风力发电对电网的影响
风力发电对电网运行的影响
风力发电对电网运行的影响摘要:对于能源资源的合理利用,能够有效推动社会的进步,是社会发展的基础,是经济进步的原动力。
但是目前全球对于能源资源的消耗量是比较大的,与此同时,也造成了严重的环境污染,这会直接阻碍社会的可持续发展的。
因此,对于新型的可再生资源的合理利用和开发是非常必要的,对于风力能源的合理运用是具有重要意义的,近年来,我国对于太阳能、风能、地热能、潮汐能的应用在不断广泛。
风力发电具有着环保、绿色、节能的特点,本篇文章将对风力发电对于电网运行的影响进行具体的分析和阐述。
关键词:风力发电;电网运行;影响引言:我国对于新能源的开发和利用在不断广泛起来,风力发电被社会各界广泛关注起来,风力发电产生的电力能源的应用规模在不断扩大,其占比在不断提高,这就使得常规电力能源的调整控制能力在降低,风电能源与常规电力能源的功能是很难实现持平的,这就使得风力发电的过程中比较容易出现一些问题,所以要注重对与这些问题采用合理的措施进行解决,尽量避免风力发电给电网运行造成影响,要充分发挥风力发电的优势,有效推动我国电力事业的不断进步和发展。
1、风力发电的现状我国对于风力发电的应用是比较早的,在19世纪50年代中后期就已经对其进行应用,经过不断的进步,现阶段处于平稳发展的趋势,我国风力发电的发展速度也是比较快的,目前已经继火力发电和水力发电的第三能源。
我国进行风力发电采用的仍然是国外的先进技术,或者根据实际情况出发,以先进的国外技术为基础进行改造和创新,使其发电技术能够适应我国风力发电的实际需求,但是就目前情况来看,自主研发方面还需要不断提高。
在2009年,我国风力发电总装机的容量已经位于世界第二位,现阶段已经发展为世界第一的水平,这充分说明了我国风力发电的速度。
但是在进行风力发电的过程中,与电网运行还存在着一些矛盾,不能实现协调的发展,这就给电力事业的稳步发展造成的影响,主要是风力发电的建设速度与电网运行节奏没有统一,还存在着一定的差距;而且风力发电过程中比较注重的是资源的规划,这需要拥有完善的方案进行管理。
风力发电并网对电网的影响概述
风力发电并网对电网的影响概述摘要:风能作为一种清洁能源,越来越受到各个国家的重视。
世界范围内风电装机容量一直在增加。
随着装机容量的增加,风力发电对电网的影响也越来越明显。
介绍风力发电的并网条件及并网特点,不同风力发电机与电网的并入方式;介绍风电并入电网对电网的影响和我国的电网结构及内蒙古地区电网的大概结构。
关键词:风力发电并网风电场中图分类号:tm614 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)002-076-021 风力发电概述1.1 风力发电形式风力发电有两种:一是离网发电;二是并网发电。
目前中国的风力发电还处于试点阶段,并网发电的技术不够成熟。
比较成熟的是北欧和美国。
并网并不是一件很简单的事情,能够并网的电流具备正弦波交流50hz,另外还有电压和功率等。
风机的离网应用有多种多样,主要可以分为以下几类:(1)为蓄电池充电:这种应用大多是指单一家庭住宅使用的小型风力发电机。
(2)为边缘地区提供可靠的电力,包括小型和无人值守的风力机。
风力发电机通常与蓄电池相连,而且也可以与光电池或柴油发电机等其他电源联机,为海上导航和远距离通信设备供电。
(3)给水加热:这种系统多用于私人住宅。
典型的用法是将风力发电机直接与浸没式加热器或电辐射加热器相连。
(4)边远地区的其他使用:包括为乡村供电、为小型电网系统供电,以及为商业性冷藏系统和海水淡化设备供电。
在离网风力发电系统的应用中,占主导地位的是利用风力发电机为蓄电池充电。
这类风力发电机的转子直径通常小于5m,而且其额定功率低于1000w。
独立的风电系统主要建造在电网不易到达的边远地区。
1.2 风力发电的特点风力发电与火力发电相比,有其自身的缺点和优点,主要有:(1)装机规模灵活,可根据资金情况而决定一次装机的规模。
(2)它是一种不污染环境,也不消耗资源的清洁能源,所需的动力只是自然界中的风。
(3)投入资金少,有一台风力机的资金就可以安装一台,投产一台。
风能光伏能源发展对电力系统产生的影响研究
风能光伏能源发展对电力系统产生的影响研究随着全球环保意识的不断加强,清洁能源逐渐走入人们的视野。
其中最为常见的清洁能源便是风能和光伏能源。
这两种能源具有绿色环保、永续发展等诸多优势,因此得到了广泛的推广和应用。
而随着它们在能源领域的应用范围越来越广,也对电力系统产生了一定的影响。
下面,本文将探讨风能和光伏能源发展对电力系统产生的影响。
一、风能发电对电力系统产生的影响1. 电力系统调峰能力缺乏风力发电具有不稳定性,容易受到天气、季节等自然因素的影响。
因此,在风力发电中,电力系统调峰能力十分重要。
调峰能力可以保证风能发电的顺畅运行,使其尽量发挥出其优势。
