风力发电并网技术及电能质量控制策略
新能源发电系统中的并网与电能质量研究
新能源发电系统中的并网与电能质量研究随着能源需求的增长和环境保护意识的增强,新能源发电系统在全球范围内得到了广泛的应用和发展。
其中,新能源发电系统中的并网与电能质量是一个重要的研究议题。
本文将对新能源发电系统中的并网与电能质量进行探讨,并分析其对电力系统运行的影响。
首先,我们先了解一下新能源发电系统中的并网。
并网是指将分散的、独立的新能源发电系统与电力系统进行连接,共同向电力系统提供电能。
在实际应用中,新能源发电系统主要包括风力发电系统、光伏发电系统和生物质发电系统。
这些系统通过逆变器等装置将直流电转换成交流电,然后与电力系统进行连接。
并网能够充分利用新能源发电系统的产能,减少对传统能源的依赖。
然而,并网也带来了一些问题,其中之一就是电能质量的问题。
电能质量是指电力系统中电能的稳定性和纯净性。
而新能源发电系统的并网会对电能质量产生一定的影响。
具体来说,新能源发电系统中的不稳定性和随机性会导致并网电能质量的波动和脉动。
此外,逆变器的运行过程中也会引入一些谐波和电压扰动,进一步影响电能质量。
因此,研究并解决新能源发电系统中的电能质量问题成为了一个重要的课题。
为了保证新能源发电系统的并网电能质量符合要求,我们需要进行相关的研究。
首先,需要对新能源发电系统中的电压、电流进行监测和分析。
通过对电压波形、电流波形以及频谱特性的分析,可以了解新能源发电系统的电能质量问题。
另外,还需要对并网逆变器的运行状态和参数进行实时监控,以及进行故障检测和诊断。
通过这些研究,可以及时发现并解决新能源发电系统中的电能质量问题,确保系统的安全稳定运行。
在研究中,我们还需分析新能源发电系统对电力系统运行的影响。
新能源发电系统的并网会引入大量的电能,改变电力系统的负荷特性和电压特性。
传统的电力系统经验难以应对新能源发电系统的这些变化。
因此,我们需要研究新能源发电系统的并网对电力系统的影响规律及机制,以及相应的调控策略。
通过建立新能源发电系统与电力系统的模型和仿真平台,可以深入研究二者之间的相互作用,为电力系统的运行和调度提供依据。
风力发电并网技术及电能质量控制措施
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。
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略
探究风力发电并网技术的应用及电能质量控制策略摘要:在电力事业快速发展中,重视风力发电并网技术的应用,可实现对风力资源的有效开发与运用,践行环境保护理念的同时提升电能质量。
另外,明确不同风力发电并网技术的优劣势,并通过电压波动以及闪变抑制、增强电能消纳水平、实现电网智能化发展、机组设计改进等策略实现电能质量的控制,推进风力电网并网发展。
关键词:风力发电并网技术;应用;电能质量;控制策略引言当前,我国的风力发电技术已经有较为成熟的应用,并且已经为社会用电发挥了重要作用。
但是,风电并网会在一定程度上对电网产生影响,而且随着风电容量的不断增加,这种影响也越来越明显和严重,所以,要采取有效的方法控制这种不利影响,从而为社会提供更高质量的电能。
1风力发电技术的特点及发展状态风电主要就是将风的动能转变为电力,风能作为一种可再生的清洁能源,受到了全世界的关注。
风能本身就富有丰富的能量,比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。
我国的风能资源十分丰富,可开发并利用的风能高达10亿千瓦。
风本身就是一种无公害的能源,且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。
在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市,选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。
海上风电也是可再生能源发展的关键领域,同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量,在当前能源结构调整等诸多前提下,采用风电能够更好地促进调整的体系推进。
当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。
单机容量稳步提升。
从20世纪80年代开始,我国单机功率55kW为主要发电功率,从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率,从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。
在持续不断地单机容量发展中能够看出,我国风力发电技术也在不断扩大;变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。
失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响,整体额定风速持续变高,在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。
风力发电技术与主要控制策略初探
风力发电技术与主要控制策略初探摘要:随着我国经济的快速发展,人民的生活水平快速提升,智能家具、数字生活开启了新的生活模式,消费升级需求日益增大,对供给侧的产出提出了更高的要求,能源是消费与生产的基础资源,特别是电力,电力需求的增大将带来更多的煤炭资源消耗与污染排放,国内的发电厂仍以燃煤机组为主,而传统的发电方式将给环境造成更大的污染。
所以,风能这一环保型发电技术日益受到人们的重视,其不仅可以缓解经济发展中的能源供应压力,而且具有低碳环保的特点。
但同时我们也应该认识到,风电技术仍需进一步提高,才能持续提高发电效率。
