风力发电机组并网相关问题
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风力发电机并网存在的问题因风力发电机为异步发电机,而异步发电机在并网瞬间会产生较大的冲击电流,(约为异步发电机额定电流的4——7倍),并使大雾电压瞬间下降(对大电网影响较小),随着风力发电机组单机容量的不断增大,这种冲击电流,对发电机自身部件的安全及对电网的影响也愈加严重。
过大的冲击电流,有可能使发电机与单位连接的回路中的自动开关断开;而电网电压的较大幅度下降,则可能会使低电压保护动作,从而导致根本不能并网。
通过晶闸管软并网:这种方法是在异步发电机定子与电网之间,通过每相串入一只双向晶闸管连接起来,三相均有晶闸管控制,双向晶闸管的两端与并网自动开关的动合触头并联,接入双向晶闸管的目的,是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。
通过控制晶闸管的导通角,将风机并网瞬间的冲击电流限制在规定的范围内(一般1.5——2倍),从而得到一个平滑的并网暂态过程。
直驱式风力发电机需考虑谐波问题当前风机并网的方式是:当发电机转速接近同步转速时,与电网直接相连的双向可控硅在门极触发脉冲的控制下按0、15、30、45、60、75、90、120、150、180导通角逐步打开,冲击电流将并网电流限制在2倍电机额定电流以内。
可控硅完全导通后,转速超过同步转速进入发电状态。
旁路接触器将双向可控硅短接,风机进入稳态运行阶段。
影响风力发电机产生波动和闪变的因素有很多,随着风速的增大,风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。
并网风机在启动、停止和发电切换过程中也产生电压波动和闪变。
风电机组公共连接点短路比越大,风电机组引起的电压波动和闪变越小。
另外,风电机组中的电子控制装置如设计不当,将会向电网注入谐波电流,引起电压波形发生不可接受的畸变,并可能引发有谐振带来的潜在问题。
异步电动机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此,并网必然伴随一个过渡过程,流过5—6倍额定电流的冲击电流。
一般经过几百毫秒后转入稳态。
大范围风力发电场的并网问题研究随着对可再生能源需求的日益增长,风力发电作为一种可靠的清洁能源源泉受到了广泛关注。
大范围风力发电场的并网问题成为了其可持续发展的重要挑战之一。
本文将探讨大范围风力发电场并网的主要问题和可能的解决方案。
1. 规模效应与稳定性问题大范围风力发电场往往由数百个甚至数千个风力发电机组成,这样的规模效应既是其优势,也是其挑战。
大规模的风力发电场面临着稳定性和可持续性方面的问题。
首先,大范围的发电场意味着更多的发电机需要同时接入电网。
这可能导致传统的电网系统中的电压和频率不稳定。
为了解决这个问题,一种解决方案是采用先进的电力电子装置,如STATCOM和SVC等,来控制电压和频率。
其次,风力发电场的规模越大,风力资源的波动性也越大。
尽管单个风力发电机可能在短时间内产生不稳定的功率输出,但整个发电场的总体功率输出可以相对稳定。
这是通过将多个发电机的输出平均化来实现的。
此外,还可以通过安装储能设备,如电池和压缩空气储能等,来平衡风力资源的波动性和电网的需求。
2. 输电和输配电问题大范围风力发电场的并网还面临着输电和输配电方面的挑战。
由于风力发电场通常位于离需求中心较远的地区,输电损耗可能会很高。
为了解决这个问题,一种解决方案是将发电场与距离较近的负载中心之间建立高压直流输电线路。
这样可以减少输电损耗,并提高系统的稳定性。
另外,输配电问题也需要解决。
由于大范围风力发电场的规模较大,需要相应的输配电设施来将发电系统与电网连接起来。
建设这些输配电设施需要更多的投资和规划。
