风电场不同控制策略对电网电压稳定影响的分析
风力发电--电压及无功稳定问题
风力发电接入电网中的电压无功控制问题
风电场电压无功电压的控制原则
• 风电场无功补偿装置宜采用自动控制方式。 • 在风电机组发电时,风电场升压变电站高压侧不 应从系统吸收无功功率。
风力发电接入电网中的电压无功控制问题
风电场的电压控制
•当风电场并网点的电压 偏差在-10~+10%之间 时,风电场应能正常运行。 • 风电场变电站高压侧母 线电压正、负偏差的绝对 值之和不超过额定电压的 10%,一般应控制在额定 电压的-3%~7%。
风力发电接入电网中的电压无功控制问题
风电场无功配置
a) 风电场的无功容量应按照分(电压) 层和分(电) 区基本平衡的原则进 行配置和运行,并应具有一定的检修备用。 b ) 对于直接接入公共电网的风电场,其配置的容性无功容量除能够补偿并 网点以下风电场汇集系统及主变压器的感性无功损耗外,还要能够补偿风电 场满发时送出线路一半的感性无功损耗;其配置的感性无功容量能够补偿风 电场送出线路一半的充电无功功率。 c ) 对于通过 220kV (或 330kV ) 风电汇集系统升压至 500kV (或 750kV )电压等级接入公共电网的风电场群, 其风电场配置的容性无功容量 除能够补偿并网点以下风电场汇集系统及主变压器的感性无功损耗外, 还要 能够补偿风电场满发时送出线路的全部感性无功损耗; 其风电场配置的感性 无功容量能够补偿风电场送出线路的全部充电无功功率。 d ) 风电场无功容量配置的要求与电网结构、 送出线路长度及风电场总装机 容量有密切关系,风电场需配置的无功容量范围推荐结合每个风电场实际接 入情况通过风电场接入电网专题研究来确定。
风力发电接入电网中的电压无功控制问题
风电场电压控制
a) 风电场应配置无功电压控制系统; 根据电网调度部门指令, 风电场通过其无功电压控制系统自动调节整个风电场发出(或 吸收) 的无功功率, 实现对并网点电压的控制, 其调节速度 和控制精度应能满足电网电压调节的要求。 b) 当公共电网电压处于正常范围内时,风电场应当能够控制 风电场并网点电压在额定电压的 97 %~ 107 %范围内。 c) 风电场变电站的主变压器应采用有载调压变压器。 风电场 具有通过调整变电站主变压器分接头控制场内电压的能力。
基于大规模风电并网对电压稳定的影响分析
基于大规模风电并网对电压稳定的影响分析作者:王亚萍来源:《消费电子·理论版》2013年第06期摘要:分析了风电系统中典型的两种风电机组接入电网后,风电场机端电压与系统电压失稳的机理,并对影响风电系统电压稳定的因素做了介绍;最后概括了通过无功补偿可以提高风电系统的电压稳定。
关键词:风电;并网;电压稳定中图分类号:TM712 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2013) 12-0000-01如今风力发电的规模和数量越来越大,当风电并入电网时,对电网的影响也逐渐被大家重视。
无功的缺失是大规模风电场接入电网引起电压不稳定的主要原因。
当风速的增加引起风电机组输出功率增加时,如果没有足够的无功支撑,将会引起系统电压失稳。
一、传统电网与含风电系统电压稳定的联系与区别电压稳定问题本质上是负荷需求和传输系统的供给不平衡问题,含风电系统的电压稳定失稳机理与传统的电压稳定失稳机理是一样的,都是无功供给不足造成电压失稳。
传统的电压稳定问题被认为是负荷侧的稳定问题,即电网末梢的负荷稳定问题,在分析电压稳定的问题时更多的考虑是负荷的建模,对符合的模型建立考虑的比较仔细。
受到风力资源分布的限制,风电场一般分布于沿海和边远地区,其接入的电网一般为地区负荷性质的配电网,网络结构单一,具有快速调节能力的电源较少,相互之间的电气联系比较薄弱,抗风电扰动能力较差,且由于风速的随机性和波动性对系统电压的稳定带来更为复杂的影响,风电的接入改变了系统的潮流,风电引起的功率波动将引起电网电压的显著变化,因此研究风电并网对系统电压稳定的影响有重要的意义。
二、风电并网对电压稳定的影响下面以图1单机无穷大系统来分析风电系统的电压稳定问题。
在对风电的研究中,对以普通感应发电机为代表的恒速恒频风电机组,处理为PQ或RX模型;对以双馈电机为代表的变速恒频风电机组,处理为PQ或PV模型。