为此,本文对风电技术和主要控制策略进行了研究。
关键词:风力发电技术;电能质量控制策略;安全运行控制策略;发电效率控制策略前言近几年来,为了适应经济和社会发展对能源的需求,风力发电作为一种可再生能源,已被越来越多地采用。
目前,风能的利用主要集中在风电上。
我国风电行业经过多年的发展,已经取得了显著的成绩,但是在实际应用中,风力发电机组的发电效率没有得到大幅提升。
因此,本文旨在通过对风电技术及控制策略的研究,来推动我国风电技术向前发展。
1风力发电技术概述伴随着经济社会的发展,人们对能源的需求日益增长,尤其是低碳、节能、绿色新能源成为世界各国关注的焦点。
风能是一种新型的可再生能源,其不仅低碳环保,而且易于开发。
近几年来,风电技术的研究和应用正是根据上述风能特性而发展起来的,其中最基本的原则就是把风能转化成动能,然后再转化成电能。
要顺利地实现这一过程,必须要有安全高效的风力发电设备,在风力发电机组的设计中,安全高效的实现主要具体化为电能质量控制、安全控制、发电效率控制三个方面。
2风力发电系统介绍一般而言,常用的风电系统随着技术的进步,在具体应用和实际效果上也有很大差异。
第一,定速风力发电系统结构上比较简单,是我国最早投入运行的系统。
当前,这类系统仍在许多领域得到应用,但在实际操作中,也显示出越来越多的问题和不足。
风电并网对电能质量的影响及治理
风电并网对电能质量的影响及治理摘要:风力发电具有环保清洁的特点,是现在非常流行的一种可再生能源的一种利用方式,对缓解我国的能源危机,实现可持续发展战略具有重要意义。
我国风力发电经过一段时期的发展,已经具备一定的规模。
但是风力发电并网却对电能质量产生了一些不良的影响,严重阻碍了风力发电的持续发展。
因此,做好风力发电并网对电能质量影响的研究,积极采取措施进行治理,是我国现阶段不可推卸的责任。
关键词:风电并网;电能质量;影响及治理1风电并网对电能质量的影响1.1电压偏差问题电压偏差时风电并网对电能质量不良影响之一,主要是由于系统的无功功率不平衡引起的。
电压偏差的产生主要是在供电系统运行的时候,其在某一个节点中的电压与供电系统的额定电压所产生的差值,这个差值与供电系统的标称电压之间的百分数就叫做这个节点处的电压偏差,正常情况下来说,35kV及以下的供电系统的三相供电的电压正负的偏差绝对值是不超过其标称电压10%的,对于10kV以及以下的三相供电电压其允许的偏差是在标称电压±7%的范围内的,而对于220V的单相供电电压其偏差是在标称电压的7%-10%的范围内。
我们知道,电力系统的无功功率会进入输电网络,从而使得电路首末端产生较大的电压差。
在风力发电并网的过程中,虽然通过并联电容器补偿来调节电压,但是由于电容器投切过程中,存在调节不平滑的问题,也就是说,电力系统的负荷和发电机组的出力都是在不断发生变化的,电网的结构也随着运行的方式变化而变化,这就引起了电力系统运行功率不平衡,同时,这种调节是阶梯性变化的,无法实现最佳的补偿。
这也就导致了无功功率的波动,从而最终引起电压的偏差问题,影响电网的稳定运行。
1.2电压波动问题风电机组电压波动的原理主要是其线路阻抗上所存在的压降,输出功率中有功电流的分量作用在相应的线路电阻上,压降表示为R*Ir,输出功率中无功电流的分量作用在相应的线路电抗上,压降表示为jX*Im,这样就形成了一定的电压压降,当风电机组输出功率发生波动的时候,有功电流以及无功电流就会随着发生变化,从而引起电网电压的波动。
风力发电并网技术分析及电能质量的控制
风力发电并网技术分析及电能质量的控制作者:王位俊来源:《华中电力》2014年第04期摘要:风力发电是一种新型的绿色能源,正逐渐成为世界各国争相开发的新技术能源。
近几年来,随着科学技术的进步,变速双馈风力发技术在风力发电中得到广泛应用。
该技术能够最大限度的捕获风能,同时还能够实现发电机组以及电网之间的柔性,提高风力发电系统运行的动静态稳定性。
本文针对双馈风力机并网技术进行简单阐述,重点讨论双馈风力发电机组的控制策略,最后通过系统仿真来验证双馈发电机运行性能。
关键词:双馈风力发机;最大风能控制;工作原理;优化策略;仿真技术近几年来,随着国际工业化的进程,全球气候逐渐变暖,环境污染日益严重,支撑工业化进程的能源以及电力所主要依靠的化石燃料已越来越少,常规能源面临着枯竭,因此,风能属于可再生能源,选择风力发电能够延缓煤炭以及石油、天然气等常规能源的枯竭。
双馈恒频发电是20世纪末发展的一种新型发电模式,主要是利用电子技术以及矢量变换控制技术、微机信息处理技术从而引发的发电,在发电技术中得到广泛应用。
[1]到目前为止,主要有爬山法、功率信号反馈控制以及叶尖速比控制方法,来提高风力发电机组的工作效率。
然而,这几种方法几乎都忽略了双馈发电机组本身的效率,即使在风力机中能够获得比较大的风能捕获,但是发电系统对电网输出的有功功率还是会随着电机效率的不同而出现差异。
因此,本文就在捕获最大风能的基础之上,提出双馈风力发电机组的风能控制策略。
一、双馈风力发电机并网技术到目前为止,适合交流励磁双馈风力发电机组的并网方式主要是基于定子磁链定向矢量控制的准同期并网控制技术,即空载并网方式、独立负载并网方式、孤岛并网方式。
另外,对于垂直轴型的双馈机组,由于不能自动起动,所以必须采用“电动式”并网方式。
1、空载并网方式所谓空载并网就是并网前双馈发电机空栽,定子电流为零,提取电网的电压信息(幅值!频率!相位)作为依据提供给双馈发电机的控制系统,通过引入定子磁链定向技术对发电机的输出电压进行调节,使建立的双馈发电机定子空载电压与电网电压的频率!相位和幅值一致。
浅谈风力发电并网技术及电能控制
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。
风力发电并网与控制技术研究
2 并 网逆 变器控 制 策略
21 控 制 目标 .