因此,政府和能源公司可以合作推动输配电设施建设,以实现大范围风力发电场的高效并网。
3. 预测和调度问题风力发电场的输出受到风速和风向等环境因素的影响,因此需要对风力资源进行准确的预测和调度。
预测和调度风力发电场的输出是实现其可靠性和稳定性的关键。
一个解决预测问题的方法是使用先进的气象预测技术。
气象预测模型可以基于历史气象数据和实时观测数据来预测未来的风力情况。
风力发电并网的技术挑战与解决方案一、引言风能作为一种无污染、可再生的能源资源,正逐渐成为全球能源结构转型的重要推动力量。
随着技术的发展和市场的扩大,风力发电在全球范围内得到了广泛应用。
然而,与此同时,风力发电并网面临着诸多的技术挑战。
本报告将就风力发电并网的技术挑战及其解决方案展开详细的探讨。
二、风力发电并网技术挑战分析1. 储能技术不足风力发电的特点是波动性大,无法满足电力系统的稳定运行需求。
因此,储能技术成为解决风力发电并网难题的关键之一。
然而,当前储能技术仍然存在容量、效率、成本等方面的问题,限制了其广泛应用。
如何突破储能技术的瓶颈,提高其容量和效率,是当前亟待解决的问题。
2. 输电和电网技术问题随着风力发电规模的扩大,远距离输电问题成为亟待解决的难题。
长距离输电会引起输电损耗、电压稳定等问题,同时也对电网的稳定性和可靠性提出了更高要求。
因此,如何优化输电线路、提高输电效率,以及改善电网对风力发电的接纳能力,是风力发电并网技术面临的挑战之一。
3. 电力调度与配电问题风力发电具有不可控的特点,无法对其发电量进行精确预测和调控。
这对电力系统的调度与配电带来了一定的挑战。
如何通过智能化技术和预测算法,实现对风力发电的精确调度和优化配电,以保证电力系统的稳定运行,是风力发电并网技术亟需解决的难题。
三、风力发电并网技术解决方案1. 储能技术突破针对储能技术的限制,应加大研发力度,推动新型储能技术的突破。
例如,研发高效能量密度的电池、超级电容器等储能设备,提高储能系统的容量和效率,以满足风力发电的需求。
2. 输电和电网优化通过优化输电线路、减少输电损耗,可以提高远距离输电的效率。
同时,加强电网的调节能力和扩大电网规模,可以改善电网对风力发电的接纳能力。
此外,建设分布式电源,将风力发电与用户侧的电力需求相结合,有助于减少输电距离,提高电网的适应性和稳定性。
3. 智能调度与配电建立精确的风力发电功率预测模型,配合智能调度算法,可以实现对风力发电的精确预测和调控。
风电机组并网后需要关注的主要问题分析1、电能质量根据国家标准,对电能质量的要求有五个方面:电网高次谐波、电压闪变与电压波动、三相电压及电流不平衡、电压偏差、频率偏差。
风电机组对电网产生影响的主要有高次谐波和电压闪变与电压波动。
2、电压闪变风电机组大多采用软并网方式,但是在起动时仍然会产生较大的冲击电流。
当风速超出切出风速时,风电机组会从额定出力状态自动退出运行。
如果整个风电场所有风电机组几乎同时动作,这种冲击对配电网的影响十分明显,容易造成电压闪变与电压波动。
3、谐波污染风电给系统带来谐波的途径主要有两种。
一种是风电机组本身配备的电力电子装置可能带来谐波问题。
对于直接与电网相连的恒速风电机组,软起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,不过过程很短。
对于变速风电机组是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,这个问题也在逐步得到解决。
另一种是风电机组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。
当然与闪变问题相比,风电并网带来的谐波问题不是很严重。
4、电网稳定性风电领域,经常遇到的一个难题是,薄弱的电网短路容量、电网电压的波动和风电机组的频繁掉线。
尤其是越来越多的大型风电机组并网后,对电网的影响更大。
