大容量风电机组并网运行造成的影响及对策
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大型风电场运行的特点及并网运行的问题时间:2011-2-25 来源:<电器工业>广东电网公司茂名电白供电局区邓恩思近年来,我国风电已经迈向快速发展的步伐。
按装机总容量计算,我国已经超过意大利和英国,成为世界第6大风电大国。
大规模的风力发电必须要实现并网运行,然而由于风电自身的特点,大规模风电接入会对电网产生负面影响。
由于风力资源分布的限制,风电场大多建设在电网的末梢,网络结构相对薄弱,风电场并网运行必然会影响到电网的电压质量和电压稳定性。
由于风电本身具有不可控、不可调的特征,造成风电出力的随机性和间歇性。
而电网必须按照发、供、用同时完成的规律,连续、安全、可靠、稳定地向客户提供频率、电压合格的优质电力。
风电场并网的研究内容涉及到电能质量、电压稳定性、暂态功角稳定性及频率稳定性等。
本文主要介绍大型风电场并网对电力系统的影响及对策。
一、大型风电场运行的特点1、风能的能量密度小,为了得到相同的发电容量,风力发电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。
2、风能的稳定性差。
风能属于过程性能源,具有随机性、间歇性、不稳定性,风速和风向经常变动,它们对风力发电机的工况影响很大。
为得到较稳定的输出电能,风力发电机必须加装调速、调向和刹车等调节和控制装置。
3、风能不能储存。
对于单机独立运行的风力发电机组,要保证不间断供电,必须配备相应的储能装置。
4、风轮的效率较低。
风轮的理论最大效率为59.3%,实际效率会更低一些,统计显示,水平轴风轮机最大效率通常在20%~50%,垂直轴风轮机最大效率在30%~40%。
5、风电场的分布位置经常偏远。
例如,我国的风电资源虽然比较丰富,但多数集中在西北、华北和东北“三北地区”。
由于风能具有以上特点,使得利用风能发电比用水力发电困难得多。
总之,风电的最大缺点是不稳定,风电系统所发出的电能若直接并入电网将影响局部电网运行的稳定性。
二、大型风力发电场并网运行引起的问题分析风电场接入电网一般有两种方式,一种是传统的并网方式,单个风电场容量均比较小,作为一种分布式电源,分散接入地区配电网络,以就地消纳为主;另一种是在风能资源丰富区域集中开发风电基地,通过输电通道集中外送,如欧美国家规划中的海上风电和我国正在开发的内蒙古、张家口、酒泉和江苏沿海千万千瓦级风电基地。
电力系统20丨电力系统装备 2020.12Electric System2020年第12期2020 No.12电力系统装备Electric Power System Equipment现在电场风电装机容量的增加,促使机组提高单位效率、热效率,从而能够集中控制,实现良好的经济性。
但是,大规模大容量风电机组运行过程中会影响到电网的安全稳定,因此需要对这方面的问题进行分析。
本文主要研究风电机组接入对电网潮流分布情况、电压稳定性以及暂态稳定性所产生的影响,并提出相应的改善措施。
1 大规模大容量风电机组接入对电网造成的影响1.1 风电机组接入对电网电压稳定性产生的影响风电机组接入电网对电压稳定性所产生的影响,主要体现在大规模风电接入之后,风电出力就会产生波动,而且幅度非常大,主要表现为输电通道上500 kV 枢纽节点上出现了波动电压,电网的电压控制和安全运行受到影响。
风电机组运行过程影响电压的稳定性,其中风电机组与系统之间的关联性发挥一定的作用,两者之间联系的强弱与无功能力有关,同时,风电机组的出力水平也与无功能力存在相关性。
这就需要按照不同的风电机组运行功率因数对电压的波动情况进行分析,还要考虑到出力水平,全面了解风电机组接入影响电压稳定性的情况。