风力发电并 网系统是一个将直流电转化 为正弦交流电的过程 ,它实 际E 是一个有源逆变系统 。并 网逆变器的控制 目 :控制逆 变电路输 出 标 的交流 电流为稳定的高质量 的正弦波 ,且与电网电压同频 、同相。因此 选择并 网逆变器的输出电流为被控量 .并网逆 变工作方式下的等效 电路 和电压电流矢量 图如图2 所示 。图中u 为逆变电路交流侧 电压 ,U 为电 a 网电压 。因为并网逆变器的输 出滤波 电感的存在会使逆变电路 的交 流侧 电压与电网电压之间存 在相位差 ,即 :为了满足输 出电流与电网电压 同 相位的关系 , 逆变输出电压要滞后于电网电压。 在并 网发电系统中,并 网逆变器l T作在有源逆变状态且其功率 因数 应为l ,以保证不对 电网造成 污染 。当电网电压u 一定时 ,若控制U 沿 … a a方 向调节 ,则从 矢量 罔中可 以看出电感电压矢量u 滞后电网电压矢量 h . u 9 。 , 网输出的电流I O 并 超前 电感 电压矢量u 9 。 ,即与电网电压 同 O 相位 , 从而实现无污染的并网输 出。
l 5 2
应 用 方 法 论
2 笳霸 - 科年 1 王 0 第期 6 1 1
风力发 电并 网与控制 技术研究
张 曼
( 广州有色金属研究 院电器 中心 ,广东 广州 5 0 0 ) 10 0
摘 要 针对 风力发 电并网 系统运行 不稳定 、可靠性低 和保护措 施不全等 缺点 ,本 文提 了一 套新型 的并网控制 方案 。采 用同步P控 制实 I 现最大功率 点跟踪 ( P T),并提 了一种新 l 的互角波 比较方式下 的 电流 跟踪方法 ,优 化可 开关 频率和 电网电压 畸变 ,从而达 到较好 的 MP 型 并网控制 及直流侧 的稳定控 制。在孤 岛保护方 面 ,采用 主动 电流千 扰法 ,从 而实现孤 岛效应的无盲 区检测 。
风力发电的电能质量分析
风力发电的电能质量分析摘要:随着风电接入电网的规模逐步增加,风电对局部电网的电能质量影响日益显著。
风能的波动性和间歇性以及风电机组本身的运行特性使风电机组输出波动功率,波动功率的输出会造成电压波动和闪变问题。
同时,风电机组中电力电子器件的广泛应用导致谐波、间谐波等问题出现。
而电能质量问题直接关系到风电场的正常运行,对风电电能质量进行深入研究有着十分重要的意义。
本文从风电机组和风电场两个层次分析风力发电的电能质量问题。
关键词:风电;电压偏差;电压波动;电压闪变;谐波1电能质量及其影响常规的电能质量描述的是通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。
理想状态的公用电网应以恒定频率、正弦波形的标准电压对用户供电。
在三相交流系统中,还要求各相电压和电流的幅值应大小相等、相位对称且互差120°。
但由于系统中的发电机、变压器、输电线路和各种设备的非线性或不对称,以及运行操作、外来干扰和各种故障等原因,破坏了这种理想状态,因此也就产生了电能质量的概念[1]。
从工程实用角度出发,电能质量包括电压质量、电流质量、供电质量及用电质量。
针对风力发电的电能质量问题,本文主要分析电压偏差、电压波动和闪变以及谐波问题。
1.1电压偏差1.1.1电压偏差的概念1.1.2电压偏差的危害电力系统在正常运行状态下,机组或负荷的投切所引起的系统电压偏差一般不大于10%。
电压偏差过大对用电设备及电网的安全稳定和经济运行都会产生以下危害。
(1)系统运行电压偏低时,输电线路的功率极限大幅度降低,可能产生系统频率不稳定,甚至导致系统频率崩溃。
(2)系统运行电压偏低时,使电网的有功损耗、无功损耗及电压损耗增加。
(3)系统运行电压偏高时,系统中各种电气设备的绝缘受损,使带铁心的设备饱和,产生谐波,并可能引发铁磁谐振。
(4)照明用电设备的运行性能恶化,降低设备使用寿命。
(5)降低家用电器的使用效率和使用寿命。
(6)导致系统中大量使用的异步电动机绕组温度升高,绝缘老化或者击穿,缩短电动机使用寿命,甚至烧毁电动机。
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。
电力发电并网技术及电能质量控制措施
电力发电并网技术及电能质量控制措施
电力发电并网技术是指将分散的、独立的电力发电系统接入到电力系统中,实现互相之间的平行运行和互联互通。
这种技术可以提高电能利用效率,增加电力系统的可靠性和灵活性,降低能源消耗和环境污染。
在实际应用中,电力发电并网也存在一些问题,如电能质量问题。
为了保证电力发电并网技术的稳定和可靠运行,需要采取一系列的电能质量控制措施。
对于电力发电并网系统,需要对电力质量进行监测和评估。