但是,在许多地区,电力系统调峰能力不够强,导致风能发电的效率不高。
2. 电网安全稳定性受到影响在电力系统中,稳定性是十分重要的一个指标。
而风能发电的不稳定特性会对电网安全稳定性产生一定的影响。
在发电量波动较大的情况下,电网的负荷也会跟着波动。
如果电力系统的调控能力不足,那么就会增加电网的运行风险。
因此,在风能发电中,如何保证电网安全稳定性尤为重要。
3. 低投资成本是优势所在虽然风能发电对电力系统带来了某些负面影响,但其低投资成本是其优势所在。
在大规模风能发电项目构建过程中,大多采用了大量标准化的技术和设备,有效降低了建设成本。
此外,由于风能发电的并网电价较高,一定程度上减轻了电力公司的负担。
因此,风能发电发展前景广阔。
二、光伏能源发展对电力系统产生的影响1. 具有高可靠性和生态环保特点与传统的火力发电相比,光伏发电没有燃烧物质、不会产生二氧化碳等有害物质,且设备不易损坏,具有高可靠性。
因此,其对环境的影响较小,更适合应用于城市等人口密集地区。
2. 稳定性不足需要加强调峰能力与风能发电类似,光伏发电也具有不稳定性。
由于受到天气、季节、昼夜等因素的影响,光伏发电存在着较为明显的波动性。
因此,在实际应用中,需要加强光伏发电的调峰能力,保证其能够持续稳定运行。
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。
《2024年风电接入对地区电网线损影响分析》范文
《风电接入对地区电网线损影响分析》篇一摘要:本文着重分析了风电接入地区电网后对线损的影响。
通过理论分析、数学建模和实际案例相结合的方式,深入探讨了风电接入对电网线损的机理、影响程度及可能的优化措施。
研究结果表明,风电的接入对地区电网线损有显著影响,应通过合理规划和运行管理,实现线损的有效控制。
一、引言随着清洁能源的快速发展,风电作为可再生能源的重要组成部分,其接入电网的比例逐渐增加。
然而,风电的随机性、波动性等特点给电网的稳定运行带来了新的挑战。
其中,风电接入对地区电网线损的影响成为了一个值得关注和研究的问题。
本文旨在分析风电接入对地区电网线损的影响,为电网规划和运行管理提供理论依据和参考建议。
二、风电接入与线损关系理论分析1. 线损基本概念及计算方法线损是指电能从发电厂传输到用户过程中,由于电阻、电导等因素造成的能量损失。
其计算主要依据是电网的电压、电流和功率因数等参数。
2. 风电接入对线损的影响机理风电接入电网后,由于风力发电的随机性和波动性,可能导致电网功率因数变化,进而影响线损。
此外,风电并网还可能改变电网的运行方式和潮流分布,从而对线损产生影响。
三、数学建模与仿真分析1. 建模基础建立考虑风电接入的地区电网线损计算模型,包括电网结构、设备参数、风电场模型等。
2. 仿真分析通过仿真软件对不同风电接入比例、不同风速条件下的线损进行计算和分析。
结果表明,风电接入比例越高,线损变化越明显。
四、实际案例分析1. 案例选择与数据收集选择多个具有代表性的地区电网,收集其风电接入数据、线损数据及电网运行数据。
2. 数据处理与分析对收集到的数据进行整理和分析,探究风电接入与线损之间的实际关系。
结果表明,风电接入对线损的影响与电网结构、运行方式等因素密切相关。
五、影响程度及优化措施1. 影响程度风电接入对地区电网线损的影响程度因地区、电网结构和运行方式的不同而有所差异。
一般来说,风电接入比例越高,线损变化越明显。
风力发电对电网运行的影响及对策
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。
《2024年直驱机组风电场对电网继电保护影响的研究》范文
《直驱机组风电场对电网继电保护影响的研究》篇一一、引言随着可再生能源的快速发展,风力发电作为绿色能源的重要组成部分,在全球范围内得到了广泛的应用。
直驱机组风电场作为风力发电的主要形式之一,其大规模并网运行对电网的稳定性和继电保护带来了新的挑战。
本文旨在研究直驱机组风电场对电网继电保护的影响,分析其潜在的风险和挑战,并提出相应的解决方案和优化措施。
二、直驱机组风电场概述直驱机组风电场是指采用直驱式永磁发电机组的风电场。
直驱机组具有结构简单、维护量少、发电效率高等优点,因此在风电场建设中得到了广泛应用。
直驱机组风电场的并网运行,不仅提高了风能利用效率,还为电网提供了清洁、可再生的能源。
然而,大规模直驱机组风电场的并网运行也给电网带来了新的挑战和问题。
三、直驱机组风电场对电网继电保护的影响1. 故障电流特性变化直驱机组风电场的接入改变了电网的故障电流特性。
由于直驱机组的控制策略和电力电子设备的引入,故障电流的上升速率和幅值与传统电网有所不同。
这可能导致传统的继电保护装置在识别和响应故障时出现误动或拒动的情况。
2. 保护装置配合问题直驱机组风电场的接入还可能引发保护装置之间的配合问题。