1.2 集中接入风电机组的电压稳定性分析如果将风电集中升压站作为无穷大节点,对于不同功率因数进行考核,了解各个风电机组各个母线的电压与风电机组注入功率之间所存在的关系。
对于风电机组功率因数的选取为:吸取无功-0.95、1.00、发出无功0.95。
比如,东潮间带风电场南侧和东台海上示范风电场分别为接入如东汇流站和东台汇流站的风电场,接入同一个汇流站的风电场的电压变化规律都存在相似度,下面选择一个风电场为例加以说明。
具体见图1、图2、图3。
(图1:功率因数是-095的时候风电场出口电压以及接入点的电压;图2:功率因数是1.00的时候风电场出口电压以及接入点的电压;图3:功率因数是0.95的时候风电场出口电压以及接入点的电压)通过解读图1可以明确,随着线路输送功率逐渐减小,占有主导地位的是线路的容性无功功率,电网运行过程中电压水平相对比较高。
大规模风电并网对电力系统的影响及应对措施摘要:风能具有可再生、无污染等特点,在新能源领域具有巨大的发展潜力。
随着风电装机容量在电网中所占比重的不断提高,大规模风电并网对电网的影响越来越严重。
因此,根据风电场实际运行情况,分析大规模风电并网对电力系统的影响,并采取有效措施,这对电力系统的稳定安全运行具有重要的现实意义。
本文详细论述了大规模风电并网对电力系统的影响及解决措施。
关键词:大规模风电并网;电力系统;影响;解决措施风能作为一种清洁可再生能源,不仅是最具大规模开发利用的能源,也是最具竞争力的非常规能源。
我国集中开发的大型风电场大多远离负荷中心,当地电网结构薄弱,吸纳风电的能力差,必须远距离输电;而且风能具有一定的间歇性及随机性,风电场出力随风速的变化而变化,其有功无功潮流经常发生变化,易发生电压失稳事故,若上述因素不能有效解决,将直接影响电网的安全稳定运行。
一、风能发电的特点1、风能的稳定性差。
风能属于过程性能源,不可控,具有随机性、间歇性、不稳定性特点,风速和风向决定了风力发电机的发电状态及出力大小。
2、风能不能储存。
对于单机独立运行的风力发电机组,要保证不间断供电,必须配备相应的储能装置。
3、风电场的分布位置通常较偏远。
我国的风电场多数集中在风能资源较丰富的西北、华北和东北地区。
二、大规模风电并网给电力系统的影响1、调峰调频容量的影响。
在风力发电系统中,基本无调峰现象,接入电网时多采用软并网方式,系统启动运行中,会产生较大的冲击电流。
特别是当风速超过切出风速时,风机将从额定出力状态解列退出运行,大规模风电并网时,大量风电机组的解列将对电网造成巨大影响。
另外,风速变化和塔影效应会引起风电机组出力波动,导致电网电压闪变。
虽然单台风电机组对电网电压影响较小,但单机对电网电压的影响也需持续一段时间才能基本消失,而大规模风电并网造成的电压冲击往往会造成电网电压的骤降。
当风速增大时,系统输入有功功率增大,风电场母线电压先降后升,此种现象在风电场与电力系统间等效阻抗较大时产生的电压波动更为明显。
大规模风电接入电网的相关问题及措施随着新能源的发展和推广,越来越多的风电场被建设并投入运营。
然而,大规模风电接入电网也带来了一系列的问题,例如电网稳定性、电压质量、电网损耗等等。
本文将探讨大规模风电接入电网的相关问题及相应的解决措施。
一、风电出力波动由于风速等因素对风力发电的影响,风电出力存在较大的不稳定性。
这不仅给电力系统运营造成了困难,而且还导致了大量的风电发电能力无法利用。
为了充分利用风电资源,降低电力系统的调峰成本,应采取以下措施:1.加强风电场及风电机组智能控制技术,实现风电出力的精确预测和优化控制。
2.建设风-储联网系统,采用风-蓄混合发电模式,将闲置的风电产生的电能储存起来,在需求高峰时释放,减少电力系统调峰难度。
3.发展风-水联网发电模式,利用风能发电和水能发电的互补性,通过调峰水库实现电力储备,增强电力系统的调峰能力。
二、电网稳定性随着风电出力的大量接入,电力系统的稳定性将受到影响。
