风电场并网运行与控制研究
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风电场并网性能测试中的并网控制技术在风电场建设的过程中,风机的并网控制技术一直是一个十分重要的问题。
风电场并网性能测试中的并网控制技术,是指通过测试来评估风机并网后的性能表现,并通过控制技术来保证风机的安全运行,提高并网效率。
本文将分析风电场并网控制技术的优劣势,探讨其应用过程中可能出现的问题,并提出相应的解决方案。
一、并网控制技术的优势风电场并网控制技术的应用可以大大提高风机的并网效率,降低风机的故障率。
首先,通过风机的并网控制技术,可以在风力不稳定的情况下对风机进行风速和电网电压的匹配调节,从而保证了风机正常的运行;其次,将风机的运行数据实时传输给监管部门,能够及时的发现和解决存在的问题,降低故障率;最后,风机上的控制器能自动识别电网异常并采取相应措施,保证了电网的安全稳定运行。
二、并网控制技术的劣势在风电场建设的过程中,并网控制技术的应用存在一些问题。
具体包括以下几个方面:1.监管部门缺乏标准要求,存在一定的难度和风险。
2.风机并网系统本身存在一定的造价和技术难度。
3.并网阻抗的不稳定性会对风机的并网速度产生影响,使控制系统产生振荡。
三、解决方案1.建立监管标准和制度建立监管标准和制度可以避免风电场并网控制技术的失控,减轻投资方和操作者的风险,也可以促进风电技术的进一步发展。
2.发展智能化控制系统风电场应使用智能化控制系统,利用数据采集、远程通信技术实现实时控制和监测,并针对控制算法和硬件设计进行优化,使风机并网控制更加智能化和精准化。
3.加强技术研究和开发加强风机并网控制技术研究和开发可以优化并网效率和性能,提高可靠性和安全性,也为未来风电技术的发展奠定基础。
总之,风电场并网控制技术是建设风电项目必不可少的一环,其优势和劣势都需要我们认真思考和研究,积极探索适合的解决方案,做好并网控制工作,从而为风电行业的可持续发展做出积极贡献。
风电新能源并网技术研究摘要:在构建绿色社会的理念指引下,为了减少环境的污染,多数传统能源使用领域逐渐以电力商品来作为第一优先替代能源。
在这种背景下,电力行业的发展就迎来了全新的时期。
风电作为一种生态效益显著的资源开发形式,近年来受到全社会的广泛关注,风电是以自然资源来作为能源转化的一种重要形式,相对于传统的火力发电而言,其生态价值更为显著,十分契合构建绿色社会的发展观。
尽管风电的优势性如此明显,但是风电并网过程中,仍然存在着一定的不足,从而影响了电网的稳定性。
基于此,就需要结合风电发展的趋势,来加强对并网技术的研究与应用工作,从而让风电更好地并网运行,发挥出其生态作用。
关键词:风电工程,新能源,并网技术。
1风电新能源发展现状风能利用技术主要是采用大齿轮的风轮对小密度的风能进行转换,但是现有风轮机对于风能的开发利用程度较低,受各种因素的影响,造成风轮机的效率维持在20%-50%之间。
风的方向和速度具有不确定性和间歇性,电能波动较大,考虑风力机组的本身特性,造成得到的电能具有较大的差异性和波动性。
我国具有丰富的风能资源,但是在对风能资源的利用上却比较受限。
由于资源本身比较丰富且难以储存,造成对于风能的利用成本远高于发电环节的成本,因此在蓄电方面受限,对于电力的运用不充分。
另外,由于电网的不可调度性及风能不可控性,无法对风力风电实现行之有效的调度,与此同时,部分地区缺乏先进的机组设备,造成对电力运用受限,加大了调度的难题。
就目前来看,由于技术受限,因此各地区风能利用率较低,且电网调度困难,影响电力系统的发展。
对此,首先应考虑风电对于电能质量的影响,通常采用异步发电机规避风电单机的影响,直连配电网。
丰富的风电资源距离核心用电区较远,电能的远距离传输会造成谐波污染,使得电压闪变风险系数变大;其次,实现对电网的调度和规划,可以最大化利用现有的风能资源,但是由于风能调峰量具有一定的局限性,制约了对风电的使用率,一旦电网无法实现对功率的有效控制,很容易造成风力注入受阻问题。