由于风电场的分布性和大规模性,保护装置之间的配合和协调变得更为复杂。
此外,直驱机组的控制策略和电力电子设备的引入也可能影响保护装置的配合和协调。
3. 电网稳定性问题直驱机组风电场的接入可能对电网的稳定性产生影响。
风力发电的间歇性和波动性可能引发电网的电压和频率波动,进而影响电网的稳定性。
此外,大规模直驱机组风电场的接入也可能对电网的潮流分布和短路容量产生影响,进一步增加了电网的稳定性问题。
四、解决方案与优化措施1. 改进继电保护策略针对直驱机组风电场对继电保护的影响,需要改进继电保护策略。
通过对故障电流特性的分析和研究,优化继电保护装置的定值和动作特性,提高其对直驱机组风电场接入后的适应性和可靠性。
2. 加强保护装置之间的配合和协调为了解决保护装置之间的配合和协调问题,需要加强电网调度和运行管理。
风力发电对电网的影响
风力发电对电网的影响【摘要】文章从风力发电的特点出发,详细的分析和研究风力发电对电网的影响,从而提出有效的控制措施,确保电网的正常运行。
【关键词】风力;发电;电网;影响1 风力发电及其特点1.1 风力发电的介绍随着社会经济的快速发展,以及科技技术水平的不断提高,利用可再生资源风能进行发电,已经成为了电力企业的重要工作。
利用风能进行发电,不仅可以减少发电过程中污染现象的出现,而且还能够对促进社会经济的快速发展,从而使得风能发电受到了电力企业的足够重视。
在传统的发电过程中人们一般都是利用煤炭以及其它的资源进行发电,不仅消耗了大量的煤炭资源,而且还增加了环境的污染,因此使得风力发电技术得到了广泛的推广和应用。
随着科学技术的不断提高,利用风力发电在降低了发电成本的同时,也提高了电力企业的经济效益。
1.2 风力发电的特点在风力发电的过程中,由于其本身的特性,使得风力发电具备其他能源发电所无法具备的3个特点:①随机性和不可控性。
风资源是不受限制的,人们无法对其进行控制和存储,在利用风资源发电的过程中操作人员也无法通过调节和控制对其进行发电,而是根据风资源的变化而发电的,所以风力发电具有随机性和不可控制性[1]。
②不可调度性。
由于风能具备不可控制性,使得在发电的过程中不能根据风力负荷的大小,对发电进行有效的调度,从而为风力发电的调度带来了重大的压力。
③发电形式的多样化。
在风力发电的过程中由于其本身的特性,所使用的发电形式也是多样化的,如利用同步发电机、异步发电机或者是双馈感应发电机对风能进行发电。
2 风力发电对电网的影响在我国风力资源富集的地区,电网都是相对薄弱的,因此利用风资源进行发电,就会为电网的调度、质量以及安全稳定性等方面带来严重的影响。
2.1 风力发电对电网调度的影响利用风资源进行发电对电网的调度有着直接的影响,其主要表现在2个方面:①由于在我国风力资源富集的地区,人流量就会相对的较少,从而导致电网的结构薄弱以及电网的负荷量较低,当在风力发电的过程中,输入风电功率不仅会对电网的潮流分布进行改变,而且还会为局部电网节点的电压带来严重的影响[2]。
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。
风力发电并网对电网的影响概述
风力发电并网对电网的影响概述摘要:智能电网建设中的一个重要方面是解决以风能为代表的可再生能源发电的接入问题。
风力发电逐渐以大型风电场的形式并入电网,给电网带来各种影响。
下文就风力发电并网对电网的影响进行了探讨关键词:风力发电并网;电网;影响引言在各种可再生能源发电形式中,风力发电因其技术成熟和成本优势成为最具规模化商业开发前景的新能源发电形式。
一、风力发电基本原理风力发电机组是一种将风能转化为电能的能量转换装置,包括风力机和风力发电机两大部分,工作过程:空气流动的动能作用在风力机风轮上,推动风轮旋转起来,将空气动力能转变为风轮旋转机械能,风轮的轮固定在风力机轴上,通过传动系统驱动风力发电机轴及转子旋转,风力发电机将机械能转变成电能输送给负荷或电力系统。
二、风力发电并网运行的分析随着风力发电的快速发展,风电场的并网已成为必然的途径。
从风电问世以来,风力发电经历了独立运行方式、恒速恒频运行方式、变速恒频运行方式。
当今变速恒频发电系统已成为主流,但风力发电并网仍是热点的研究话题。
不管是哪一种发电类型,并网总是以保证电力系统稳定性为基本原则。
风力发电相比于火力发电和水力发电,由于其不稳定性需要更精确的并网控制技术。
并网运行时,需满足:电压幅值与电网侧电压幅值相等;频率与电网侧频率相同;电压相角差为零;电压波形及相位与电网侧的电压波形及相位保持一致。
这样保证了并网时冲击电流理想值为零。
否则,若并网产生很大的瞬时冲击电流,不仅损坏电力设备,更严重的是使电力系统发生震荡,威胁到电力系统稳定性。
从大的方向看,风力发电系统并网分为恒速恒频风力发电机并网和变速恒频风力发电机并网。