此处将风电场等值为PQ节点,接入电网的末端。
当风速增加时,风电场发出的有功功率会增加,风电场的无功功率需求也在增加,因此通常在机端处安装无功补偿装置来维持电压的稳定。
风电场并网运行控制策略及其优化
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。
风电并网对电力系统电压稳定性的影响
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
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。
浅谈风力发电对电网的影响
浅谈风力发电对电网的影响随着我国经济的发展,大规模企业越来越多,对能源的需求也在不断的增长。
但是由于企业的增加对矿产资源的开采带来了很大的压力,矿产资源属于不可再生资源,因此,大规模的开采资源总有一天会被开采殆尽。
为此,必须不断的加快新能源的开发与利用,以替代自然资源,文章通过介绍风力发电对电网的影响,更加清晰阐述了新能源的优势,表明了其在当今社会中的重要性。
标签:风力发电;发电机;电网;可持续发展近年来,随着我国对矿产资源的不断开发利用,出现了资源匮乏的危机。
相信许多仁人志士也已经意识到了这一点,寻找新能源,替代自然资源。
已经成为了当代发展的目标。
既能不污染环境,又能够实现可持续发展是当代的主题。
风能完全符合这一主题,而且在我国风能资源十分丰富,蕴藏了巨大的能量。
因此有效推动风力发电的进一步利用和发展尤为重要。
以下就风力发电对电网的影响展开阐述。
1 风力发电机的类型实现风电并网的前提是首先考虑风力发电机的类型,不同的类型发电机有不同的工作原理。
因此其对电网产生的影响也不尽相同。
目前我国的风力发电机有以下三种类型。
现分述如下:1.1 异步风力发电机異步发电机是目前国内运用最多的发电机,其具有结构简单、运行可靠、价格实惠等优势。
但是这种风力发电机的发电能力较新型的机组发电能力低。
原因是其机组为定速恒频机组,运行转速基本稳定。
不仅如此,在其运行的过程中还得从电力系统中吸收无功功率,才能正常运行。
目前,为了满足该种发电机的使用,多数情况下是在其机端并联补偿电容器,以满足其工作的需求。
1.2 双馈异步风力发电机此种发电机来自国外,价格昂贵。
仅有少数在我国使用。
但是该种发电机可在一定的范围内变速运行。
通过调节器功率因数,不用再额外的吸收无功功率。
例如其功率因数可以从领先的0.95~滞后的0.95。
1.3 直驱式交流永磁同步发电机目前,我国有许多的大型风力发电机组,但是在实际的运用中,有一个共性,就是齿轮箱容易出故障,因为此减少了其自身的寿命。
第五讲风电场对电网的影响
起动时的问题已经用软起动等技术基本解决
风电场对电压影响:慢速电压变化
慢速电压变化可用潮流计算来分析。在最高(对应最小负荷和风电最大)和最低 (对应最大负荷和没有风电)两种电压水平情况下的电压分布。节点1是高压变压 器的中压节点,其电压设定为常值1.0(p.u)。五台750kW的风机所构成的风电场 连接于节点54-58,而所有其它节点通过低压变压器和低压线与用户相连。
W=[(P- p)2 +(Q + q)2]R/V02
风力发电对配电网损耗的影响(续)
功率损耗取决于有功和无功负荷与风电场发电量的相对大小, 网络损耗可能降低,也可能增加。因此一年中有的时期可能
W=(P2 +Q2)R/V02
损耗增加,而另外的时期损耗可能降低。
W=[(P- p)2 +(Q + q)2]R/V02
采用分步补偿方式,根据运行工况进行自动分组投切。当电机满载时, 功率因数一般都能补偿到0.95以上,补偿结果:
发电机负荷(%)
0 25 50 75 100 125
补偿后功率因数(cosφ)1.0 1.0 1.0 0.99 0.99 0.98
5.4 对电网稳定性的影响
风电接入系统引起的稳定问题主要是电压稳定问题。 正常运行时风电穿透功率过大会引起电压崩溃。因为普通的无功补偿方
END
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无功功率负荷和电压控制
△V= V1-V0= (PR-XQ)/V0