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。
风电场并网技术研究及风电功率预测近年来,随着环保意识的普及和对可再生能源的需求增加,风能成为了备受关注的可再生能源之一。
众所周知,风能是一种不稳定的能源,其产生的电力难以与电力系统实时负荷匹配。
因此,风电场的并网技术研究和风电功率预测成为了当下研究的热点。
一、风电场并网技术研究风电场并网技术研究主要针对的是如何将风电能够稳定地注入电力系统。
这其中有许多涉及到的问题,如频率稳定、电压调节、谐波消除等等。
而这些问题的解决,需要依靠电力电子设备的技术支撑。
风电电力电子设备主要分为两类:变流器和控制器。
其中,变流器是将风电机组中的交流电力转换为电网中需要的直流电流。
控制器则是用来控制变流器中的电力电子元件,以实现对电力的输出调节。
同时,为了提高转换效率和减小功率损耗,可以采用多电平逆变器等技术,以及使用磁耦合变压器和滤波电容等方式消除谐波。
除此之外,为了满足电力系统给出的功率要求,风电场还需要参与到电力系统的调度运行中。
这就需要风电场与电力系统之间建立良好的信息交流机制。
在这方面的研究中,一些智能化的技术被应用进来,如使用通讯网络实现风电场与电力系统之间的实时通讯,采用多智能体控制技术实现风电场间的分布式协同控制等等。
二、风电功率预测风电功率预测指的是在未来一段时间内,风电场产生的功率大小可以进行预测。
这对电力系统在运行调度、发电计划编制、市场交易等方面都具有重要意义。
但是,由于风能的不稳定性和时空分布的随机性,这导致风电功率预测面临着很大的技术难度和不确定性。
目前,风电功率预测主要采用的方法分为三类:统计学方法、物理学模型和人工智能方法。
其中,统计学方法主要是通过历史观测数据统计和处理得到各种指标,并利用回归分析、时间序列预测、神经网络模型等建立具有一定预测准确率的模型。
物理学模型则是基于风电机理进行建模,通过数学公式描述风电机组与风速之间的关系,并利用数值计算方法,求解出风电机组在不同时刻的发电功率。
风力发电机组并网控制与功率协调技术随着资源的匮乏和环境保护的呼声日益高涨,可再生能源成为热门话题。
风力发电作为其中的重要一环,其并网控制与功率协调技术的研究和应用显得尤为重要。
下文将从风力发电机组的并网控制和功率协调两个角度进行论述,展示风力发电的发展现状和未来趋势。
1. 风力发电机组的并网控制技术风力发电机组的并网控制是指将风力发电机组的电能输出与电网进行连接,实现发电功率的传输和利用。
1.1 并网方式及控制策略目前,常见的风力发电并网方式有直驱式和机械变速器式。
直驱式风力发电机组将风轮与发电机直接连接,无需机械传动装置,具有结构简单和可靠性高的优点。
而机械变速器式则通过机械变速装置将风轮的转速与发电机的额定转速匹配,提高发电效率。
在风力发电机组的并网控制中,需考虑风速、电网频率和功率等因素。
根据这些因素的变化,可以采用最大功率点跟踪(PPT)和恒速控制等策略,实现发电机组的最佳工作状态和最大发电功率输出。
1.2 并网保护与电网稳定性风力发电机组并网时,需考虑对电网的保护和稳定性。
并网保护主要包括过流保护、过频保护和过压保护等,通过在风力发电机组并网过程中监测和控制这些保护参数,确保电网运行的安全可靠。
另外,风力发电机组并网还需关注电网稳定性。
由于风力发电机组输出功率的波动性,可能会对电网频率和电压产生影响。
因此,需要通过有功和无功功率的控制,实现风力发电机组与电网的无缝衔接,提高电网的稳定性。
2. 风力发电机组的功率协调技术风力发电机组的功率协调是指通过合理的控制手段,使不同风力发电机组之间的功率输出协调一致,提高整个风电场的发电效率。
2.1 多机组的功率协调在大型风电场中,通常会有多台风力发电机组并列运行。
为了协调多机组之间的功率输出,减小风力发电机组之间的相互影响,可以采用功率控制策略。
这些策略主要包括基于功率参考值的PID控制、模型预测控制(MPC)和群控制等。
2.2 风电场的功率调度风电场的功率调度是指根据电网需求和风力资源情况,合理分配和利用风力发电机组的功率输出。