恒速恒频并网运行方式为风力发电机的转子转速不受风速的影响,始终保持与电网频率相同的转速运行。
虽然其结构简单、运行可靠,但是对风能的利用率不高,机械硬度高,而且发电机输出的频率完全取决与转速,如控制不好,并网时会发生震荡、失步,产生很大的冲击电流。
风力发电对电力系统的影响及解决措施
风力发电对电力系统的影响及解决措施摘要:风力发电作为一种可再生能源,对电力系统产生了积极的影响,但也带来了一些挑战。
风力发电的输出受到风速的影响,因此电力输出会有波动。
这可能导致电力系统的不稳定性,特别是在风速变化较大的情况下。
大规模风力发电的集中接入可能会对电力系统的稳定性产生影响。
由于风力发电的不可控性,可能导致电网频率和电压波动。
通过合理的规划和技术应用,可以解决这些问题,实现可持续的电力供应。
关键词:风力发电;电力系统;解决措施风力发电技术是一种利用风能转化为电能的可再生能源技术。
随着对可再生能源的需求不断增加,风力发电技术也得到了广泛的研究和发展,通过改进风机的设计和优化,以提高其效率和可靠性,这包括改进叶片的形状和材料,提高风机的控制系统,以及优化风机的布局和排列方式。
为了更好地利用风能资源,可采用气象数据和数值模拟方法来确定风能资源的分布和变化,并为风电场的选址和规划提供科学依据。
随着风电场规模的不断扩大,风电场的运维和管理成为一个重要的研究领域,开发智能化的监测和控制系统,以提高风电场的运行效率和可靠性,并降低维护成本。
将风力发电系统与其他能源系统集成,以实现能源的多样化和互补,这包括与太阳能、储能技术和智能电网等能源系统的集成研究。
风力发电技术的研究主要集中在提高风机效率、评估风能资源、优化风电场运维和管理、提高系统的可持续性以及与其他能源系统的集成等方面。
这些研究的目标是提高风力发电的经济性、可靠性和环境友好性,推动可再生能源的可持续发展。
一、风力发电对电力系统的影响及解决措施风力发电作为一种可再生能源,对电力系统产生了积极的影响,但也带来了一些挑战。
(一)不稳定的电力输出风力发电的输出受到风速的影响,风速的变化导致风力发电机的输出功率波动,这可能导致电力系统的不稳定性。
需要注意的是,风力发电的不稳定性是其固有的特点,无法完全消除。
因此,在规划和设计风力发电项目时,需要综合考虑电力系统的可靠性和稳定性要求,以及风力资源的特点和变化情况。
风力发电对电网的影响
风力发电对电网的影响一、引言:能源是推动社会进步和人类赖以生存的物质基础。
目前全球能源消耗的速度逐年增加,大量的能源消耗,以带来很多的环境问题,如环境变暖、生态破坏、大气污染等,并且传统的化石能源储量有限,过度的开采利用将加速其消耗力度,在我国由于长期发电结构不合理,火电所占的比例过大,由此带来了日益严重的燃料资源的短缺和环境污染问题。
对于可再生资源的开发和应用有着重大的前途。
在各种各样的可再生自然资源中,风能有很大潜力,风能在发电的技术上日益成熟,商业化应用的提高,是最具有大规模开发利用前景的可再生自然资源。
经济方面,风力发电成本的不断下降,同时常规能源发电由于环保要求的增高,随着风力发电技术的成熟,风力发电的成本将有进一步降低。
当风电装机容量占总电网容量的比例较大时对输电网的安全和经济运行都会带来击。
大风天气时风电出力增加,会造成严重的输电瓶颈。
此外,大规模风力发电对系统小干扰稳定、频率稳定及电压稳定都有着不同程度的影响。
风力发电功率输出的随机波动很大且不可控,预测精度较差,这对发电运行计划方式以及系统备用容量也都提出了新的要求。
二、风力发电机的类型分析风电并网的影响,首先要考虑风力发电机类型的不同。
同风电机组的工作原理、数学模型都不相同,因此分析方法也有所差异。
目前国内风电机组的主要机型有3种,每种机型都有其特点。
2.1异步风力发电机国内已运行风电场大部分机组是异步风电发电机。
主要特点是结构简单、运行可靠、价格便宜。
这种发电机组为定速恒频机沮,运行中转速基本不变,风力发电机组运行在风能转换最佳状态下的几率比较小,因而发电能力比新型机组低。
同时运行中需要从电力系统中吸收无功功率。
为满足电网对风电场功率因数的要求,多采用在机端并联补偿电容器的方法,其补偿策略是异步发电机配有若干组固定容量的电容器。
由于风速大小随气候环境变化,驱动发电机的风力机不可能经常在额定风速下运行,为了充分利用低风速时的风能,增加全年的发电量,近年广泛应用双速异步发电机。
风力发电对电网的影响
风力发电对电网的影响:1、对电能质量影响:由于风能的随机性以及并网风组的运行特性,将影响电网的电能质量,主要表现为:电压波动,电压闪变,电压跌了及谐波。
2、对电网稳定性影响:接入电网末端,改变了配电网功率单向流动的特点;使系统潮流分布发生了变化;从而影响电网的稳定系。
3、大型风电机组,由于没有独立的励磁装置,并网时会产生5~8倍于额定电流的冲击电流;对于小容量的电网,并网瞬间会造成电网电压的较大幅度下降。