有风电时,配电网的设计趋势受电压考虑的驱动而不是由设备的热极 限来驱动。风电场并网常常受电压波动考虑的制约。
评估电压极限的方法。通常考虑两种工况: (1) 风电场最大输出而网络负荷最小→电压升高 (2) 风电场零输出而网络负荷最大→电压降低
关于风电不确定性对电力系统的影响
关于风电不确定性对电力系统的影响摘要:在经济高速发展的过程中,伴随着巨大的能源消耗。
如今全球不可再生能源的逐渐枯竭,促使人们对环保再生能源的研究更加关注和重视,利用风能进行发电,满足社会生产生活的用电需求是开发环保能源的重要部分,但是风电极不稳定很容易对电力系统的运行产生影响,对这些影响因素进行分析,然后利用技术发展改进风电技术具有特别重要的现实意义。
关键词:风电;不确定性;电力系统;影响一、风电不确定性分析基于风力自身的随机性和间歇性等特点,风电场的运行具有很大的不确定性,具体表现为:1.1原动力不可控风力发电以自然风为原动力,自然风不可控,受气象条件影响比较明显,很难大量存储,难以根据负荷需求对其出力进行调节,只能在限定的范围内进行调节。
1.2输出不稳定性风速的波动性、间歇性和难预测性导致风电机组的输出具有很大的随机性。
通常认为风力发电只能提供电力而不能提供有效的发电容量。
研究表明,风电场的容量因子(实际发电时间总和/系统总的正常时间)为1/3。
1.3风电的不确定性因素1.3.1风速的不确定性风速的不确定性反映在风向、平均风速及脉动风速等要素的时空分布上,受到地形、塔位、高度、空气密度、塔影效应和尾流效应等的影响。
平均风速最常用的概率模型是Weibull分布,其尺度参数和形状参数由观测到的风速的期望和标准差来折算。
时域或统计方法仅能考虑导致风电功率不确定的部分因素,而难以完整反映风的时空分布,因此风电不确定性及其对系统影响的评估结果往往偏差很大。
1.3.2风电转换中的不确定性影响风电转换过程的不确定性包括:①风机脱网、故障、检修及由风速越限引起的切入切出;②最大风电功率追踪与远程调节等工况间的变化;③机组运行特性的变化。
1.3.3风电系统外部的不确定性风电系统内部与外部因素,包括常规发电机组、负荷和偶然事件的不确定性。
电网调度需要定量分析风电和负荷的同向及反向波动,并考虑其对充裕性及稳定性的影响。
风电场SVG不同控制模式对系统电压稳定性影响的研究
毕赫线
8 3
7 . 8 9 1
赫砂线
1 6
1 . 4 8 3
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5 8 . 5
2 O
4 . 1 7 2
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砂珠线
韭珠线
l 6
5 3
1 . 2 4 4
0 . 5 1 4
2 S V G在风 电场 的应用
2 . 1 S V G的工 作 原 理
贵 州风 电场 由于并 网距离远 , 一 般 采 用静 止 无功 发 生 器 ( s v G) 来进 行无 功补 偿 。 S V G可被看作一个 电压
型的逆变 器 , 相 当 于 电源 , 只 不 过 在 S V G的 交 流 侧 连 接 的 是 需 要 补 偿 无
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卜 :
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● 电 气 工 程 与自 动化◆ D i a n q i G o n g c h e n g y u Z i d o n g h u a
风 电场S VG 不 同控制模 式对系统 电压稳 定性 影 响的研究
刘 明顺 马覃 峰 朱 灵子
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功 的输 电网, 而 不是无源负载 。因此 , S V G可等 效 为一个 幅 值和 相 位 可 调 的交 流 电源 , 并 通 过 电抗 器 连 接 到 电网上 , 如 图1 所示。
压 的影响 , 并对风 电集中的赫章地 区进行仿真 分析 , 给 出适合 该地 区的 电压控制手段 。