在电网故障或大面积停电的情况下,风电机组的运行状态也会受到影响。
为了保障电力系统的安全稳定运行,应采取以下措施:1.建设风电场与电网的有功和无功控制系统,实现风电出力的远程调节和控制,提高风电场的响应速度和准确性。
2.增加电网的储能设备,加强电力系统调峰能力,防止因风力发电波动导致的电网频率偏离。
3.建设智能电网,加强电网监测和运行管理,及时掌握电网状态,预防电网异常情况的发生。
三、电压质量问题大规模风电接入电网还会给电网带来电压质量问题。
由于风电场的电流、电压等质量因素都会影响到配电网的电压稳定性,从而影响到消费者的用电质量和安全。
为此,应采取以下措施:1.提高风电场对电网电压的稳定性和响应能力,利用风电转换器实现对电压的动态调节,减少电压波动。
2.优化电网架构,增加补偿设备,有效控制配电网中的电压切变。
3.增加电力系统的备用容量,确保电力系统的稳定供电。
四、电网损耗大规模风电接入电网后,由于电网传输距离增加、输电线路长度增长,导致电网损耗率的增加。
大规模风电接入电网的相关问题及措施
1. 风电功率波动大
风能是一种不可控制的可再生能源,受到气象因素的影响,风电场的发电功率会出现较大幅度的波动。
这种波动会对电网的稳定性和安全性造成影响,增加了电网的调度难度和成本。
2. 风电预测不准确
由于风能的不可预测性,风电的发电量预测存在较大的误差。
这导致了电网调度的不确定性增加,给电网的安全稳定运行带来了一定的隐患。
3. 风电并网技术不够成熟
大规模风电接入电网,需要高效稳定的并网技术支撑。
目前风电并网技术还存在一定的瓶颈和不足,包括风电场的并网电压、频率调节等技术问题。
4. 电网运行不稳定
由于风电的不可预测性和波动性,大规模风电接入电网会增加电网运行的不稳定性,容易引发电网频率偏差、电压波动等问题。
1. 完善风电发电预测技术
针对风电发电量的不确定性,可以通过完善风电发电预测技术,提高风电的发电量预测精度。
2. 加强风电场的调度和控制
利用先进的调度控制技术,对风电场进行灵活的调度和控制,减小风电波动对电网的影响,提高风电的利用效率。
3. 发展储能技术
利用储能技术,对风电进行储能,可以在风力资源充足时进行储能,遇到风电波动大时进行释放,提高电能利用率和稳定性。
4. 完善电网调度和运行技术
利用现代化的电网调度和运行技术,提高电网的调度能力和安全稳定性,适应大规模风电接入电网的需求。
5. 推动风电并网技术的创新
加强风电并网技术的研发和创新,研究高效稳定的风电并网技术,提高风电与电网的适配性和稳定性。
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。
大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略引言近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,风电发电已成为最可行的选择之一。
然而,大规模风电并网对电力系统的稳定性产生了一系列的挑战。
如何应对这些挑战,保持电力系统的稳定运行,成为不容忽视的问题。
本论文将以大规模风电并网对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略为主题进行探讨。
一、大规模风电并网对电力系统稳定性的影响1. 发电波动带来的频率稳定问题大规模风电并网引入了更多的不确定性和变动性因素,由于风速的不稳定性,风电场的发电量会出现波动。
这种发电波动会对电力系统的频率稳定性产生一定的影响。
频率稳定性是电力系统正常运行的基础,发电波动产生的频率变化可能导致系统频率偏离额定值,进而影响系统的稳定运行。
因此,需要制定相应的应对措施以确保电力系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题大规模风电并网会导致电力系统中的短路电流增加,进而影响系统的电压稳定性。