风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深,可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。
其中,风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。
如今,全球范围内的风电装机容量正在不断增长,风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。
因此,对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究,对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。
一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。
在国内外的风电场建设中,为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求,采取了多种并网运行控制策略。
1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时,再投入电网并网运行。
这种策略可以降低并网电流的冲击,使风力发电机组较轻松地完成并网过程。
2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值,通过控制电网侧的电压来实现控制目标。
这种策略适用于小型风电场。
但是在大型风电场中,因为电网的容量限制,恒功率控制策略的适用范围有限。
3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。
这种策略适用于风能资源稳定的情况下,但是在不稳定的风能资源条件下,其控制精度会受到较大的影响。
4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置,将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。
这种策略具有较好地控制性能和经济性。
以上是常见的并网运行控制策略,这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。
为了提高并网运行的效果,需要进行策略的优化研究。
二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面:1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化,采取不同的控制策略来实现并网运行,通过根据实时表观功率和风速数据,对风机的控制策略进行实时调整,可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。
风电场并网稳定性研究随着清洁能源的快速发展,风力发电已成为当前最为热门的清洁能源之一。
按照目前的趋势,未来数年内将会有越来越多的风电场被建设。
然而,随着风电场规模的不断扩大,其并网对电力系统稳定性的影响也越来越大。
为了保证风电场的并网稳定性,研究风电场并网稳定性已成为目前的热点话题之一。
1. 风电场并网稳定性的影响因素风速和风向的变化是风电场输出电功率的主要影响因素,风电场的输出功率随着风速和风向的变化而变化。
在并网状态下,风电场的出力将会对电力系统的供电保障、稳定性、及电能质量造成一定程度的影响。
此外,风电场具有不确定性,其输出电能也可能会受到风电机组故障、限电、延期检修等影响。
2. 风电场并网稳定性评估方法为了对风电场的并网稳定性进行评估,需要建立相应的方法。
目前,评估风电场并网稳定性的方法可以分为两大类:一是基于传统的电力系统稳定性评估方法,比如支路功率变化法、模态分析法、Lyapunov稳定性分析法等。