监测电力质量可以通过安装电力质量监测仪器,对电压波形、频率、谐波、电压闪变等进行实时监测和记录,及时发现并解决潜在的问题。
需要对电力发电并网系统进行优化设计。
在设计阶段,可以采用先进的电力发电并网设备和科学的布置方案,提高系统的容量和可靠性,减少电能损耗和谐波污染。
还可以采用一些关键技术,如无功补偿技术、短路分析技术等,提高系统的稳定性和控制能力。
需要对电力发电并网系统进行有效的保护和控制。
在运行过程中,可能会发生电力故障或异常,如短路、过电流等,会对系统的稳定性和电能质量产生影响。
需要配置适当的保护设备和控制策略,及时判断故障类型和位置,并采取相应的措施进行处理,以防止故障的扩大和传播,保证系统的稳定运行。
还需要进行电力发电并网系统的维护和管理。
维护工作包括对设备进行定期的检查和维修,及时处理设备故障和隐患,防止事故发生。
管理工作包括对系统的运行情况进行监控和分析,制定相应的运行管理规范和应急措施,提高系统的运行效益和可靠性。
电力发电并网技术及电能质量控制措施
电力发电并网技术及电能质量控制措施电力发电并网技术是指将多个电力发电系统连接在一起,形成一个统一的电力系统,以共同提供电能。
通过电力发电并网技术,可以实现电力系统之间的互相支持和资源共享,提高电力系统的可靠性和经济性。
电力发电并网技术主要包括以下几个方面的内容:1. 并网方式:电力发电并网可以采用直流或交流方式。
直流并网技术可以实现不同直流电源之间的互相连接,包括风电、太阳能发电等。
交流并网技术则可以实现不同交流电源之间的互相连接,包括火电、水电等。
2. 网络控制:电力发电并网需要通过网络控制来保证各个电力系统之间的协调运行。
网络控制可以包括电力系统的监测、数据传输、通信和调度等功能,以实现电力系统之间的平衡和稳定。
3. 并网保护:为了确保电力发电并网的安全运行,需要对电力系统进行保护。
并网保护可以包括过流保护、过电压保护、跳闸保护等,以防止设备的过载、短路等故障对电力系统造成影响。
4. 能量管理:电力发电并网技术可以实现多种能源的集中管理和优化利用。
通过能量管理系统,可以对电力系统的负荷进行合理分配,提高能源利用效率。
电能质量控制措施是指通过一系列措施来保证电力系统提供的电能符合规定的质量要求。
1. 电压调节:电力系统的电压应该在一定的范围内保持稳定,以保证用户设备的正常运行。
通过电压调节装置,可以对电力系统的电压进行实时调节和控制。
3. 谐波抑制:电力系统中存在着各种谐波,会对用户设备产生干扰。
通过谐波滤波器等装置,可以消除电力系统中的谐波,保证电能的质量。
4. 电能质量监测:通过电能质量监测装置,可以对电力系统的电能质量进行实时监测和分析,及时发现并解决问题,保证电能的质量。
电力发电并网技术以及电能质量控制措施对于电力系统的安全稳定运行和用户设备的正常使用具有重要作用。
通过不断的研究和创新,可以进一步改进和完善这些技术和措施,实现电力系统的可持续发展。
风力发电并网技术及电能质量控制措施 崔贵明
风力发电并网技术及电能质量控制措施崔贵明发表时间:2019-09-19T09:51:37.720Z 来源:《电力设备》2019年第8期作者:崔贵明[导读] 摘要:风力对我国电能做出了很大贡献,是主要来源之一。
(中广核新能源有限公司内蒙古分公司内蒙古呼和浩特 010010)摘要:风力对我国电能做出了很大贡献,是主要来源之一。
但是风电场的容量也随着时代的推移不断增加,对电网系统产生了一定的影响。
风力发电厂位置区域通常离电网很远,大部分位于人口不多的区域,因此受到的冲击不会很大。
但是,在使用风力发电技术的过程中,可能会出现配电网的闪变或谐波污染等情况,并且在风力发电过程中可能会受到发电随机性的影响。
因此,本文简要介绍了风电并网技术及电能质量因素,主要分析了风电并网对电能质量的影响及控制措施。
关键词:风力发电;并网技术;电能质量引言随着现代社会的发展和进步,能源问题已被普遍重视。
无论是私营企业还是国营企业,都越来越关注节能的发展和稳定的发展。
在目前的能源开发情况下,对社会经济发展最有利的能源是能源利用。
在当今的绿色发展政策中,就发电技术而言,风力发电可能是最干净的能源之一,并且被广泛应用。
但是在应用风力发电的过程中,质量控制仍存在问题,需要加强风力发电并网技术和电力质量控制。
1、风力发电并网技术企业要进行风力发电,必须选择适合企业相关条件的风力发电技术,这直接影响到企业以后的电能质量。
合适的电网技术系统影响相关数据,例如风力发电机组的发电相位、发电机的电压频率和发电机输出的峰值。
发电机组增容对风力发电技术的最直接影响是并网过程中产生的影响。