由于风电的不确定性和变动性,其发电功率对网侧电压的影响较大。
风电场的接入可能导致系统电压的波动,甚至引发电压不稳定的现象。
电压不稳定性对电力系统的设备安全运行和用户供电质量都会产生重要影响。
因此,必须采取相应的措施来解决电压稳定问题。
3. 功率控制问题大规模风电并网会引起系统功率波动,可能会产生电网负荷与风电出力的不匹配情况。
由于风电的输出功率较难控制,这给电力系统的运行带来了一定的困难。
功率控制问题的解决,对于保持电力系统的平衡运行至关重要。
二、应对策略1. 频率稳定问题的应对策略为了解决大规模风电并网带来的频率稳定问题,可以考虑以下措施:设置合理的调度策略,通过调整其他发电源的出力来平衡风电波动的影响;引入先进的频率响应控制技术,由风电场主动参与系统频率调控,提高系统的稳定性;制定风电场接入的频率稳定性评估标准和约束条件,以保证系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题的应对策略针对大规模风电并网引发的电压稳定问题,可以采取以下措施:增加发电侧的无功支撑能力,通过合理的无功控制手段来调整风电场的输出功率;优化风电场与电网之间的电压控制策略,确保系统的电压在合理范围内稳定;采用电压稳定恢复装置和控制器等技术手段,提高电力系统的电压稳定性。
大规模风电集中并网存在的主要问题及应对措施1(甘肃省电力公司风电技术中心汪宁渤 730050)[摘要] 伴随着千万千瓦风电基地的陆续开工建设,中国大规模风电集中并网引发的一系列技术问题逐步显现,如何应对大规模风电集中并网的挑战促进风电健康发展,成为国内外广泛关注的焦点。
本文以酒泉风电基地为例,分析大规模风电基地集中并网的特点和运行特性,研究了大规模风电集中并网存在的送出能力、调频调峰、消纳能力运行控制及安全稳定等方面的问题,提出了大规模风电集群控制系统的应对措施。
【关键词】大规模风电并网问题应对措施1、甘肃风电发展及并网送出现状1.1、酒泉风电基地规划建设情况酒泉是我国规划八个千万千瓦级风电基地之一,也是国家第一个批准开工建设的千万千瓦级风电基地。
近期国家批准了酒泉风电基地二期工程800万千瓦规划及300万千瓦开展前期工作。
预计到2015年,酒泉风电基地装机容量将超过1500万千瓦,成为最早建成投产的千万千瓦风电基地之一去年11月3日河西750千伏输变电工程的建成投产以来,酒泉重大专项:“甘肃省科技计划资助:1002GKDA009”;工程技术研究中心:“甘肃省科技计划资助:1009GTGA024”。
千万千瓦级风电基地一期工程风电场陆续并网发电,截至9月底,甘肃全省并网运行的风电场30座,风电装机总容量440万千瓦,同比增加325.6万千瓦,占全省发电总装机容量的18.1%,全省共有风电机组3199台。
酒泉风电基地并网风电场28座、风电装机容量426万千瓦;预计今年酒泉风电基地并网运行的风电装机容量将达560万千瓦,成为全世界集中并网规模最大的风电基地之一。
附图1 酒泉风电基地风电场分布示意图1.2、大规模风电接入及送出情况酒泉风电基地的一期工程主要集中在玉门、瓜州二个区域内,一期工程550万千瓦风电主要采用330千伏汇集,通过7座330千伏升压站和2座330千伏变电所汇集到甘肃750千伏电网。
酒泉风电基地风电通过750千伏输变电工程输送到甘肃电网,2010年11月建成投产了酒泉千万千瓦级风电基地配套电网工程—750千伏河西输变电工程,该工程建设规模主要包括新建敦煌、酒泉、河西三座750千伏变电站,扩建武胜750千伏变电站,合计新建变电容量840万千伏安;新建武胜~河西~酒泉~敦煌双回750千伏线路、线路总长度1696公里。