Q = 去 ・ s i n2 8 厶 K 其 中, 占 为U s 与 的相位 差 。通 过调节6 可 以控制S V G注 入
分析风力发电对电力系统的影响
分析风力发电对电力系统的影响摘要:在绿色经济不断发展背景下,进一步加强新能源的研究与应用对推动社会经济发展有着重要意义。
风力发电作为当今我国较为成熟的新能源产业之一,但由于风力发电并网会对电网电能质量造成影响,这就需要采用相应的措施环节二者间的矛盾,提高风力发电的应用范围,确保电网电流与电压的稳定性。
基于此,本文首先分析风力发电特点,阐述风力发电对电力系统的影响,进而提出相应的缓解措施。
关键词:风力发电;电力系统;影响1风力发电的优势在新能源产业当中,风力产业在我国仅次于太阳能产业,并且发展速度极快,已经成为当今最具大规模开发、商业优化前景的可再生能源,全面发展、开发可再生清洁能源,对于提高能源供应,加强能源产业结构、降低生态环境污、确保能源安全、推动经济发展、构建和谐作用有着极大的价值。
风电也已经成为了煤电、水电后的第三大常规能源。
风电在运行当中有着无污染、绿色性特点,在风能转换电能过程中,往往值降低了气流的速度,不会给大气造成污染问题。
通过风力发电能够降低常规能源消耗问题,同时还可以减少二氧化硫、二氧化碳的排放,对保护环境、促进生态平衡、改善能源结构有着重要意义。
在水电后风力发电成为了开发成本最低的清洁能源,随着我国大力推动风电产业的发展,风电技术的研发能力也不断提升,风电成本在不断降低。
预测 2020 年风电上网电价会和煤电、水电持平。
此外,风电规模不断扩大,给风力发电装备制造企业提供了广阔的空间与前景。
风力发电机组涉及到了材料、机电、控制、钢结构等多专业、多学科机电一体化产品,实现了产业化发展,并带动了相关产业发展,有利于推动我国绿色经济发展,由此可见,风电产业已经成为了当今我国十分重要的新兴产业。
2风力发电对电力系统的影响(1)对电力电量平衡的影响。
由于风力发电存在着不稳定、不可控性,而电网运行要求决定的稳定,风力发电无法满足并网的稳定性、连续性、可调度性的要求,这些不稳定的输出功率会对电网直接造成冲击。
风电并网对电网影响因素分析及解决措施
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
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。
风电场功率波动对电网电压的影响
风电场功率波动对电网电压的影响Effect of W ind Farm F luctuati on Pow er on G rid V o ltage赵 勇1,胡雅娟1,黄 巍2(1.哈尔滨超高压局,黑龙江 哈尔滨 150090;2.东北电力大学,吉林 吉林 132012)摘 要:风电场输出功率的随机波动是风力发电区别于其他发电方式的最主要特点。
利用实测数据对风电场的输出功率波动特性进行分析,进而对风电场输出功率波动对电网电压稳定性的影响加以分析,指出抑制风电场输出功率的随机波动是有效解决风电场接入规模的根本方法。
关键词:风电场;功率波动;电网电压中图分类号:TM 614 文献标识码:A 文章编号:100925306(2007)022*******收稿日期:2006212227作者简介:赵 勇(1980—),男,现从事超高压电网运行维护工作。
随着能源和环境问题的日益突出,作为一种新型的可再生能源,风力发电具有环境友好、技术成熟、全球可行的特点,越来越受到人们的重视。
我国风能资源丰富,理论可开发总量将近2.53亿k W ,与世界先进水平相比,我国风电发展有很大差距。
但近年来我国风电也得到了较快的发展,截止到2005年底,装机容量为1260MW 〔1〕,占全国电力总装机容量的0.25%。
由于风能的随机性、间歇性特点,风电场送出的能量是随机波动的,这是风力发电区别于其他发电方式的最主要的特点,也成为制约风力发电规模的最主要的问题。
随着风电场规模的增大,这种波动对电力系统的影响也越来越显著。
风能资源丰富的地区人口稀少,负荷量小,电网结构相对薄弱,风电功率的注入改变了电网的潮流分布,对局部电网的节点电压产生较大的影响。
因此,研究风电场并网引起的系统局部节点电压的变化具有以下重要意义:防止风电注入引起的线路功率过载;防止节点电压越限;防止风电机组因端电压过高或过低造成非正常停机而损失发电量。