并网过程中产生的冲击会导致发电机组峰值下降,发电机组的物理部件也会受到损坏,发电机的电机会因阻力而受到摩擦损坏,支撑塔也容易损坏。
由于发电机组的发电系统与每台发电机组的电网相连,对电网的冲击力也会影响到同一电网下的相关机组,系统的稳定性会被破坏,发电机组会被分开。
因此,适合企业的并网发电技术对企业有着重要的影响。
分析风力发电并网技术和电能质量的控制对策
2 . 2 电压 出现的波动和闪变的现象
并网以后的风力发电机组在输出功率的时候会 出现波动 , 这就会 造 成风 力发 电机的电压出现波动 以及闪变。 由于偏航的误差 、 风 的剪切 以 及塔影的效应等 的影响 , 在旋转过 程中叶轮的转矩 非常的不稳 定 , 所 以 风力发电机组在 功率输 出方面会出现波动 。在进行切换 的操作 的时候 , 如风力发电机组的启动 以及停止, 对发 电机组进行的切换 。机组进行 切 换的时候 , 它 的操作会使功率 出现 波动 , 因此风 电机组 的端 点 以及其 他 的 节 点 会 出 现 电压 的波 动 以及 出现 闪 变 。
l 风 力发 电的 并 网技 术 内容和 分类
1 . 2 异 步 风 力发 电机 的 并 网 技术
异步风力发 电机 的运行过程 中, 采用 转差率对负载进 行调节 , 所 以 对机 组的调速方面 的精度要求不很 高, 不需要进行 同步设备以及进行整 步的操作 , 当转速和 同步转速接近 的时候 , 就 可以进 行并网了, 并网以后 不会产生振 荡以及 失步 , 运行稳定。 但是它也存在 一些 问题 : 直接进行并 网的时候产 生的电流冲击 力太 大引起 电压的大幅下降, 影响到系统的安 全运行; 因为它本身 不产 生无功功率, 需要进行无功功率的补偿: 当 电力 系统不稳定的时候, 异 步发 电机会 出现 电流剧增 的情况 。
分地 理信 息 系统集 成 应用 功 能 的可靠 性 服装 处理 。在此 基础 之 上 , S C A D A系统通 过调用整个地理信息系统集成应用框架 的方式实现对相 关应用功能 目标的达成 。而对于无法满足相应功能需求的地理信息系统 应用框架而言, 整个业务处理流程的交互性与稳 定性更为突 出。
风力发电并网技术及其对电能质量影响
小议风力发电并网技术及其对电能质量的影响【摘要】本文基于笔者的实际工作,分析了风力发电并网技术,随后对风力发电并网技术对电能质量造成的影响进行了详细分析,以最终保证风电场和电网能够稳定运行。
【关键词】风力发电并网技术电能质量影响在二十一世纪,风力发电为一类发展最为迅速的可再生能源,由于风电场具有的容量日益变大,对系统产生的影响日益突出,进行风力发电并网对电能质量的影响变为关键的课题,基于种种原因,其会给配电网造成谐波污染、电压波动以及闪变的影响,风电的随机性使发电及运行计划的确定有了难度。
该文重点分析了风力发电并网技术,还研究了风力发电并网技术对电网电能质量造成的影响,最后还探讨了电压波动及闪变的抑制办法。
一、风力发电并网技术的分析风电电源和电网电源二者在相序、电压频率、有效值以及相位、波形都相同或者大致相同,其即为风电机组的并网条件。
1.双馈异步发电机组并网双馈异步电机的转子经过变频器使用交流励磁,电机与电网间组成“柔性连接”,能根据电网电压及电流、发电机的转速,通过控制机侧变换器对发电机转子励磁电流进行调节,进而准确地控制发电机定子的电压,保证它符合并网条件,所以能于变速之下进行并网。
全部并网调节的过程通过转子变频器得以实现,不用外增硬件装置。
调节精度不仅高,并网冲击还不大。
2.异步发电机的并网技术当今,异步发电机的并网不仅包括降压、直接以及准同期并网方式,还包括晶闸管软并网以及捕捉式准同步并网方式。
对于降压并网方式,其于发电机和电网二者之间进行白耦变压器、电阻、电抗器的串联,进而减少并网之时的冲击电流以及电网电压降落的幅度。
当发电机进行稳定运行之时,要及时地由电路之中把接入的电阻元件除去,防止消耗功率。
对于直接并网方式,在并网之时,发电机的相序应相等于电网的相序,在异步发电机的转速大致达到同步转速的0.9到1.0的时候,便能自动并入电网。
对于自动并网的信号,测速装置能给出来,空气开关自动合闸并网得以完成。
电力发电并网技术及电能质量控制措施
电力发电并网技术及电能质量控制措施随着电力需求的增长和能源环境的日益紧张,发电并网技术及电能质量控制措施成为了电力行业中的重要课题。
在电力系统中,发电并网技术是指将发电机组输出的电能与电网相连接,实现电能的输送和分配。
而电能质量控制则是指保证供电系统中电能的正常运行,保障用户用电设备的安全可靠运行。
本文将探讨电力发电并网技术及电能质量控制措施的相关内容。