二是基于概率和统计分析的方法,比如蒙特卡洛方法、小波分析方法等。
3. 风电场并网稳定性控制方法为了保证风电场的并网稳定性,需要开发相应的控制方法。
现有的方法主要有三类:一是基于自适应控制策略,通过对风电机组参数进行实时调整来提高风电场的稳定性。
二是基于无刷直流电机控制策略,通过对风电机组的几何变量(包括转子速度、转子位置角度等)进行实时调整来控制风电场的输出功率和频率。
三是基于压缩感知控制策略,通过对风电场的输出功率进行压缩感知处理来控制风电场的稳定性。
4. 风电场并网稳定性的未来研究方向随着科技的不断进步,风电场的并网稳定性的研究也越来越深入。
未来,研究风电场并网稳定性的方向将围绕着四个方面展开:一是针对风电机组故障和恶劣天气条件下的风电场并网稳定性进行研究;二是建立基于统计分析和机器学习的风电场并网稳定性预测模型;三是研究风电场与其它清洁能源发电设备之间的协调与控制策略;四是通过仿真实验等方法,定量研究风电场与电力系统之间的相互影响。
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。
风电机组并网对电网稳定性的影响研究1. 引言1.1 背景介绍风电机组是利用风能转换成电能的装置,是一种清洁能源发电方式。
随着环保意识的提高和可再生能源的发展,风电机组的装机容量逐渐增加,也越来越多地并入到电网中。
风电机组并网对电网稳定性的影响备受关注。
传统的电力系统主要依靠燃煤、火电等发电方式,这些发电方式不易受到外界因素的影响。
但随着风电机组等可再生能源的广泛应用,电力系统面临着新的挑战。
由于风能的不稳定性和不可预测性,风电机组并网对电网频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流以及传输能力等方面都会产生影响。
研究风电机组并网对电网稳定性的影响成为当前学术界和电力行业的热点问题。
了解风电机组并网与电网稳定性之间的关系,有助于更好地控制风电功率的输出,提高电网的可靠性和安全性。
本文将从多个方面对这一问题展开研究和探讨。
1.2 研究目的研究目的旨在探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,具体包括频率稳定性、电压稳定性、动态响应、短路电流和传输能力等方面。
通过深入研究风电机组并网对电网的影响机制,可以为电力系统的规划、运行和控制提供科学依据,对于提高电网的可靠性、稳定性和经济性具有重要意义。
本研究旨在揭示风电并网在不同情况下对电网稳定性的影响规律,为电力系统的风电并网规划和运行管理提供技术支持,促进清洁能源的大规模应用和电力系统的可持续发展。
通过研究风电机组并网对电网的影响,可以为相关部门制定更为合理的政策和措施,提高电网运行的效率和可靠性,推动电力系统向低碳、清洁、智能的方向发展。
1.3 研究意义风力发电具有清洁、可再生、资源广泛等优点,被广泛应用于电力系统中。
随着风电机组规模的不断扩大,其并网对电网稳定性的影响越来越显著。
本研究旨在深入探讨风电机组并网对电网稳定性的影响,为电力系统运行提供科学依据和技术支持。
风电机组并网对电网频率稳定性的影响是本研究的核心内容之一。
风电机组的不稳定输出会导致电网频率波动,影响电网的稳定运行,因此有必要对其影响机理进行深入研究。
风电场的接入电网问题研究
一、引言
随着清洁能源技术的不断发展,风电的应用越来越热门。
然而,与此同时,风电场的接入电网问题也成为了一个瓶颈。
本文就风
电场接入电网问题展开探讨。
二、风力发电技术
风力发电是指利用风力转动机械设备产生电能的一种方式。
风
力是由于太阳的辐射能不断加热地球表面而产生的大气运动。
利
用这种运动,人们可以通过风机将风能转化为电能。
三、风电场接入电网技术的难点
风电场接入电网技术的难点比较多,主要有以下几个方面:
1.电网稳定性问题
风电场接入电网后,由于其能量波动较大,易引起电网波动,
影响电网的稳定运行。
2.电压和频率问题
将大容量风电场接入电网后,容易出现电压和频率问题,有时
亦会引起降载甚至影响其他用户的用电质量。