1、风电场规模问题电力系统中风电规模的大小采用以下2个指标来表征。
A)风电穿透功率极限。
风电穿透功率是指系统中风电场装机容量占系统总负荷的比例。
风电穿透功率极限定义在满足一定技术指标的前提下接入系统的最大风电场装机容量与系统最大负荷的百分比,表征系统能够承受的最大风电场装机容量。
B)风电场短路容量比。
风电场短路容量比定义为风电场额定功率与该风电场与电力系统连接点的短路容量比,表征局部电网承受风电扰动的能力。
以上2个指标的经验数据只供参考。
要确切分析电网接纳风电能力,还是应该通过对系统稳定性、电能质量、电网调峰能力等具体问题进行分析之后才能确定。
2、电压波动和系统稳定性问题在风电机组启动、退出和风速变化的情况下,往往会一起电压波动。
风电机组启动引起的电压波动可采用软并网启动方式和多台机组分组启动来解决。
但风速超过切出风速或系统发生故障时,风电机组会从额定出力状态退出并网状态,从而引起电网电压的突降。
而由于机端的电容补偿抬高了机组脱网前风电场的运行电压,因此脱网会使电网电压突降更加明显。
大型风电场的风力发电机几乎都是异步发电机,在其并网运行时需要从系统吸收大量无功,增加了电网的无功负担。
严重情况下,当系统发生三相接地短路时,有可能造成电网电压失稳。
因此在风电场接入电网之前应采用恰当的风电机组模型来计算分析系统电压稳定性问题。
同时,风电场应采取必要的措施预防此类问题,如分组投切电容器静止无功补偿装置、超导储能装置。
风力发电对电网运行的影响
潮汐 能等 都得 到 了广泛 的应 用。 在 这种 社会 经 济 背景 下,风 力发
3 . 2针对 电能质量不 良影响的措 施 风 电机 组与 电网末 端连接 时会 在一 定程 度上改变配电网功率流 动的单 向性 ,而事实上 这种问题在起初规划 中总会被 忽略 ,这种现象 在很大程度上增加了风电场周围电网运行 的安
全隐患 ,使之超出 了规定的安全范围,严重时
( 2 )对 电网电压等级和输 电方式进行 适
发 电对 于 电网运 行带 来的 不 良影 响,并提 出了几 点有 效的 解 决措
施 , 以 期 从 根 本 上 促 进 风 力 发 电 与 电 网运 行 之 间 的协 调 发 展 。
候还会 引发 电压崩溃 。与此同时 由于风力发电 当的改变 ,例如用超高压输 电方式代 替高压输 电方式,并对 自动控制装置上 的输 电线路进行 在运 行过程 中会 向电网中注入大量 的电量 ,这 改造或换新,可以在一 定程度 上有效避免 电能 会严重感染到电网频 率和运 行稳定性 。此外也 质量受到风力发电的不 良影响 。 会导致短路问题出现增大 了母线 、开关等装置
我 国地 域辽 阔,风 力资源 丰 富的地 区不 在少数,这 类地区通 常电网都比较薄弱 ,负荷 量较小,周围环境对 风电功率也 带来 了一定 的
容量进 ,并做好详细记录,以便 为风电并网的 约束 ,因此调整 电网潮流分布是必要手段,但 建设和发展提供有利的参考依据 ,同时 也为电 是在这样也会影响到电网节点电压。风 能无法 力企业在短时 间内提高风力并网的技术 水平提
控制 ,而且稳定性较差, 同时也具有一定的间 供 良好 的技术支持。 ( 3 )针制 定合理 的风 力发电并网调 度管 歇性 ,导致风 电机组的运行也呈现出波 动性和 理制度 并不 断改进和完善 ,科学预测风 电场风 电功率,保证风电机 组的积极作用可 以充分发
风力发电技术及对电网的影响
风力发电技术及对电网的影响摘要:能源是人类生存的物质基础,是推动社会进步的重要条件。
清洁的环境和充足的能源是经济持续发展的基本条件。
随着经济的快速发展,全球能源消耗率逐年上升,煤炭、石油、水电等能源的开发利用已经达到较大规模,但这些能源是有限的,不能满足人类长远发展的需要。
在各种可再生能源中,风力发电最有潜力。
风力发电因其成本低、资源取之不尽、利用方便等优点,已成为我国可再生能源利用中最有前景的发电方式。
风力发电技术越来越成熟,风力发电成本越来越低。
关键词:风力发电;电网;影响;随着目前我国科技的发展和时代的进步,政府对清洁能源的开发与投入正日益加大,工业的发展对能源的需求也在不断地增加,对能源结构加以调整,逐步增加清洁能源在整体能源供给当中的比例已势在必行。
一、风力发电技术的关键问题1.风电质量问题。
风力发电技术的一个关键性问题就是风电质量问题。
风能作为一种可再生的能源,其有着强大的能量,但是性质很不稳定,风速和风向时刻都处于变化中,而风速和风向的变化又直接影响到电力系统输出的功率和稳定性。
在这种情况下,为了保证风电的质量,我们必须在风电机组中增设依稀装置来稳定其输出功率,而这些装置的调控是很复杂的。
目前风力发电技术中存在单机容量小的问题,在工作时如果电压达到额定的容量时,也会出现电力输出功率不稳定的现象。
2.风电机组不能进行整体设计。