一、电力发电并网技术1.1 发电机组接入电网在电力系统中,发电机组可以通过并网方式接入电网,实现发电机组输出的电能与电网上其他发电机组或负载相连接。
发电机组接入电网需要保证发电机组的电能与电网的频率、相位、电压等参数保持一致,以实现电能的顺利输送。
并网技术通过控制发电机组的输出功率和功角的调节,实现发电机组与电网的同步运行。
1.2 并网逆变技术并网逆变技术是指将分布式电源系统(如太阳能、风能等)输出的直流电转换为交流电,并接入电网。
这种技术可以实现分布式电源系统的电能输送和并网运行,为电网提供了更多的清洁能源。
在并网逆变技术中,需要考虑电能的频率、电压等参数,确保分布式电源系统与电网的连接稳定可靠。
在电力系统中,并网保护技术是确保发电机组与电网正常运行的重要手段。
通过并网保护技术,可以实现电网和发电机组的快速切除、断路和故障检测,保证电网的安全稳定运行。
并网保护技术还可以对发电机组进行状态监测和控制,及时发现和修复电网故障,保障供电系统的安全性和可靠性。
二、电能质量控制措施2.1 电能质量测量与分析电能质量测量与分析是保障供电系统正常运行的关键环节。
通过对电能的电压、电流、频率、谐波等参数进行测量和分析,可以及时发现和解决电能质量问题,保证供电系统的稳定运行。
电能质量测量与分析可以通过搭建监测设备和数据采集系统,对各类电能质量问题进行全面监测和分析,为电能质量控制提供科学依据。
2.2 电能质量改善技术电能质量改善技术是针对电力系统中各种电能质量问题所采取的改善措施。
风力发电控制策略
气动 转矩
Ta
感应 滞后
ω*=(T m/K ) ω* Tm T m/K
1/2
ω* + ω
控制器
T e*
变流器 及发电机
Te
-
Tm +
λ λ= ωr/v
转速
传动系统 动态特性Fra bibliotek风速K
ωopt
图3-48 b)直接速度控制策略
风速
风能曲线 + 节距 控制 器
功率变换 增 速 器 发 电 机
功率控制器
+
-
变距 机构
Tr
1 AR3Cq ( , )v 2 2
Tr : 风轮转矩
Cq
:转矩系数 :风速 翼型的受力分析
v
可以看出:改变桨距角β后可 以改变叶片的受力情况,进而 改变风轮机的气动特性。
功率稳定通过变桨的实现
1 3 P C A v a p 2
( 3) C p ( , ) (0.44 0.167 )sin 0.00184( 3) 15 0.3
组的整体效率较低。
变桨距风力发电机组的调节与控制
变桨距风力机的整个叶片可以绕叶片中心轴旋转,使叶片的攻角在一定
范围(0~90º)变化,变桨距调节是指通过变桨距机构改变安装在轮毂上的 叶片桨距角的大小,使风轮叶片的桨距角随风速的变化而变化,一般用于变 速运行的风力发电机,主要目的是改善机组的起动性能和功率特性。
风 轮
P
转速
图3-49 功率控制系统总框图
偏航控制
偏航:风力机风轮绕其垂直轴旋转叫偏航 功能:跟踪风向的变化,驱动机舱围绕塔架中心线旋转, 使风风轮扫面与分向保持垂直。 偏航系统的组成如图所示:
风力发电并网技术及电能质量控制策略
风力发电并网技术及电能质量控制策略作者:孙玫来源:《城市建设理论研究》2013年第31期摘要:随着我国科学技术的发展,社会的进步,加上矿物资源越来越贫乏,能源的紧张程度越来越严重,人们越来越关注对自然资源的利用,所以现在对自然资源的利用成为了社会发展的主题。
目前人们的生活水平在不断的提高,对于电能的消耗也在增加,电能作为人们生活和工作不可或缺的一部分,它的重要性不言而喻,但目前很多的城市存在电能不足的现象,所以如何利用自然资源来进行发电成为了人们广泛关注的重点。
本文主要分析了我国的风力发电技术的发展和对风力发电的电能质量控制,用以让人们更快了解我国风力发电的发展现状。
关键词:自然资源;风力发电;电能质量控制;发展Abstract: with the development of science and technology in China, the progress of the society, and the mineral resources become increasingly scarce, lack of energy is becoming more serious, more and more people pay attention to the use of natural resources, so now the utilization of natural resources has become the theme of social development. At present, people's living