大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策分析发布时间:2021-05-07T16:10:09.053Z 来源:《当代电力文化》2021年1月第3期作者:董承阳[导读] 伴随着我国经济的飞速发展,工业化生产水平越来越高,这极大地改善了大众生活水平董承阳国网兰州供电公司甘肃兰州 730070摘要:伴随着我国经济的飞速发展,工业化生产水平越来越高,这极大地改善了大众生活水平,但同时也带来了诸多挑战。
对于电力的需求越发增大,而电力最重要的产出方式是靠火力,这一方面会造成能源的紧缺,另一方面也会形成对环境的重大污染,打破生态平衡。
大规模风电并网则可以解决这些问题,不但提供足够的电能保障电力需求获得满足,而且还可以降低对生态的污染与破坏。
基于此本文展开对大规模风电并网引起的电力系统运行稳定问题分析,针对问题提出相关对策。
关键词:风电并网;电力系统运行;稳定问题;对策分析;伴随着社会的发展和进步,全球电能缺口都演变的越来越大,而且全球性能源匮乏、环境破坏程度都愈来愈重,全球各个国家都应加大研究清洁可再生能源力度,促使其尽快应用到现实中。
风力发电对环境生态的影响比较小,而且利用率颇高,具有低成本优势[1],因此现实应用价值极大。
最近几年也颇受欢迎。
尤其在《可再生能源法》颁布之后,我国风电产业发展越来越迅捷,如今装机容量已经超过西方诸多国家,但风力发电应用的过程中也具有一定的不足,比如存在随机性、不可控性等,对电力系统的稳定运行会造成一定程度的负面影响。
1.大规模风电并网会对电力系统造成的影响分析因为我国风能资源较为充裕的地区和负荷中心存在较大的距离,所以大规模的风力发电没办法就地消纳,必须要借助于输电网来进行远距离输送,直至送至负荷中心。
风电场风电出力颇高时,风电功率远距离输送会使得线路压降变大,风电场无功需求、电线网路无功耗损也会因此变大,电网无功不够,局部区域的电压就会变得不稳定。
而电网电压的稳定性也对装机容量造成制约,当电网规划和风电规划未达成统一一致时,电网对风电的接纳力会急速下降,风电场容量也会深受影响。
科技情报开发与经济SCI-TECH INFORMATION DEVELOPMENT&ECONOMY2011年第21卷第14期承德地处河北省东北部,风力资源条件优越,风电场地区负荷较小,有大量电力盈余,需考虑外送至负荷中心。
但大规模风电外送,会对电网运行和控制带来影响,因此必须对风电资源进行研究、设计与规划。
1风电场分布目前承德境内规划的风电场集中在围场满族蒙古族自治县、丰宁县和平泉县,其中以围场县地区风能资源最为丰富,规划总容量3288MW。
2010年底,220kV汇枫、祥风、长风风电场升压站并入220kV御道口开闭站,普发风电场升压站并入木兰220kV站;110kV红松、淞杉风电场升压站经山湾子、围场110 kV站至隆城220kV站并网,10kV泽枫风电场升压站接入汇枫220kV升压站至木兰220kV站并网。
木兰站汇集的风电出力经隆城220kV站送入主网。
2风电运行情况2.1风电装机容量比重滦河电厂装机容量860MW(220kV、660MW,110kV、200 MW),风电场装机容量近1000MW;地方电厂容量221.4MW。
2.2无功补偿目前风电场无功补偿装置分为定补、有载调压式和SVC自动补偿3种,统计在运及即将投运的风电场11个,其中动态无功补偿装置已满足规定要求的有7个,占比为64%,动态无功补偿设备配置不满足规定要求的风电场有4个,占比为36%。
2.3运行情况分析截至2010年底,承德电网并网风电全部集中在围场坝上地区,最大出力近1000MW,占总装机的80%以上,约占地区用电负荷的40%,最小值接近于0,风电出力波动较大。
现并网运行风机型号有异步电机、双馈异步和直驱同步3种,风电机组启动并网时,需要从系统吸收一定的无功功率,这些无功功率通过升压站的无功补偿设备进行补偿。