在过去的20年间,风电场的主要特点是采用异步发电机,装机规模较小,与配电网直接相连,对系统的影响主要表现为电能质量。
随着电力电子技术的发展,大量新型大容量风电机组开始投入运行,风电场装机达到可以与常规机组相比的规模,直接接入输电网,与风电场有关的电压、无功控制、有功调度、静态稳定和动态稳定等问题越来越突出。
这需要对电力系统的稳定性进行计算、评估。
要根据电网结构、负荷情况,决定最大的发电量和系统在发生故障时的稳定性。
国内外对电网稳定性都非常重视,开展了不少关于风电并网运行与控制技术方面的研究。
风电机组并网问题研究引言随着社会经济的快速发展和环保意识的不断加强,可再生能源作为清洁能源成为了全球范围内的热门话题。
其中,风能作为最具代表性和成熟度最高的可再生能源之一,受到了广泛的关注和应用。
风电机组作为利用风能发电的主要设备,无论在国内还是国际上,其装机容量不断增加,且装机规模越来越大。
在风电机组建设中,为了获得更大的经济效益,将多个风电机组并联、并网运行成为了一种常见的方式。
但是,风电机组并网存在着一系列技术问题,如电网对风电并网的要求、风电机组稳定性等。
如何解决这些技术问题,是当前风电产业发展中迫切需要解决的问题。
本文将就风电机组并网问题进行深入研究,探讨与解决风电机组并网中存在的问题。
风电机组并网原理风电机组并网是指将多台风力发电机组串并联在一起,经过适应变压器、电缆和保护设备后,直接接入电网,实现风电场与电网连接。
在并网过程中,风电机组首先通过输电线路与电网连接。
由于受到电网电压的影响,风电机组的转速也受到影响,进而影响风电机组的发电功率和输出电压。
因此,风电机组需要安装变速器,使风能转化为旋转力矩,并通过变速器调节风轮转速,进而保证发电功率和输出电压的稳定。
风电机组并网问题及解决方案电网对风电并网的要求由于电网是整个并网系统的核心部分,在风电并网中起到了至关重要的作用。
在电网对风电并网的要求中,有一些是不得不满足的,如电压、频率等基本参数的要求。
除此之外,还有一些特殊的要求,如对短路电流的要求等。
为了解决电网对于风电并网的要求,可以通过提高风力发电机组的控制精度、并网控制器和变流器等设备的改进,以及引入适当的电力电子技术来完成。
风电机组稳定性风力发电机组作为可再生新能源的代表,其装机规模越来越大,因此风电机组的稳定性及可靠性问题越来越突出。
在风电机组并网运行过程中,可能存在冲击、振动等因素对机组稳定性产生影响的问题。
常见解决方案包括:改进风电机组的叶片设计、提高风电机组的机械强度、采用主动控制手段等。
风力发电和光伏发电并网的问题和对策摘要:当前,新能源正被广泛地用于电力生产,风电、光伏是最主要的两种电力生产形式。
风能是把自然中的风能转变成电能,而光电是把太阳能转变成电能。
将风能、光电能接入电网,可获得更多的电能;实现多种能源资源的有效融合,优化我国能源结构,降低对传统能源的依赖,推动我国能源资源的绿色可持续发展。
然而,目前风电、光伏并网时仍有许多缺陷,输配电网不够稳定、安全,严重影响了国家新能源产业的发展。
关键词:风力发电;光伏发电;并网;问题;对策1分析风力发电与光伏发电并网的特点和现状1.1 并网风力发电并网风力发电是指将风力发电系统与市政电网的完全融合,实质上是一种以市政电网发电为基础,以风能这种可再生清洁能源为补充的新型供电形式。
风力发电是一种可循环使用的可持续发展方式,可降低环境污染,提升资源利用率,降低新能源消费。
然而,在风电发展过程中,由于风电资源的限制,在风电发展过程中,由于风电的非平稳特性,导致对风电发展过程中的信息与动力缺乏敏感的认识。
若技术不够成熟,无法预先做好风电的准备工作,必然会对风电的效益产生不利的影响。
1.2 并网光伏发电并网光伏发电是将太阳能光伏发电和电网系统连接在一起,为电力系统提供无功和有功功率,推动光热资源向电能资源的成功转换,在变压器的影响下,将电能资源转换为与电网相一致的电压,确保后期在系统中的正常传送。