随着风力发电技术的快速发展,我国的风电机组的零件的生产能力也大大提升,但是与发达国家仍存在一定的差距,尤其是一些核心部件,仍然靠依靠进口。
这就导致了我国风力发电机组并不能通过国产化的程序进行设计和安装。
此外,在风电机组的管理和检修等方面,我国的相关技术也较为落后,阻碍了风力发电行业的发展。
3.安全性能不高。
安全性不高也是我国风力发电技术发展中的一个关键性的问题。
由于电网及电力输送过程中的安全性不高就极易导致风电过程中出现故障,主要的故障一般发生在发电机组的组装过程中,首先由于发电机组的组装本身就很复杂,而且技术人员的技术水平有限,加之管理力度不足,使安装环节的技术不到位,如果处理不及时就会导致较大安全事故的发生,影响用户的用电的稳定性和用电安全。
风力发电对电网运行的影响
风力发电对电网运行的影响摘要:利用风力进行发电,不仅可以提高人们的环保意识,而且还可以降低电能运行的成本,是未来能源发电的发展趋势。
但是在风力发电的过程中由于受到多方面因素的影响,为电网的调度、质量以及安全稳定性带来了严重的影响,因此在风力发电的过程中,必须要根据存在的问题采取相对应的解决措施,从而降低风力发电对电网带来的影响,确保电网的正常运行。
本文对风力发电对电网运行的影响进行分析。
关键词:风力发电;电网运行;影响风力发电作为一种绿色能源有着改善能源结构、经济环保等方面的优势,也是未来能源电力发展的一个趋势,但风力发电技术要具备与传统发电技术相当的竞争力,还需进一步改善其并网性能,降低风电并网对电力系统的运行带来的负面影响。
本文从分析风力发电对电力系统的影响入手,综合比较了各国研究和工程人员在风能电力并网方面的解决方案,指出各方案的优缺点,期待更加成熟的风力发电技术的形成,以建设我国具有自主产权的风电产业。
1风力发电及其特点概述风能是一种常见的清洁可再生能源,我国古代就有着利用风能来建造风车抽水、磨面等装置,国外也有类似的利用风能的经验。
而到现代,随着社会经济的发展以及环保、节能口号的不断提倡,风能再一次成为人们眼中最为宝贵,且有着很大开发前景的自然能源,利用风能进行发电的技术也在不断成熟。
传统的能源发电中环境污染始终是人们重点关注的问题,利用风能发电,不仅可以有效解决污染问题,而且随着技术的不断创新与发展,风能发电的经济成本在不断降低,其经济效益在逐渐提升。
据分析,当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒6米时,只有16千瓦;风速每秒5米时,功率降低为9.5千瓦,可见风力与经济效益之间成正比值的关系。
风力发电技术能够迅速发展的原因,除了洁净,可再生,对环境影响较小之外,还有许多自身存在的优势,如风电场建设占地面积少,对于土地要求低,而且建设工期较短,就目前来讲,风力发电的技术已经相当成熟了。
风力发电对电网运行的影响
风力发电对电网运行的影响摘要:改革开放以来,社会的经济在不断的发展,为了能够进一步加强环保建设,做到对能源过度消耗问题的处理,新能源产业在目前也得到了明显的发展。
尤其是在近些年我国的科学技术等都得到快速发展,所以使用的太阳能、风能和地热能等都已经成为当前重点关注的能源之一,在这种社会经济背景之下,风力发电本身秉承着自身环保、绿色等优点,更好的构建全新的供电网络建设,风电能是目前使用较为重要的电能生产内容之一,其整体发展对电网还是存在一定的影响,所以结合电网运行的实际情况,制定良好的管理计划,能够有效的解决风力发电对电网运行的影响。
关键词:风力发电;电网运行;影响摘要:近些年随着新能源产业的发展和使用,风力发电受到行业来自各界的高度重视。
风电电源的规模在不断的加大,同时其占全网容量的比例也在逐渐的提升,这也导致其实际的控制能力和调整能力被削弱。
但是在实际的应用过程中,其风电电源相比较与常规电源相比还是存在较多的不同,这些问题直接导致了风力发电运行过程中出现各种问题,针对这些问题应当完成合理的选择,避免风力发电对电网运行造成过多的阻碍,就幕墙的风电使用来说,需要充分放大其使用优势,如此一来才能够促进我国电力事业的健康发展。
1我国的风力发电的现状分析风力发电在我国的起步较晚,但是其发展速度较快,到目前为止,其已经成为我国继火力、水力发电之外的第三大发电能源。
在目前的实际情况来看,风力发电的技术仍然处于发展阶段,而我国对相关技术的使用更是依赖国外技术,我国所使用的技术多以国外技术为基础,对其进行吸收和改造创新,自主研发上面还不够到位。
我国风力发电的起步于上个实际五十年代,经过多年的发展和进步,目前已经进入到平稳的发展时期,截止到目前为止,我国的风力发电总机装容量已经达到世界第二,同时还在稳步的进行发展,但是从另外一个角度来看,我国风力发电和电网运行之间还是存在一定的矛盾,运行也不够协调,这样一来直接导致电网节奏不够统一,工作过程中存在矛盾和差距。