目前无功补偿大部分为有载调压式自动无功补偿装置和SVC,无功补偿相对及时,电压保持在允许范围内。
正常运行时,普通异步风机本身所配置的电容器可自动投切,根据其功率因数进行自动补偿。
目前异步风机的功率因数基本在0.98以上,但仍需从系统吸收少量无功功率。
3大容量风电机组接入系统造成的影响3.1风电场接入系统潮流问题御道口开闭站所辖汇枫、祥风、长风3个风电场经木御线送至木兰站,最大潮流为400MW,线路的最小载流元件为CT的1250 A(CT具有两个变比:1250/12500/1,目前保护用1250/1),随着御道口站所辖风电的增容,一定程度上制约了风电的送出;普发风电场经木普线送至木兰站;隆木双回风电送出最大潮流697 MW。
由于风电出力波动较大,大量有功送入主网对网架结构要求较高;隆木双回、木御线正常方式下风电大发时已接近热稳定极限。
随着各个风电场风机按计划陆续投产,隆木双回、木御线重载或过载情况将更为严峻。
3.2对电网稳定和电压的影响风电场建设初期装机容量不大,对系统影响也不强,但随着风电场装机容量的不断增加,尤其承德属于风电资源丰富地区,大容量的风电机组并网对主网稳定性造成了影响。
当主网发生故障时,由于风电场本身的暂态电压稳定性无法保证,通常都采用切除风电机组的措施来保证电网的安全。
由于现有风电机组仍然存在大量异步机组,当异步机组运行时,虽然风电场自带SVC等无功补偿设备,但是从主网中仍然吸收一定无功功率,如果系统不能提供充足的无功,网内相关节点电压会降低。
在电网规划没有与风电规划协调发展时,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。
运行经验表明大容量机组接入系统后,多次发生风电机组大面积脱网故障,均由于风电出力较大,风电场端电压低造成。
3.3对电网运行指挥及负荷预测的影响现有对风电机组的调度指挥模式为网调调度风机,管理风文章编号:1005-6033(2011)14-0166-02收稿日期:2011-04-12大容量风电机组并网运行造成的影响及对策庞博1,2(1.华北电力大学,北京,102206;2.承德供电公司,河北承德,067000)摘要:近年来,国际上风力发电发展迅速,我国紧随国际潮流,大容量风电机组并网运行得到快速发展。
以承德地区为研究对象,对大容量风电机组并网运行造成的影响进行了分析,并提出了减少影响的对策。
关键词:清洁能源;风力发电;大容量风电机组;并网运行中图分类号:TM612文献标识码:A166电场升压站;区调调度升压站35kV母线以上部分;升压站35 kV及以下设备由风电场自行管理。
由于风电机组随机性强,出力不能稳定保持,对于传统的调度指挥方式造成影响,大容量风电机组接入系统后,需要系统提供相应的备用容量。
同时对负荷预测造成巨大影响,尤其随着风电场装机容量和最大出力不断增加,对风电场的出力预测带来相当难度。
4减少风电机组并网所产生影响的对策4.1做好风电机组并网分析在现有技术水平下,承德地区风力发电资源预测为近4000 MW。
由于风电机组并网容量超过对应网架结构的极限值会引起系统的电压和频率产生偏差、电压发生波动和闪变以及电压稳定性受到影响等问题,而且由于风电机组在运行期间出力不能维持在稳定区段,特别是对于风电场通常距离负荷中心较远且电网结构比较薄弱的情况。
因此,计算风电场穿透功率极限对于风电场规划来说非常重要。
一般采用风电穿透功率极限和短路容量比来表征电网可承受的风电场并网容量。
在做风电场接入系统时,采用适应的风机模型,使用电网潮流计算工具进行分析计算,尽力做到接近电网实际情况,对风机接入系统后对电网产生的影响分析透彻,保证风机并网后电网能安全稳定运行。
相对于常规机组,风电机组单机容量较小,单个风电场的装机台数远高于相同容量的常规水、火电机组的数量。
传统的风力发电容量比较小,作为一种分布式电源,分散接入地区配电网络,以就地消纳为主。