standard continues to improve, the power consumption is also increasing, a part of the electric power becomes an indispensable part of people's life and work, its importance is self-evident, but at present many of the city electricity shortage, so how to make use of natural resources to power became the focus of people's attention. This paper mainly analyses the development of wind power technology in China and wind power on the power quality control, to allow people to quickly understand the status of wind power development in china .Keywords: natural resources; wind power generation; power quality control; development .中图分类号:TM6 文献标识码:A风能资源是可再生的洁净无污染资源,是最具有开发性的资源之一,随着我国风力发电技术的提高,我国已经从小型风力发电技术发展到了大型风力发电机组并网技术,即就是我们常说的风力发电场并网运行。
风力发电机组的系统控制
风力发电机组的系统控制随着环境保护意识的不断提高和能源危机的加剧,风力发电作为一种清洁、可再生的能源利用方式,逐渐受到人们的关注和推广。
而风力发电机组的系统控制是实现稳定、高效发电的重要保障。
一、风力发电机组的系统组成和工作原理风力发电机组由风轮、转速控制系统、发电机和电力转换器等组成。
当风轮受风的作用旋转时,转动产生动能被传给发电机,经过电力转换器转化成交流电并输出。
其中,转速控制系统对风轮的转动进行调节,保证发电机在最大效率下运转。
二、风力发电机组的系统控制策略1.转速调节:转速调节是风力发电机组的基本控制策略。
其目的是保证风轮叶片旋转的速度达到最优区间,从而提高发电机的输出功率。
转速调节主要分为机械、电子和混合控制等方式。
机械控制:传统的机械控制方式采用转向浆的机械设计,通过改变羽片的角度来控制风轮转速。
该方式简单、成本低但稳定性不够。
电子控制:通过控制发电机转子上的磁场来改变发电机的输出功率,进而实现转速控制。
该方式精度高、稳定性好但成本较高。
混合控制:将机械和电子控制方式的优点结合起来,增强控制系统的稳定性和可靠性。
混合控制方式是当前主流的转速调节方式。
2.偏航控制:偏航控制是风力发电机组的必要控制策略,用来控制风轮的方向。
在复杂的气象条件下,通过偏航控制将风轮转向风向,并在突发的气象变化中及时调整风轮方向,减小因系统失控导致的风力发电机组运行出现事故。
3.电网支撑和功率平衡控制:电网支撑和功率平衡控制是指将风力发电机组的输出能量与电网负荷之间建立反馈控制,保证电能质量和电力系统的稳定性。
在市场化环境,对接电网的风力发电机组还需要实现功率平衡控制,控制机组的风电功率与基础负荷之和保持稳定。
三、风力发电机组的系统控制优化随着风力发电行业的快速发展,风力发电机组的系统控制的优化已成为实现高效、稳定发电的重要途径。
通过优化转速调节、偏航控制、电网支撑和功率平衡控制等关键系统控制策略,可以实现以下目标:1.提高机组发电效率,降低运行成本;2.提高机组的响应速度,保证风场运行的稳定性;3.实现对风力资源与市场需求的动态调整,提高风力发电系统的灵活性;4.通过风力发电机组的智能化控制系统,实现设备状态监测、故障诊断等高端需求。
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风力发电并网技术及电能质量控制策略
发表时间:2018-08-20T17:02:21.880Z 来源:《红地产》2017年8月作者:熊毅
[导读] 随着我国科学技术的发展,社会的进步,加上矿物资源越来越贫乏,
随着风力发电技术的不断发展,已经从过去的小型风力发电机独立运行发展为大型发电机组并网运行,也就是常说的风力发电场并网运行。
采用这种运行方式以后,不但提高了对风力的利用率,还在电能供给方面做出了卓越的成绩。