本文利用吉林省某风电场的实测数据,分析了风电场输出功率特性,包括风频特性、风电场出力情况、输出功率波动特性。
风电并网对电网电压的影响及对策
风电并网对电网电压的影响及对策当前,伴随着风电产业的快速发展,在政府和电力企业的共同努力下,风力发电取得了显著的进展。
然而,由于风力发电具有不确定性和不可控性,大规模风电并网将会对电网的电能质量和电力系统的安全性等很多方面造成负面影响,其中,电网电压稳定性的问题是最棘手和最困难的问题之一。
因此,研究风电并网对电网电压影响对于大规模风电并网具有很重要的意义。
基于此,本文就风电并网对电网电压的影响及对策进行简要的分析。
标签:风电并网;电网电压;影响;对策1 风电并网对电网电压稳定性的影响1.1 不同风机的影响当前的风力涡轮机大多数都是恒定速度和频率的感应发电机(IG)或者变速恒频的双馈异步发电机(DFIG)。
因为不同的风力涡轮机有不同的无功特性,所以对系统电压的稳定性也不同。
1.2 不同的控制模型的影响对于双馈式异步风电机组有两个控制模型,一个是恒功率因数控制模型,另外一个是恒压控制模型。
在恒功率因数控制模型中,双馈式异步风电机组的功率因数通常被控制为1,那是因为双馈式异步风电机组不与系统交换无功功率。
相对于恒功率因数的控制模型,因为恒压控制模型的目标是发电机的端电压,所以在恒压控制模型中双馈式异步风电机组输出功率的改变将对系统造成更小的电压波动。
1.3 不同的FACTS的影响在柔性交流输电系统的大家庭中,静止同步补偿器(STATCOM)和静止无功补偿器(SVC)是FACTS中最流行的设备。
然而,与SVC比较而言,STATCOM 有更快的响应速度,更好的稳定性,更宽的操作范围和更多的连续无功输出等优点。
此外,对于稳态无功供应,STATCOM与SVC相比较而言支持更高的负载。
2 改善风电并网后电网电压稳定性的措施2.1 在风电送出线路上安装串联补偿设备影响电压稳定性的主要因素包括输电线路上串联的感性电抗。
为了提高电网电压的稳定性,可以减少输电网络中各元件的电抗,从而增加了故障后的传输功率。
为了达成上述目标,最简单的方法就是减少输电线路的电抗,额定电压的大小、线路结构以及并行回路数决定着这个电抗的大小。
电力系统的电压稳定性分析与控制策略
电力系统的电压稳定性分析与控制策略电力系统的电压稳定性是保障电网正常运行的重要指标之一。
在电力系统中,电压稳定性问题可能导致电压波动、电压偏低或电压偏高等问题,进而影响电网的供电质量和稳定性。
因此,对电力系统的电压稳定性进行分析与控制是电网运行和管理的关键任务之一。
首先,对于电力系统的电压稳定性分析,需要考虑电压暂态稳定性和电压静态稳定性两个方面。
在电压暂态稳定性分析中,重点考虑电力系统在发生故障或突发负荷变化时的电压稳定性。
一般采用过渡电压稳定器(Transient Voltage Stability, TVS)来进行分析。
通过建立电力系统的动态模型,采用数值计算方法对系统进行仿真分析,以评估电压稳定性。
在分析过程中,需要考虑系统的阻尼特性、发电机转速、负荷响应等因素,并通过故障分析和故障恢复策略,提高电力系统的电压暂态稳定性。
在电压静态稳定性分析中,主要考虑电力系统在平衡工况下的电压稳定性。
通过潮流计算和电压控制分析,确定系统中各个节点的电压水平,并评估系统的稳定性。
对于电压不稳定的节点,可以通过调整发电机的励磁电压、变压器的调压器和无功补偿控制等手段来提高电压稳定性。
此外,也可以通过优化电力系统的运行方式,如合理调整负荷配置、改善网架结构等方式来提高电压稳定性。
对于电力系统的电压稳定性控制策略,需要综合考虑系统的各种因素和设备的特点。
一方面,可以通过安装电压稳定器来提高系统的电压稳定性。
电压稳定器可以通过调整无功功率的输入输出来控制节点电压,从而维持节点电压在合理范围内。
在系统发生故障时,电压稳定器可以迅速响应,提供有效的电压补偿控制,保证系统的电压稳定性。
另一方面,还可以通过有效管理和优化电力系统运行来提高电压稳定性。
例如,合理调整发电机和负载之间的功率平衡,选择合适的变压器调压器参数,及时补偿功率等方式都可以改善电力系统的电压稳定性。