风力发电对电网运行的影响
风力发电对电网运行的影响摘要近年来,随着社会的不断进步和经济水平的提高,风力发电凭借着经济实惠和绿色环保的优势在电网运行中得到了进一步的推广运用及发展,并在电力系统中发挥着极为重要的作用。
本文介绍了我国现阶段风力发电的现状,并就风力发电对电网运行在电网调度、电能质量、电网安全性和稳定性方面的影响进行了分析,最终提出了电网企业应对风力发电和电网运行之间相互协调、共同发展采取的措施。
关键词风力发电;电网运行;影响0 引言随着风电电源的规模在全网容量的比例上较大幅度的提升,致使常规电源在电网运行中,控制与调整的能力都被削弱了,而风电电源在调压任务、执行系统调配和抑制系统功率震荡等工作上,很难与常规电源相持平,因而导致风力发电在电网运行中就比较容易产生许多问题。
针对这样的情况,我国电力企业需尽快实现风力发电的并网运行,减少风力发电对电网运行的影响,使风力发电与电网运行能够协调的发展,进而确保电网企业在效益方面的最大化。
1 我国的风力发电的现状分析在我国,风力发电的起步较早,在产业化方面的发展也比较稳定,因而风力发电即将成为火力发电和水力发电后的第三个较大的发电电源。
从风力发电的技术应用上来说,我国的风电企业都通过引进国外先进技术并对技术消化吸收,最终能够把引进的技术经过改革和创新这三个步骤来进行的。
我国风力发电起始于二十世纪的50年代中后期,自从上个世纪的80年代时引入的55千瓦容量的风电机投入到商业化开始运行后,经过这些年的发展和进步,我国在风电市场上已步入了稳定、长久的发展之路。
自2009年起,我国的风力发电机总装机容量大约为2600万千瓦,居于世界第二,而新增的容量高达1300万千瓦,已跃居世界首位。
由此可见,我国电力企业的风电产业已经进入了大跨步发展的一个阶段。
我国的风力发电和电网运行不够协调,导致风力发电对电网运行造成了极大的影响,而致使风力发电和电网运行不够协调的原因有三点:风力发电和电网建设的步伐不统一、风电的发展和规划侧重到资源方面的规划和风力发电的调峰容量不够。
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电力科技
2015.10︱289︱
风力发电对电网的影响风力发电对电网的影响
龚 伟
(云南电网有限责任公司玉溪供电局,云南 玉溪 653100)
【摘 要】文章从风力发电的特点出发,详细的分析和研究风
力发电对电网的影响,从而提出有效的控制措施,确保电网的正常运行。
【关键词】风力;发电;电网;影响
1 风力发电及其特点
1.1 风力发电的介绍
随着社会经济的快速发展,以及科技技术水平的不断提高,利用可再生资源风能进行发电,已经成为了电力企业的重要工作。
利用风能进行发电,不仅可以减少发电过程中污染现象的出现,而且还能够对促进社会经济的快速发展,从而使得风能发电受到了电力企业的足够重视。
在传统的发电过程中人们一般都是利用煤炭以及其它的资源进行发电,不仅消耗了大量的煤炭资源,而且还增加了环境的污染,因此使得风力发电技术得到了广泛的推广和应用。
随着科学技术的不断提高,利用风力发电在降低了发电成本的同时,也提高了电力企业的经济效益。
1.2 风力发电的特点
在风力发电的过程中,由于其本身的特性,使得风力发电具备其他能源发电所无法具备的3个特点:①随机性和不可控性。
风资源是不受限制的,人们无法对其进行控制和存储,在利用风资源发电的过程中操作人员也无法通过调节和控制对其进行发电,而是根据风资源的变化而发电的,所以风力发电具有随机性和不可控制性[1]。
②不可调度性。
由于风能具备不可控制性,使得在发电的过程中不能根据风力负荷的大小,对发电进行有效的调度,从而为风力发电的调度带来了重大的压力。
③发电形式的多样化。
在风力发电的过程中由于其本身的特性,所使用的发电形式也是多样化的,如利用同步发电机、异步发电机或者是双馈感应发电机对风能进行发电。
2 风力发电对电网的影响
在我国风力资源富集的地区,电网都是相对薄弱的,因此利用风资源进行发电,就会为电网的调度、质量以及安全稳定性等方面带来严重的影响。
2.1 风力发电对电网调度的影响
利用风资源进行发电对电网的调度有着直接的影响,其主要表现在2个方面:①由于在我国风力资源富集的地区,人流量就会相对的较少,从而导致电网的结构薄弱以及电网的负荷量较低,当在风力发电的过程中,输入风电功率不仅会对电网的潮流分布进行改变,而且还会为局部电网节点的电压带来严重的影响[2]。
②由于风能是人力无法控制的,发电人员就无法对其是否处于发电的状态进行正确的判断,同时风速的不稳定性和间歇性对发电量也有着较大的影响,在并网后就会导致其具备反调节的特性,从而就必须需要电网预留出更多的电源,并增加风力发电调度的难度。
2.2 风力发电对电能质量的影响