此外,由于不使用电池,不仅减轻了对环保的压力,还降低了对能源的浪费,保证了电力供应的稳定、可靠,改善了电力系统的运行环境。
而且,由于太阳能电池板的运作体系并不算太过复杂,所以在一定意义上,还能免去许多麻烦的运作程序,因此收益也远大于投入。
2风力发电和光伏发电并网存在的问题2.1存在孤岛效应当电网发生故障时,用户端的电力系统被移出市政网后,风电、光伏发电失去了与城市网的联系,从而造成了“孤岛”现象。
若风电、光伏出力超过预定值,则将造成终端电源短缺,并在孤岛区内产生高电压、高脉冲电流,造成电网设备损伤,进而影响配电网的稳定运行。
我国风电并网面临的困境及对策目录迅速崛起的千万千瓦级风电基地 (1)酒泉的风电困局 (2)应对送电难的措施 (4)目前,我国以化石能源为主的能源结构已经日益面临资源与环境的双重约束,具有明显的不可持续性,迫切需要快速提高清洁的可再生能源的供应量和供应比例。
在《可再生能源法》及相关政策制定实施以后,中国各类可再生能源产业迅速发展。
以风力发电为例,中国并网风电从上世纪80年代开始发展,“十五”期间发展非常迅速,总装机容量从2000年的35万千瓦增长到2006年的260万千瓦,年均增长率达30%。
我国风电装机容量在2004年位居世界第10位,到2006年底上升为世界第6位。
在中国北部区域,风能资源非常丰富,但是电力负荷小,电网薄弱,不能按照欧洲“分散上网,就地销纳”的模式发展,只能是“大规模—高集中—高电压—远距离输送”的模式,在千万千瓦级风电基地规划编制过程中,就要统筹考虑风能资源、发电、输电和负荷各个方面的问题。
迅速崛起的千万千瓦级风电基地2007年11月28日,国家发改委批准在酒泉建设全国乃至全世界首个千万千瓦级风电基地,总装机1065万千瓦,总投资约1000亿元。
酒泉地区规划建设9个风电场,到2015年装机容量1270万千瓦,大规模的风电开发将带动煤电、光电、装备制造等相关产业发展,目前相关规划正在实施过程中。
同时,国家电网公司于2008年3月开工建设兰州—酒泉—瓜州750千伏超高压输变电工程,届时酒泉千万千瓦级风电基地生产的大量清洁电能将通过这一输电通道送往东部地区的电力负荷中心。
另外,鉴于新疆哈密地区风能资源丰富、场址平坦,我国规划在哈密东南部、三塘湖和淖毛湖3个区域建设风电场,2020年实现装机容量1080万千瓦;在河北省风能资源丰富的张家口、承德地区及东部沿海,包括潮间带和近海,规划2020年实现风电装机容量1200万千瓦。
除此之外,内蒙古自治区也在编制千万千瓦级风电基地规划,依据电网覆盖区域划分的蒙西和蒙东两部分到2020年实现风电装机容量5780万千瓦。
风力发电系统并网与稳定性分析引言随着对可再生能源的需求越来越大,风力发电逐渐成为一种广泛应用的清洁能源技术。
风力发电系统的并网与稳定性是保障其可靠运行的重要因素。
本文将对风力发电系统的并网过程以及稳定性分析进行探讨。
一、风力发电系统的并网过程1. 风力发电系统的组成风力发电系统主要由风力机、变台、变流器、电网等组成。
其中风力机负责将风能转换为机械能,并通过变台将机械能转换为电能,再通过变流器将电能转化为适应电网要求的交流电。
2. 并网条件与要求风力发电系统的并网需要满足一定的条件与要求。
首先,电网的频率、电压和相位应与风力发电系统相匹配,以确保电能能够顺利输送。
此外,与电网的连接点需要符合一定的容量和技术要求,以确保正常运行。
3. 并网过程风力发电系统并网的过程大致分为三个阶段:准备阶段、同步阶段和投入运行阶段。
在准备阶段,风力发电系统与电网进行初步连接,并进行必要的测试和校验。
在同步阶段,风力发电系统需要与电网进行频率、电压和相位的同步。
最后,在投入运行阶段,风力发电系统与电网正式实现互联互通。