此外,还可以采用智能调度和优化算法,通过在线监测和预测电力系统的电压变化趋势,提前进行调整和干预,从而保证电力系统的电压稳定性。
风电和光伏发电接入电网的电压稳定及控制策略分析
53第2卷 第22期产业科技创新 2020,2(22):53~54Industrial Technology Innovation 风电和光伏发电接入电网的电压稳定及控制策略分析刘彬彬(国家电投集团山西可再生能源有限公司,山西 太原 030000)摘要:近些年来,由于我国各个行业与领域的快速发展,我国的用电需求也在不断提升。
虽然各个领域和行业的快速发展,在一定程度上推动了国家经济水平的提升,并为人们创造了更加优越的生活条件,提高了人们的生活质量,但是这也在一定程度上增加了能源的消耗,并且打破了生态环境的平衡,如果不对这种情况加以制止和控制,则势必会影响到国家的未来发展。
随着风电和光伏发电技术的应用,也在一定程度上解决了这一困境与问题,因为功能和风能均属于可再生能源,这样不仅累,电力事业的发展提供更多的资源与条件,也降低了不可再生资源的消耗,从而达到促进国家可持续发展的目的,为此本文特对风电和光伏发电接入电网的电压稳定及控制方法进行研究,以供参考。
关键词:风电;光伏发电;电网;电压稳定;控制中图分类号:TM615 文献标识码:A 文章编号:2096-6164(2020)22-0053-02国家的建设与生产中均离不开电网系统的支持,换而言之电网系统的把握着整个国家平稳发展的命脉,而且也能够为国家的发展奠定扎实的基础,同时,人们的生产与生活也离不开电网系统的支持,也正是因为如此,每一个国家均会投入大量的金钱、资源用于生产电能,使电网系统可以稳定运行。
近些年以来,为了能够进一步促进我国的可持续发展,相关的研究部门也针对电网系统的控制系数进行了优化与改革,确保电网可以更加稳定运行。
而为了能够降低能源的消耗,达到保护生态环境的目的,风电和光伏发电技术也被广泛的应用于电网系统中,从而为电压的稳定系统奠定更加扎实的基础。
1 风电和光伏发电接入电网的电压稳定现状分析对于电力系统电压稳定来说,具体指的就是当电力系统受到干扰时,确保电网可以一直保持在稳定的运行状态下,或者可以通过自身的修复能力,使电力系统可以恢复稳定运行,从而保证整个电力系统运行的稳定性,避免电压发生崩溃的情况。
风力发电技术及其对电网的影响分析
风力发电技术及其对电网的影响分析摘要:随着我国社会经济的飞速发展,人们对供电量提出了较高的要求,由于风能具有比较丰富及节能的优势,不断应用发电,更好的提高人们对环境保护意识,也有效的降低了电能的成本。
所以,对于风力发电也逐渐趋向成熟化。
目前,虽然电力系统的运行比较好,但是对于相应的并网发电,造成电网受到一定的影响,进而影响电网系统的正常运行。
本文就针对风力发电技术及对电网的影响进行深入研究。
关键词:风力发电;技术;电网;影响随着世界能源逐渐减少,环境问题也比较明显,国家对可再生能源的大力支持,风力发电在我国整个能源比例中的比重占据重要位置。
风能作为一种清洁能源,其主要具有以下几个特点:投资成本高、持续时间长、风能资源充足等。
目前,我国风力发电得到了大量的普及,不仅能有效的解决了我国在电能方面的不足,还可以有效避免能源消耗所造成的环境污染,其对改善雾霾和全球变暖有着巨大的贡献。
在我国,风力发电的商业前景比较广阔,这与我国的可持续发展相符合。
但是,大力发展风力发电会引起电网发生转变,同时还降低了电网安全及可靠性。
1、风力发电的意义及特点在风力发电过程中,风能是一种比较丰富的能源,在很久以前,我国造出来风车,人们应用风力来进行抽水磨面,在国外也很多应用风能发电的经验。
目前,随着我国科学技术的飞速发展,风能逐渐出现了很多的功能,但其中还存在很多的应用之处没有被开发,所以应用风能运行发电也就自然而然的得到了大家的重视,风力发电也逐渐形成了独特的发电系统。
在以往的发电过程中,人们一般都是应用煤炭和相关资源,产生了大量的环境污染,与生态环境的理念恰恰相反。
所以,应用风能有效的发电,可以很好的处理对环境造成污染的问题,紧跟着科学技术的不断创新,风能发电的消耗也逐渐降低,发电的经济效益反而在不断提高,所以必须要合理的利用风力进行发电。
2、风力发电对电网的影响2.1风力发电严重影响整体电网安全为了满足发电需求,风电机必须与整个电网进行一系列的连接和配置,才能实现高效的供电。