目前我国开发风电的模式受风资源丰富地区电网结构薄弱、无法就地消纳的影响,只能通过集中建设大规模风电场、通过高压电网外送。
要实现对同一容量的风电场的调度管理,电网调度部门需要付出比同容量常规机组多几倍的工作量。
因此,在风电规划和建设阶段,必须加强风电场管理控制系统建设,以提高调度管理部门的效率。
4.2采取措施保证电压稳定双馈异步和直驱同步风机功率因数在-0.95~0.95之间可调,其自身的无功调节能力可以补偿风机箱变和35kV集电线路的无功损耗,控制机端电压保持在额定范围内。
风场升压变和并网线路的无功损耗则需要从系统吸收,此时需要升压站的无功补偿设备进行补偿。
风电小发时,线路充电功率较大,无功倒送,造成风电场和汇集站电压偏高;风电大发时,从系统吸收无功较多,木兰等站电压偏低,造成部分厂站220kV电压波动较大。
木兰、隆城等靠近风电场处220kV电压受风电出力影响波动较大,建议加快已经投运风电场动态无功补偿装置的整改,加强风电场无功补偿装置的运行管理。
对所有动态无功补偿不满足要求的风电场下达整改文件,要求上报整改方案并明确了整改时间表。
4.3加强风电场管理工作加强对风电场的调度管理,制定详细规程;做好事故预案和加强反事故演习;监视风电潮流,做好运行工作和事故分析;制定风电运行方式,做好电力平衡;对风电场运行人员进行培训,提高运行能力。
由于风力发电的原动力不可控,导致风电随机性、间歇性强,可控能力差,在现有的技术水平下风力发电预测准确度低,并且小负荷时期风电机组出力会比较大,为了降低系统提供备用容量,需要对风电进行出力预测,对风电场往年数据进行分析,开发引进风电预测工具。
5结语承德地区利用绿色无污染的风电资源,对于缓解一次能源供应、改善能源结构、保证能源安全、保护生态环境有着现实的意义。
鉴于现有风电场无功补偿能力尚有不足,对于无功补偿设备配置不足的风电场应进行技术改造、升级;对于现有网架结构中制约风电送出的薄弱环节,根据风电最终规模,应进行规划设计;对于风电管理不足的部分,应完善管理制度,加强风电运行管理。
(责任编辑:李敏)────────────────第一作者简介:庞博,男,1975年7月生,1999年毕业于河北工业大学,现为华北电力大学2009级工程硕士研究生,高级工程师,承德供电公司发展策划部,河北省承德市新华路北10号,067000.The Influences of the Synchronized Operation of Large-capacityWind Turbine Generator(WTG)PANG BoABSTRACT:In recent Years,the wind power generation has developed rapidly in the world,Following the international trend,the synchronized operation of the large-capacity WTG get rapid development in China.Taking Chengde District as the research object,this paper analyzes the influences of the synchronized operation of the large-capacity WTG,and puts forward some countermeasures for reducing such influences.KEY WORDS:clean energy;wind power generation;large-capacity WTG;synchronized operation庞博大容量风电机组并网运行造成的影响及对策本刊E-mail:bjb@sxinfo.net科技论坛167。