二、风力发电系统稳定性分析1. 稳定性定义与指标风力发电系统的稳定性是指系统在面对外部扰动时维持某种稳定的状态的能力。
常见的稳定性指标包括频率稳定性、电压稳定性和功率稳定性。
2. 风力发电系统的稳定性问题风力发电系统的稳定性问题主要包括频率波动、电压波动和功率波动。
由于风力发电的不稳定性,电网会受到风速的影响而频繁波动,给电网的稳定性带来一定的挑战。
3. 稳定性分析方法稳定性分析是评估风力发电系统是否满足电网的要求的重要手段。
常见的稳定性分析方法包括灵敏度分析、模态分析和动态过程仿真等。
通过这些方法,可以对风力发电系统的稳定性进行量化评估,并找出其不稳定的原因和解决途径。
4. 提升风力发电系统稳定性的措施为了提升风力发电系统的稳定性,可以采取一系列措施。
首先,提升风力发电机组的控制策略,使其更好地适应电网需求,降低频率和电压波动。
风力发电并网的技术挑战与解决方案【摘要】近年来,风力发电已成为可再生能源领域的重要组成部分。
然而,风力发电并网面临着一系列的技术挑战,如风力资源的可靠性和预测性、系统稳定性和异常情况处理等。
本报告通过分析当前风力发电并网技术的现状和挑战,提出了一些解决方案,包括风力发电预测技术、并网系统设计和运行优化等。
通过引入先进的技术和策略,风力发电并网能够更好地满足电力系统的需求,并促进可再生能源的发展。
【第一章】引言1.1 研究背景和目的1.2 研究内容和方法【第二章】风力资源的可靠性和预测性2.1 风力资源的评估和监测2.2 基于大数据和的风力发电预测2.3 风力预测在并网系统中的应用【第三章】风力发电系统的稳定性3.1 风力机组的控制和运行策略3.2 并网逆变器的控制和调节3.3 风力发电系统的并网稳定性分析和优化【第四章】异常情况的处理与安全保障4.1 风力机组的故障诊断和预防4.2 并网系统的故障检测和隔离4.3 安全保障策略和应急预案【第五章】风力发电并网系统的运行优化5.1 风力发电规划和布局优化5.2 并网系统的运行调度和管理5.3 多能源互补的综合优化【第六章】案例分析和应用前景展望6.1 国内外风力发电并网的案例分析6.2 未来发展趋势和技术创新展望【第七章】结论本报告总结了风力发电并网面临的技术挑战和解决方案,并对未来的发展做出了展望。
风力发电并网的技术挑战需要通过引入先进的技术和策略来解决,以提高系统的可靠性、稳定性和运行效率,从而更好地满足电力系统的需求。
随着技术的不断发展和创新,风力发电并网将为可再生能源的发展做出重要贡献。
【致谢】在本报告的撰写过程中,我们受益于各方的支持和帮助,在此表示衷心的感谢。
【附录】根据需要添加相关的数据、图表和其他参考资料。
风力发电和光伏发电并网的问题和对策发布时间:2023-02-15T07:46:11.605Z 来源:《当代电力文化》2022年19期作者:杨航行[导读] 科技的进步,促进人们对能源需求的增多杨航行重庆大唐国际石柱发电有限责任公司发展建设部 409106摘要:科技的进步,促进人们对能源需求的增多。
风能和太阳能都是取之不尽的清洁型能源,也是新能源开发背景下的新产物,风力发电与光伏发电具有很强的经济性与环保性特点,避免过度消耗自然资源。
但是就实际情况来看,在两者并网过程中,依然存在着多方面问题,包括调试困难、运行不流畅等,如果没有采取合适的手段予以解决,将会严重影响到电力系统的稳定性。
因此,对风力发电和光伏发电并网问题进行研究具有重要意义。
关键词:新能源,并网技术,风力发电,光伏发电引言分布式光伏发电作为传统化石能源的补充,在我国电力市场上的份额比重越来越大。
随着分布式光伏发电建设成本的降低,国家对光伏产业的政策支持和税费优惠力度较大,光伏发电已成为当前热门领域。
1新能源发展的电网规划关键技术1.1太阳能光伏发电技术太阳能光伏发电技术也是新能源技术的一种,在我国已经取得了较大的突破,具体应用成果非常可观,但是在具体的应用环节中还必须要借助一定技术的支持。