3.并网投资成本问题
风电场并网需要完善的设备和技术,这也增加了投资成本,制约了风电场的发展。
四、风电场接入电网技术的发展趋势
随着技术的进步,风电场接入电网技术也在不断进步。
未来,主要有以下几个发展趋势:
1.智能电网技术
未来可能会有更加智能化的电网技术,使得风电场并网更加稳定可靠。
2.电力储存技术
电力储存技术的发展将有助于解决风电场能量波动的问题。
3.低压电网的发展
未来可能会有更多的低压电网建设,以便更加有效地接入风电场。
五、总结
风电场接入电网问题是一个重要的问题,涉及到能源行业、电力行业等多个方面,其技术难点也比较多。
未来,随着技术的进步,风电场接入电网问题也将得到有效的解决。
风电场并网性能评估的实验设计与执行随着全球对清洁能源的需求不断增加,风电作为一种环保的可再生能源迅速得到了发展。
风电场并网是风电技术中一个非常重要的环节,它直接影响着风电的发电效率和运行稳定性。
因此,对于风电场并网性能的评估至关重要。
本文将从实验设计与执行方面进行探讨。
一、实验目的本次实验的目的是对风电场并网性能进行评估。
主要包括以下几个方面:1. 评估风电场的电压调节性能2. 评估风电场的频率调节性能3. 评估风电场的电流调节性能4. 评估风电场的无功功率调节性能二、实验器材与布置1. 实验器材本实验需要的器材包括两台风电发电机、一台交流电源、电能表、三相电压表、三相电流表、功率因数表、数字示波器等。
2. 布置方式两台风机都需接上电容器并相互并联,与配电网并联。
交流电源通过接触器开关闭合对电容器进行充放电,控制风机的转速。
三、实验内容与步骤1. 电压调节性能评估a. 风机直接通过电容器向配电网提供有功功率,系统中增加负荷,设定有功功率目标值,并测量风机终端电压及变压器绕组侧电压。
b. 测量电容器电压,计算出各种负荷下的电容器容量。
c. 设定出力功率在220kW到440kW之间,记录每50kW的风能,以70%和50%为限值计算风电场终端电压波动,得出电压调节评估指标。
2. 频率调节性能评估a. 风机直接通过电容器向配电网提供有功功率,设定风机的有功功率运行目标值,并根据需要添加电阻负荷并进行测量。
b. 记录风电场变压器侧电压和电容器电压信号,并进行频率分析。
c. 每隔2kW记录一次风能,放电电容器,测量电容器电压,记录调节响应时间,为频率调节的评估指标。
3. 电流调节性能评估a. 风机直接通过电容器向配电网提供有功功率,设定风机的有功功率运行目标值,并切换到功率因数调节模式下进行测量。
b. 电容器电压,变压器两侧电压,风电场功率因数和电容器电流等数值参数进行记录。
c. 当有功功率在变值时,记录电容器电流,以此计算风电场的电流调节性能评估指标。
风电场中风电机组的并网控制策略研究随着全球对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁和可再生的能源形式,得到了广泛的发展和应用。
风电场作为集中式风力发电系统的核心组成部分,其中的风电机组的并网控制策略研究尤为重要。
本文将探讨风电场中风电机组的并网控制策略,以期提高风电场的稳定性、安全性和效率。
一、风电机组的基本原理和技术特点风电机组是风力发电系统的关键组成部分,其基本原理是依靠风能驱动风轮转动,通过风电机组内的发电机将风能转换为电能。
其核心技术特点包括可调桨叶、变速传动和电网并联控制等。
1. 可调桨叶技术可调桨叶是风电机组中的关键部件,能够根据实时风速和风向调整叶片的角度,以实现最大化能量捕捉。
通过控制桨叶的转动角度,可以调节风电机组的输出功率并提高发电效率。
2. 变速传动技术变速传动系统是风电机组的核心部件之一,能够根据风速的变化,调整发电机转速以保持最佳的转速比。
通过采用变速传动技术,可以提高发电效率,降低机械磨损和噪音。
3. 电网并联控制电网并联控制是风电机组实现并网发电的关键技术,通过控制风电机组的运行状态和输出功率,确保其与电网的稳定连接。
并网控制策略要考虑到电网的电压、频率等参数,以保证风电机组的安全运行和电能的稳定输出。