风力发电对电网的影响研究
风力发电对电网的影响研究发布时间:2021-06-30T11:53:37.730Z 来源:《城镇建设》2021年第4卷5期作者:丁文良[导读] 本文以国内风力发电为本文研究主要对象,以国内风力发电对上网电压的直接影响性作为本文研究主要目标,首先详细介绍了国内风力发电的理论概括和基本特点,其次详细分析了国内风力发电对上网电压的直接影响及其作用。
丁文良国家电投集团云南国际电力投资有限公司,云南昆明 650100摘要:本文以国内风力发电为本文研究主要对象,以国内风力发电对上网电压的直接影响性作为本文研究主要目标,首先详细介绍了国内风力发电的理论概括和基本特点,其次详细分析了国内风力发电对上网电压的直接影响及其作用。
最后针对这些因的影响,提出了以下几点有效控制国内风力发电对我国电网环境影响的具体措施和政策建议,希望本文能够对政府相关主管部门能够起到一定的政策帮助指导作用。
关键词:风力发电;电网控制;引言:现如今全世界的能源紧张和环境污染的问题非常严重,各个国家都在加大科技投入发展可持续发展的再生能源。
这其中主要的是风力发电对电网的影响,风力发电不但节约能源,还能结合自然环境为人们产生效益。
风力发电在近些年来的应用大幅度提高,少则几十兆瓦,多则每年可以直接达到上百兆瓦。
但是与其他一些常规的大型火电厂、水电厂不同,风电场的电网输出风力功率不断发生波动,在国际电网中正常运行起来势必会对国际电网建设产生一系列新的影响。
因此非常有必要对目前风电场在国际电网建设中的各种作用、特性以及电网接入国际电网后可能产生的一些影响因素进行全面的分析研究。
1我国的风力发电介绍在我国绿色清洁能源中,风力发电已经得到了越来越多的社会关注,其经济发展也越来越快,规模也逐渐不断扩大。
然而在风力电网正常运行中,风力上网电源与其他常规的通风电压系统相比,其在如何抑制通风电力系统较大功率上的震荡以及功率调节、执行风力发电功率系统上还是仍然存在很大量的问题。
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基 于 双 馈 感 应 发 电 机 ( o by fd id cin d u l e n u t o g n rtrD I ) e eao , F G 的变 速 风 电机 组 不 但 能 大 大 提 高
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解耦 控 制 , 善风 电场 功 率 因数 及 提 高 电力 系 统稳 改
定性 卜 , 因此 , 风 力 发 电 方 面 得 到 了 广 泛 的应 在
风能 转 换 效 率 并 降 低 风 电 机 组 承 受 的 机 械 应
收 稿 日期 :0 1 0 —0 21- 1 5
通讯作者 : 尚青 ( 96 薛 1 8 一), , 男 博士研究生 , 主要从事电网络优化运行和人工智能方法的研究 ; - i:s5 4 0 @q .o E ma x q 29 6 q cr l n
rs e tv l.MATLAB/ i l k b s dsmu ain r are u .Re ut h w h tt e wi d e p ciey S mui a e i lt sa ec rid o t n o s lss o t a h n
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第 2 卷 第 3期 6 21 0 1年 9月
电 力 科 学 与 技 术 学 报
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风 电场 不 同控 制 策 略对 电 网 电压 稳 定 影 响 的分 析
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电机有功 功率 和无 功 功率 的解 耦 控 制. 笔者 在 功 率 解耦 控制 的基础 上 建 立不 同运 行 控 制 策略 模 型 , 并
通 过含风 电场 的 电力系统 仿真 来研究 采用 不 同控制 策 略 的风 电场对 电网 电压稳定 性 的影 响.