在风力发电的过程中由于风电机组输出功率的波动性,使得风电机组在运行的过程中受到尾流效应以及塔影效应的影响,使得电压出现偏差、波动、周期性脉动等现象,而电压的波动以及闪变对电能质量的影响是最大的。
同时,在风力发电的过程中,由于风力发电机的异步电动机没有独立的励磁装置,在并网之后,就会产生5-6倍的电流,从而导致电网电压发生大幅度的下降[3]。
另外,在变速风电机组中,如果大量的使用电力电子的变频身背,就会导致谐波和间谐波的产生,从而导致电网电压发生畸变。
2.3 风力发电对电网安全稳定性的影响
电力企业在对电网进行最初的设置和规划时,如果没有对风电机组接入电网的末端进行考虑,风电机组在接入电网的末端时,就会使得电网的功率发生改变,由原来的单向流动转变为多潮流的流向和分布,从而使得风电场周围的电压超出电网的安全范围,导致电网的电压出现崩溃。
同时在风力发电的过程中如果对电网的电量进行大规模的注入,不仅会对电网暂态的稳定性带来影响,而且还会为电网频率的稳定性带来严重的影响。
其中在风力发电的过程中如果短路的电流超过了周围变电站开关、母线等设备的遮断容量,就会为电网的安全性带来严重的影响,无法确保电网的正常运行。
3 风力发电与电网运行不协调的原因
3.1 风力发电的建设与电网建设的步伐不统一
风力发电项目的前期工作流程是非常简单的,核查与建设的周期也是相对较短的,而电网接入系统的建设不管是在项目的审查方面还是工程的建设方面都是相对复杂的,低于220千伏的电网可以由各省的相关部门审核,而高于330千伏电网则必须要报备国家能源局进行审核,审核的过程中需要很多的文件,以及审核的阶段,审核的时间是非常之长的,从而导致风力发电的建设的速度要远远的超过电网项目的建设。
3.2 风力发电调峰容量的不足
从电力的平衡角度来看,电网是无法对风电资源进行完全消除的,电网只有具备良好的电源结构以及充足的备用电源,才能够对风电进行充分的利用。
同时,由于风电还具有间歇性、波动速度快以及随机性等特点,所以电网必须要配备一定规模的灵活电源,对风力发电的容量进行提高。
虽然电网能够对调峰容量进行不断的优化和调度,但是由于人们需求的不断增加,为了对人类的需求进行满足,留给风电的负荷度就会非常的小,从而使得电网无法满足风电的需求,使得电力电量的平衡难度不断增加,无法进行有效地平衡。
4 风力发电的有效控制措施
4.1 优化风电场的规划
在风力发电的过程中,要想对供电的质量进行提高,并减少风力发电对电网的影响,就必须要对风力发电场进行科学合理的规划,风力发电场规模的大小不仅对风电的穿透功率有着直接的影响,而且还影响着发电场的流量,因此必须要加强风电场的规划[4]。
其中电网的穿透功率主要是指在电网正常的运行状态中,电网对风电机容量所能承受的最大值。
而短路容量比则是指电力企业电力系统与风电场所连接短路容量的比值,短路容量的比值越小,抗电能力就越强。
同时,在风电场规划和设计的过程中还必须要根据实际的情况,对风电场进行优化,从而减少对电网的影响,提高电力系统的供电质量。
4.2 加强风电场的动态特性
在风力发电的过程中,对风电场自身的动态特性进行不断的提高,也可以减少风电场对电网的影响。
一般情况下,其经常使用的方法有:采用先进的风电机型、使用低电压穿越能力强的设备以及可调节的功率线路,对风电场的动态特性进行增加,并对电网系统的动态进行有效的改善和优化,以及提高风电场的功率和优化风电场的运行条件。
同时,还必须要对电网保留一定的备用误差,对电网功率的因数进行提高,当风力发电过程中出现故障,就可以对一定数量的风量机组进行切除,从而使得电压得到快速的恢复,并确保电网的正常运行。
4.3 加强电压稳定性的控制
在风力发电的过程中,加强电压稳定性的控制不仅可以对电网电压进行很好的控制,而且还可以对电压的节点进行稳定,降低电压的波动性[5]。
因此,可以利用分组投切电容器的方法对电网系统进行无功补偿,并在风电场的出口安装静止武功补偿器,对风电场的节点电压进行稳定,从而降低风力发电对电网电压的影响,确保电网系统的稳定性。
5 结语
综上所述,利用风力进行发电,不仅可以提高人们的环保意识,而且还可以降低电能运行的成本,是未来能源发电的发展趋势。
但是在风力发电的过程中由于受到多方面因素的影响,为电网的调度、质量以及安全稳定性带来了严重的影响,因此在风力发电的过程中,必须要根据存在的问题采取相对应的解决措施,从而降低风力发电对电网带来的影响,确保电网的正常运行。
参考文献:
[1]刁瑞盛.风力发电对电网的影响研究[J].浙江大学,2006(5).
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[3]王海涛.风力发电对电网电压的影响及对策研究[J].重庆大学,2001 (10).
[4]贺志斌.浅谈风力发电对电网的影响[J].科技创新与应用,2015(5). [5]王天施,苑舜,风力发电对电网的影响及对策[J].高压电器,2010(8).。