二、风电场中风电机组的并网控制策略1. 风电机组运行模式选择风电机组的运行模式选择是并网控制策略的基础。
根据电网需求和风速状况,风电机组可以选择恒功率输出模式、恒电压输出模式或恒频率输出模式。
在实际运行中,根据风电机组的容量和电网负荷的变化,还可以采用柔性运行模式,实现电网调度和需求响应。
2. 风电机组的电网响应能力风电机组的电网响应能力是确保其与电网连接稳定的关键。
在电网电压或频率发生变化时,风电机组应能有效调整输出功率,以确保其稳定运行并与电网保持同步。
电网响应能力的提高需要优化控制策略,比如采用快速的功率控制回路和频率响应控制算法。
3. 风电机组的无功功率控制风电机组的无功功率控制对维持电网的稳定运行和功率因数的平衡至关重要。
风力发电并网控制系统分析摘要:风电工程在我国逐渐兴起,以其清洁、可持续等特性颇受人们青睐。
但风力发电易受环境影响而产生波动,由此带来的风电并网问题也必需得到重视。
本文介绍了一种普适性的发电并网控制系统,提供了一种以微网技术为基础的并网控制策略和方式,从环保性与经济性的角度分析了该风电系统的应用范围,并揭示了风电并网控制领域未来的研究方向。
0 引言以风电为主的新能源发电系统在我国已投入使用,且近年来风电场的数量在不断增加。
中国新能源装机比重逐年上升,截至2013年底,全国风电并网容量为77.16GW,2013年全国风电和光伏发电量达140TW·h,相当于一个中等发达省份的用电量。
根据国家可再生能源发展规划,到2020年全国风电装机容量将达到200GW,届时中国的能源结构将发生重大改变,因此必须提前开展相关研究以支撑新能源的大规模发展。
风电等新能源发电受所处环境影响较大,故其所发电力幅值、频率及相位等特征的变化较传统发电系统更大。
当新能源并网的发电量较小时,这种不稳定性对整个电网带来的影响较小,并网时产生的波动可看作负荷预测误差;但当新能源并网的发电量达到一定程度时,其将对整个电网产生影响,如:增大电网调峰、调频的压力;增加电网运行方式安排以及备用容量配置的难度;影响电网的供电质量;影响系统安全稳定性。
此时,基于传统发电的确定性调度管理方式已不再适用,且目前新能源发电调度受政策影响较大,故需针对新能源运行特点及政策要求,运用的调度技术支持手段,建立新的并网控制系统,使电网运行能充分适应大规模新能源发电的特性,提高电力系统新能源利用率。
[1]1 新能源发电并网控制系统框图分析图1 新能源发电并网控制系统框图如上图所示,新能源发电并网系统的控制分为电网和新能源场站两个部分。
电网部分将新能源场站作为一个整体进行管理;而场站部分以整体形式参与电网调度,对场内风电机组及其他设备进行局部管理,通过两方面协调配合以支撑新能源调度。
风电场并网运行与功率预测算法研究随着全球对清洁能源的需求不断增长,风能作为一种可再生、无污染的能源形式,在能源领域扮演着重要角色。
风电场并网运行与功率预测算法的研究,旨在提高风力发电系统的运行效率和可靠性,实现可持续能源的最大利用。
一、风电场并网运行研究风电场并网运行是指将风能转化为电能,并将其与电网进行连接,供电给用户。
风电场并网运行的关键问题是如何实现风能的稳定输送和电网的高效接纳。
为此,需要解决以下几个方面的问题:1. 电力系统调度与控制:针对风电场并网运行过程中的电力调度与控制问题,研究人员需要开发高效的调度策略和控制算法。
这些算法需要结合电力系统的实时数据,确保电力的平衡、稳定和安全。
2. 风电场的电网接入:风电场并网运行需要将发电的电能接入电网。
研究人员需要考虑电网的稳定性、频率调整等因素,设计合理的接入方式和协调控制策略。
3. 储能技术的应用:为了解决风电场功率波动的问题,研究人员可以利用储能技术进行风能的储存和释放,提高风电场的运行效率和稳定性。
二、风电场功率预测算法研究风电场的功率预测是指根据历史风速和其他相关气象数据,预测未来一段时间内风电场的发电功率。
功率预测的准确性对于风电场运营商和电力系统的调度非常重要。