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2 双 馈 发 电机 模 型 及 功率 解 耦
2 1 双馈 发 电机数 学模型 .
1 最 大 风 能 捕 获
双馈 风 力发 电机 的功率 特性 可描述 为风 速 的函 数, 其模 型 为
采 用 电动机 惯 例确 定 磁 链 、 流和 电压 的正 方 电 向, 则在 两 相 同步速 旋 转 坐标 系 q下 , 馈 感应 电 双
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文献 [ —9研究 了基 于双馈 感应 发 电机 的变速恒 频 6 ]
风 电机组 动态数 学 模 型及 励 磁 控 制 策 略 , 现 了发 实
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图 1 风 力机 功 率 特性 曲 线和 最 大功 率 追 踪 曲 线
F g r Tu b n h r c e itc v f r a d iu e 1 r i e c a a t rs iswa e o m n
关 键 词 : 双馈感应发电机 ; 功率解耦 ; 电压控制; 无功控制 ; 电压 穿越 低
中 图分类号 : M64 T 1
文献 标识码 : A
文章 编 号 :6394 (010—07 6 17—1021)305— 0
I p c s o nd f r s wih d f e e o t o m a t f wi a m t if r ntc n r l s r t g e n po r g i s v la e s a lt t a e i s o we r d o t g t biiy
薛 尚青 , 金锭 蔡
( 州 大学 电 气 工 程 与 自动化 学 院 , 建 福 州 福 福 300) 5 18
捅 要 : 究 双 馈 感 应 发 电 机 风 电场 在 不 同控 制 策 略 下 对 电 网 电 压 的影 响 , 析 风 电 机 组 的最 大风 能 捕 获 方 法 , 研 分 基 于定 子磁 链 定 向控 制 实 现 功 率 的解 耦 , 出 基 于 功 率 解 耦 的 电 压 控 制 策 略 和无 功 控 制 策 略 的相 应 模 型 . 利 用 提 并
2 2 功 率 解 耦 .
曲线 和最 大功率 追 踪 曲线 . 中 , C是风 力 发 电系 其 B 统 的变 速运 行 区域 , 控制 目标 是 保 持最 优 叶 尖 速 其
比 , 踪最 大风 能 , 区域 又称 为 恒 C 运行 区 ; 机 追 该 。 风 运 行 到 C 点进 入转 速恒定 区 C 进行 转速 限制 , D, 而
为获 得较好 的控 制 性能 , 用 定 子磁 链 定 向矢 采 量控 制 , d轴 取 向于定 子 磁 链矢 量方 向 , 是 有 将 于
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功 率 随着风 速增 大且 持 续 增 大 到 额定 值 ; 着 风 速 随
继 续上升 , 器件达 到 功 率 极 限 , 过桨 距 角 调 节 , 通 进 行 功率 限制 , 系统 进入 功率恒 定 区m .
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图 1 示 为某一 特定情 况下 的风 力机功 率特 性 所
定子 的 电阻 和 自感 ; L 分 别 为 转 子 的 电 阻 和 自 R , 感 ; 为 互 感 ; , 分 别 为 同步角 速 度 和 转 差 角 L △ 速度 ; p为微 分算 子 .
MAT A / i l k搭 建 了含 风 电 场 的 电力 系统 仿 真 模 型 . 真 结 果 表 明 : 用 电压 控 制 策 略 的 风 电 场 能 够提 供 无 L B Smui n 仿 采 功 支 持 , 利 于 提 高 电 网的 电压 稳 定 水 平 , 一 定 程 度 上 满 足 风 电机 组 的低 电压 穿 越 要 求 . 有 在
v la e s a i t i e e tc n r ls r t g e r v s i a e n t i a e . Th x m u wi d o t g t b l y i d f r n o t o t a e is a ei e tg t d i h s p p r i n f n e ma i m n e e g a t r e h d i a ay e n r y c p u e m t o s n l z d,a d a t e p we n e c i e p we r e o p e y s a o — n c i o ra d r a tv o r a e d c u l d b t t r v f x o i n e o t o e h i u s l - re t d c n r lt c n q e ,m o e s f r v la e r g l t n a d v r r g l t n a e p e e t d u d l o o t g e u a i n a e u a i r r s n e o o