并网型、独立用户型以及并网与独立型共存是太阳能光伏发电按照其结构形式和实施地点的差异来进行的型号划分。
并网型对场地和整体系统的要求颇高,主要作用是对电压和电流进行收集从而起到供电效果。
独立型适用于居民楼顶和建筑物顶层来开展,该型号的优势除了可以满足对日常用电需求,还可以将多余的电力传送至电网系统来应用。
并网与独立型融合是经过对电压源头进行操作控制,实现两种来回切换进行发电。
当前,电网技术人员依靠载波频率形式来实现对滤波器装置的优化,从而达到对电力系统谐波电流参数的有效管控。
1.2风力发电技术风力发电是指利用风力带动风车叶片转动,从而将风能转化为机械能,驱动发电机发电的技术。
由于风能具有间歇性与不可调度的特点,高占比的风力发电于并接系统后将对系统安全及品质造成一定的冲击,例如使用非同步风力机将从系统吸收无效功率,对电网的电压、稳定性造成一定程度的影响。
因此,研究风力并网的运行特性以及改善其运行的稳定性是风力发电技术中重要的课题,特别面对高占比风力发电的时代,这些议题必须深入探讨。
本文将首先整理目前高占比风力并网在美国的实际经验以及解决的对策,作为研究目前台湾风力架设对电力品质的实际影响,并以实际案例的结果进行分析的参考,并期望对台湾本岛某区域或离岛发展高占比风力发电有正面的帮助。
风力发电机组并网相关问题
目前风力发电机已朝向大容量化发展,因此各级不同容量的风力发电机组,必须引接至适当电压层级,若以容量计大致可分为两类,大型风场接至输电系统;个别风力发电机组或小型风场的组合发电系统则并接至配电系统。
当风机并接至配电系统时,重要的研究课题包括电压调节、谐波污染、电压闪烁及故障电流等;而并接至输电系统时,另尚须考量虚功补偿、稳定度及备转容量等的需求。
另外,当风力发电量所占比例占当地发电系统某一比例时,除一般常考虑对系统各种操作成本所产生的影响外,在技术层面上,根据美国风场近年的运转经验中发现,系统虚功补偿问题、弱电网并接架构、以及传输容量限制将是三大主要须克服的技术问题。
本文除简单叙述一般风力发电机及风场对电力品质的影响外,将特别针对美国加州及德州的风力发电经验,分析发展风力发电其所面临的技术问题以及相关的解决对策。
风力发电机并网问题
风力发电机并联电网的特性相当重要,其不可对电网造成电力品质及安全性等方面的危害,因此风力发电机并联时须符合相关法规的限制,以保持相关特性于限制值之内,藉由量测风力发电机所造成的电网响应,可以用于决定何处可并接风力发电机及是否可符合规范限制要求。
而应该量测哪些资讯呢?就风力发电机电力品质的量测准则及要求而言,目前国际间均依照IEC 61400-21标准规范来进行量测[2],其主要说明风力发电机电力品质量测及评估的方法,该标准中也说明风力发电机组量测的程序及测试条件,以确认风机在运转时的电力品质参数特性。
欧洲地区如丹麦、德国及苏格兰等国均有风力发电的并网规范[3-5],重点着重于输电系统,内容包括实功率摈、频率范围及控制、电压、保护、模型建构与验证及通讯等议题。
而台电公司再生能源并联技术要点中,有关运转规范方面,主要规范的内容包括故障电流、电压变动、系统稳定度、功率因数、谐波管制、调度与通讯及系统解联等。
国内风力发电系统申请并网时,系统冲击分析要求与国外相似,有关电力品质的内容主要包括:
(1)稳态及切换运转时的电压变动;
(2)谐波;
(3)功率因数;
(4)电压闪烁等,各国的规范值会有所不同,主要依据各国电力系统特性、相关运转经验及输配电系统运转者的政策等,皆会有所影响。
订定并联法规的目的,为避免当分散式或再生能源发电设备与电网连结时,造成电力系统安全、可靠度及电力品质的不良影响,法规订定必须兼顾合理性,不可太严格或宽松,否则将阻碍再生能源的发展,也因此目前各国并联法规仍持续修正当中。
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