研究人员通过以下方法来提高功率预测的准确性:1. 基于统计模型的预测:通过收集历史风速和发电功率的数据,运用统计模型(如回归分析、时间序列分析等)建立功率预测模型。
这些模型可以根据历史数据的特征和趋势,预测未来的风电场功率。
2. 基于人工智能的预测:人工智能技术如人工神经网络、遗传算法等被广泛应用于风电场功率预测中。
通过训练模型,根据输入的气象数据和历史风速,预测未来风电场的发电功率。
3. 基于气象数据的预测:气象数据是风电场功率预测的重要参考因素。
研究人员可以通过利用气象观测站的数据,结合风机的特性和地理环境等因素,建立功率预测模型。
风电场并网运行与功率预测算法的研究在风能行业中具有重要的应用价值。
风电场并网运行管理关键技术解析随着清洁能源的重要性日益凸显,风电作为一种可再生能源,在能源结构调整中扮演着越来越重要的角色。
而风电场的并网运行管理则是保障其稳定运行和发挥最大效益的关键。
本文将就风电场并网运行管理的关键技术进行解析,探讨其在风电产业发展中的作用和挑战。
1. 风电场的并网接入技术风电场的并网接入是指将风电场与电网相连接,使其能够向电网输送电能。
在并网接入中,关键技术包括:- 输电线路规划设计:根据风电场的地理位置和电网负荷情况,合理规划输电线路,确保输电效率和稳定性。
- 变流器技术:利用变流器将风力发电机产生的交流电转换为适合电网输送的直流电,实现风电场与电网的匹配。
- 并网控制技术:采用先进的并网控制系统,实现风电场与电网的同步运行,保障电网稳定性。
2. 风电场的运行监控与维护技术风电场的运行监控与维护是保障风电设备安全稳定运行的重要环节。
关键技术包括:- 远程监控系统:通过远程监控系统实时监测风电机组的运行状态和电力输出,及时发现和处理异常情况。
- 预防性维护技术:利用大数据分析和智能诊断技术,预测风电设备的故障和损坏,提前进行维护,降低停机率,提高风电场的可靠性和可用性。
- 定期检修与保养:制定科学的检修计划,定期对风电设备进行检修和保养,延长设备寿命,提高运行效率。
3. 风电场的功率调度与优化技术风电场的功率调度与优化是实现风电资源最大化利用的关键。
关键技术包括:- 预测技术:利用气象数据和风电场历史运行数据,对风力发电的产能进行精准预测,为功率调度提供依据。
- 多元能源协调调度技术:将风电与其他能源(如太阳能、水力等)进行协调调度,实现能源互补和平稳供应。
- 储能技术:采用储能设备(如电池、压缩空气储能等),存储风电场的过剩电能,以应对风力波动带来的不稳定性,提高风电的可调度性和稳定性。
4. 风电场的安全管理技术风电场的安全管理是保障人员和设备安全的重要保障。
关键技术包括:- 安全监测与预警系统:建立完善的安全监测与预警系统,实时监测风电场的安全运行状态,及时预警并采取应对措施。
2021年8期科技创新与应用Technology Innovation and Application管理创新风电场并网运行安全管理策略分析李建林(国华能源投资有限公司河北分公司,河北张家口075000)引言在社会主义现代化建设快速推进的当今时代下,社会生产对电力的需求逐渐增加,传统的电能生产方式显然已经不能满足节能环保工作的需求,各种新型绿色能源发展起来,受到社会各界的广泛关注。
风能具有清洁、可再生的特点,生产电能的过程也较为安全,有效利用风能发电有助于社会经济效益、生态效益的提高,对可持续发展工作的稳步提升具有非常重要的意义。
本文主要从风电场并网运行的安全管理方案进行探讨。
1风电场运行特点1.1风力发电的过程风力发电主要通过风吹入汽轮机,带动其旋转,进而将风能转变为可以利用的机械能,机械设备在齿轮的传动下将机械能传送到发电机位置,促使转子转动引起发电机工作,电能就由此产生。
最终结合区域内变电站工作的协调将电能传送到需要用电的位置。
1.2风电场运行的特点风力发电以风能为基础,可以对自然界的能源进行合理利用,并且还能够减少电能生产带来的环境污染。
风电场通常建设在远离人群居住地的位置,环保价值非常高。
但是受到某些因素的影响,风电场的并网运行生产的电能和社会对电能的需求仍然有一定的距离,需要后期的风电场工作中进行调整。
