全运行。
因此在进行异步风力发电并网技术的应用时,可以进行无功补偿,避免抽选磁路饱和和电流增大的问题。
异步风力发电机组的操作不复杂,而且其对控制力要求较低,实现发电控制,只需要调节一个重要参数。
其在并网后的运行方面非常稳定,不会出现失步和震荡现象。
2风力发电并网技术和电能质量控制的有效对策
2.1 做好谐波抑制措施
影响风力发电并网技术质量的因素有很多,其中,电能的质量情况在其中占有非常重要的地位。
为了最大程度的提高电能的利用效率,相关的技术人员主要采取的方式是通过对结合组静止无功补偿器进行使用,来对影响谐波的因素进行抑制。
由于我国电力行业的发展在最近几年来受到了人们的广泛关注,电能设备的发展方向朝向多元化、丰富化的方向发展,现阶段,市场上抑制器的种类也越来越丰富。
谐波抑制工作使用的抑制器是组合型的,由可投切電容器、电抗器以及谐波滤波装置构成,这种抑制器与其中类型的抑制器相比,功率的转化速度加快,可以对风力情况进行追踪检查,可以在短时间发现不稳定的情况,并且对这种情况进行及时的解决,提高抑制谐波的效率以及风力发电的质量情况。
2.2动态电压恢复器的应用
在中低压配电网中,有功功率进行快速波动也会造成电压闪电的情况的发生。
为了解决这种情况,就需要要求补偿装置在对无功功率进行补偿的同时,还有能够提供瞬时有功功率的补偿。
动态电压恢复器是带有储能单元的补偿装置,他的出现取代了传统的无功补偿装置。
能单元,能够在ms 级内以正常电压和故障电压的差值,向系统注入电压,可以有效解决系
统电压波动对客户的影响。
动态电压恢复器能够在非常短的时间内向系统传输电压,可以有效的改善电能质量和动态电压,是解决电压波动、谐波等动态电压质量问题的最佳方法。
2.3提升设备可靠性,优化机组设计
对于发电业务,除了要关注设备本身的问题,更希望的是把发电厂中的风力发电机组、输电线路、SVG、变电设备等各个环节连在一起,从系统的角度来看,而对于设备厂商,比如风机,是一个相对独立、完整系统,但从我们的角度,却是整体的一环。
两者之间对于可靠性管理的侧重点有相同,也有不同。
无论是设备的可靠性,还是系统的可靠性,还是要从技术和管理两个层面串起来,整体考虑如何做到真正的可靠。
在现有风电场投资经济模型下实现风电场的预期收益,必须使用大兆瓦、高效率、小体积、低重量、便于运输、吊装安全的风电机组,以实现风电场整体投资不增加的情况下,提升发电量,降低度电成本。
同时技术路线的多样化亦可推动风电机组技术进步,还有绿色制造也是在风电发展建设中需要重点考虑的问题。
总体来看,未来风电行业的技术发力点集中在以下方面:增大风电机组的单机容量;提高叶轮的捕风能力;提高风能转换效率;提高机组及部件质量;增强机组运输、安装便捷性;增强机组环境适应性等,相关风电企业要进一步提升设备可靠性,研究机组优化的有效措施,促进整体风电机组工作效率的提升。
2.4有源滤波器的应用
要对电压闪变进行抑制,需在负荷电流发生急剧波动时,对负荷变化发生的无功电流进行实时补偿。
现阶段,一般是采用有源滤波器,主要是由电力晶体管和可关断晶闸管构成,在一定程度上对负荷电流进行实时朴偿,同时由于该滤波器采用的是可关断的电子器件,能利用电子控制器替代系统电源,并且向电压负荷输出畸变电流,以此确保系统仅仅向负荷提供正弦的基波电流即可。
有源滤波器设备优势突出,具有快速的响应能力、电压波动大、闪变补偿率高和补偿容量小的特征。
其在运行方面稳定可靠,具有非常强的控制能力,对控制
电压波动和稳定电压具有积极的作用。
2.5完善风电信息分析工作,强化并网管理
为了提高风力并网工作的完成效率,相关的技术人员应该在风力发电的过程中,建立信息完善平台,对风力发电的数据以及信息进行收集、整理。
信息的收集以及整理是一项十分漫长的过程,包括多个行业、多个领域,其中风电规划前期、后期以及运行中期的数据都应该进行记录,数据的完整性对并网的后期管理具有十分重要的作用。
并网管理是多方面的,为了提高并网管理的质量,相关的单位应该建立专门的管理队伍,对并网进行大规模的监管、检测,进一步完善风力发电的管理体系,除此之外,对于大型的风力发电项目,要做好年度的规划,对风力发电的情况进行严格的记录,根据有关的资料显示,风力发电管理体系的制定以及完善可以从根本上提高用电的质量情况,提高相关产业的工作效率。
2.6电压波动与闪变控制
1)增设有源电力滤波设备。
风力发电并网技术的应用,为避免过程中出现电压闪变问题,需要在负荷电流产生较大波动前,对因负荷变化产生的无功电流进行补偿,做到补偿负荷电流的目的。
在风力发电系统中,可关断电子设备作为其中的零件之一,将其应用到有源电力滤波设备中,能够通过电子控制设备来将此过程中的系统电源更换掉,实现畸变电流向电压负荷的输送,确定只向负荷电流提供系统正弦基波电流。
2)增设优良补偿设装置。
为有效抑制电压波动的产生,可选择向系统增设动态恢复设备以及增设优良补偿装置的方式应对。
通过补偿装置自身具有的可存储能量单元,来确保无功功率被提供出去的同时可以再次进行补偿,避免电压变动造成的不良影响,达到控制电网电能质量的目的。
结语
尽管电力技术已经能够使电力质量大幅提升,推动我国风电的技术进步,我国风电并网技术依旧不够完善,风力发电缺乏普适性,无法完全应用在全部风电企业中,我国的风力资源十
分丰富,风力发电是研究方向首选的发电研究技术,需要各个发电企业共同推进风电技术能力,促进我国的风力发电技术发展。
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