2风电场并网运行安全管理的现状当前我国的风力发电总量在世界上占据前列,风力发电也是我国重要的电力生产方式。
风力发电对环保工作的推进有着很大的帮助,但在安全管理工作中同样存在一些问题,以下从风电场并网的运行情况出发进行探究。
2.1风机制造技术不足在风力发电工作中,我国的生产技术仍然和国外的先进水平存在巨大的差距,国内仍然采用老式的风力发电机组,以直接驱动的方式作为主要的运作技术,新型技术手段所使用的设备占据的比例不高。
因为我国在风力发电的技术研究工作中远远落后于发达国家,所以大部分的风力发电设备仍然使用比较老旧的型号,难以维持长期的安全稳定运转。
风电场并网运行与控制研究第一章概述
风电场是指利用风能发电的电站,该电站由风机组成。
随着节能减排与可再生能源的提倡,风电场的建设也越来越受到重视。
风电场建设后需要进行并网运行,这是将风电场产生的电能输送到电网中,为供电系统提供稳定的电力。
同时,为了保证风电场的安全、稳定运行,需要对其进行控制。
因此,风电场并网运行与控制研究变得异常重要。
本文将从风电场并网运行和控制两个方面进行探讨,并系统介绍其研究现状和存在的问题。
第二章风电场并网运行
2.1 风力发电机组简介
在风电场中,风力发电机组是将风能转换为电能的设备。
其基本构成包括叶轮、变速器、发电机等。
目前主要采用的是双馈风力发电机和直接驱动风力发电机两种形式。
2.2 风电场电站接入电网的原理
风电场并网运行需要将电站输出的交流电由变电所接入电网。
变电所会将电这些电由交流电转变为高压直流电,然后经过输电线路输送到升压变电所。
在升压变电所,将高压直流电转换为高
压交流电,最后送入公共电网。
为了保证风电场的电能与公共电
网的稳定性,需要合理地进行电流控制与电压控制。
2.3 风电场电站接入电网的影响
风电场电站接入电网产生的影响主要包括以上两个方面。
在电
流控制方面,由于风力发电机组具有不可控因素(如风速变化),电流的波动将产生较大的功率波动,对电网安全、稳定性造成一
定的影响。
在电压控制方面,由于风电场最大功率点与公共电网
不一致,当风电场向电网注入电量过多或不足时,容易造成电网
电压的过高或过低,影响电网的稳定性。
第三章风电场控制
3.1 风电场电力质量控制
电力质量是指电气设备均匀稳定地接收、传送、使用电能的能力,是电能质量的核心要素。
在风电场中,电力质量控制是保证
风电场稳定运行的基础。
电力质量控制主要采用的是电压调整,
通过在发电机的输出侧串入电容器和自解耦变压器等措施,减缓
电压波动,同时降低电磁干扰等问题的影响。
3.2 风电场无功控制
无功控制是指在电网中进行无功功率调节,保证电网的安全稳
定运行。
在风电场中,无功控制主要采用电容器并入的方式。
通
过对电容器容量的调整,来达到对风电场的无功控制。
3.3 风电场并网控制
并网控制是指通过控制电压和频率等手段来确保风电场顺利并入公共电网,并保证电网的稳定性。
在风电场中,采用先进的智能控制系统来控制电力输出、频率和电压等参数。
这些控制系统主要包括电网侧智能调节器、发电机侧智能调节器和并网控制器等。
第四章研究现状和存在的问题
4.1 研究现状
目前,风电场并网运行与控制的研究已经取得了较大的进展。
研究人员主要集中在风机模型设计、风电场并网控制、电力质量监测等方面。
同时,国内外已经有很多风电场并网运行的成功实践:以德国为例,其以风电场为主的能源供应已经占到了全国总供应的18%,成为了风电行业的典范之一。
4.2 存在的问题
虽然风电场并网运行与控制已经取得了重大进展,但在实践过程中依然存在着一些问题。
比如:风机的设计以及风电场的并网控制技术还需要进一步提高,风电场与传统电站的配合控制还有待优化等。
此外,风电场的建设与政策、环境等问题也需要进一步探究。
第五章结论
总之,风电场并网运行与控制是能源行业一个重要的发展方向。
通过前人的经验总结,我们可以更加快速地推进风电场建设。
同时,风电场与公共电网的配合控制需要进一步加强和优化。
随着
科技的不断发展,相信风电场将会越来越成为重要的能源供应方式。