在电能的质量控制面,因为风力发电并网技术的实行,使电能质量控制达到了良的效果,从而在根本上改变了人们的用电状况,为人们的工作和生活增添了一份助力。
1 风力发电的原理和技术
空旷的原野和辽阔的海面是风能的优质资源,风力发电是利用大自然中的空气以一定速度流动所产生的风能驱动风车的叶片旋转,将此旋转运动在增速机中转速提升,在由此产生的力矩带动下,发电机组中的导体通过切割磁力线产生感应电动势,外接闭合回路在导体中会有电流产生,实现风能向电能的转换。
依据目前的风车技术,只要风速大于 3 米 / 秒便可以产生电能,实现发电目的。
风力发电机一般有风轮、偏航装置、发电机组、塔架、限速安全机构和储能用蓄电池等部件构成。
风轮是由,个或、个叶片组成的集风装置,它的作用是采集风的动能转变为风轮旋转的机械能。
风轮后面的调向器也叫尾舵,它的功能是控制风轮的迎风方向,使风轮随时面对风向,最大限度地获取风能。
限速安全机构的作用是对风轮的转速予以一定的限制,使之在规定的范围内保持相对稳定,起到保证风力发电机限速平稳运行的作用。
塔架则是机组的承载和风轮的支撑机构。
由于自然界的风速极不稳定,其很强的随机性和间歇性致使风力发电机的输出功率也极不稳定,高峰和低谷落差甚大,所以,风力发电机发出的电能不能直接用在电负载上,而是先用铅酸蓄电池储存起来,以保持风力发电系统持续稳定的供电运行状态。
2 风力发电并网技术
风电并网技术,是发电机输出电压,在频率、幅值和相位以上及电网系统电压是一致的。
而随着风电机组容量的逐渐增大,风电电力并网的时候对电网的冲击也随之增大,因此选择科学的风电并网技术是十分必要的。
2.1 同步风力发电机组并网技术
同步发电机在运行的过程当中,一方面要输出有功功率,而另一方面则需提供无功功率,此外还需周波稳定及质量高,所以被广泛采用。
然而怎么将这项技术与风电机组的并网结合起来也是一个问题,通常因风速不稳定等因素造成了转子转矩的不稳定,在并网的时候调速的性能不能达到精度要求,若不采取有效的控制,就会出现无功振荡或失步的问题。
特别是重载情况,结果可能会更加的严重。
但是近些年,随着科学技术不断提高,新型的电力电子技术能够在一定的程度上处理好这个问题,例如说一些变频装置。
所以同步风力发电机组并网技术应当给予足够重视。
2.2 异步风力发电机组并网技术
与同步风电机组并网技术不同,异步风电机运行的过程当中,其主要凭借转差率调整负荷,因此调速的精度要求较低,也不需要同步设备与整步操作,只需要在其转速接近同步转速的时候,就能够轻松的并网。
风电机组配用异步发电机,优点就在这项技术控制装置相对较为简单,在并网之后无振荡与失步问题,并且运行稳定及可靠。
而缺点是直接并网可能会造成大冲击电流出现,降低电压,从而对系统运行的安全造成一定影响,系统的本身没有无功功率,其需要进行无功补偿。
若不稳定系统频率太低的话,就会使电流剧增及电压过载。
因此,对异步风电机组要进行严格的监视,并采取有效的措施,才能够保证发电机组的安全运行。
3 电能质量控制策略
3.1 改善电能质量
电能质量就是电力系统中电能的质量,理想的电能应该是美对称的正弦波,但有些因素会使波形偏离对称正弦,由此便产生了电能质量问题。
很多城市的电能质量较低,对人们的生活和工作产生了很大的影响,因此必须改善电能质量。
主要方法为:首先可以改善电功率因数,使无功就地平衡,但要注意的是,一定要合理选择供电半径。
其次要合理选择供电系统线路的导线截面,但要注意合理配置变电与配电设备,防止其过负荷运行。
第三要适当设置调压措施,例如串联补偿、变压器加装有载调压装置、装同期调试相机或者静电电容器等。
以上三种措施,在实际的用中对电能质量的改善具有良好的效果,可以大力推广。
同时,我们要注意及时对百姓的用电情况进行调查,找出不足之处,以便于对电能质量及时进行改善。
3.2 提高电能质量
电能质量的高低影响着人们的日常生活和工作,因此在改善电能质量的基础上,必须有所提高。
很多城市的电能质量虽然得了改善,但还是没有办法满足人们的需求,因此,提高电能质量成为了人们的迫切要求,对于科研人员来说也是一项重要的任务。
要想提高电能质量,首先要找出供电电压超过允许偏差的原因,经过大量的调查和研究,我们发现原因主要有三点,一是冲击性负荷、非对称性负荷的影响;二是调压措施缺乏或使用不当;三是线路过负荷运行。
根据上述三点原因,使用风力发电并网技术可以有效的提高电能质量,不仅节省了运营成本,而且对风能的利用率也提高了不少。
4 结束语
综上所述,研究风力发电并网技术及电能质量控制策略对确保电网电能质量具有重要的作用。
因此要进一步提高风力发电并、网技术及电能质量控制策略,这样才能促进整个电力系统的稳定运行。
参考文献:
[1] 常耀华 . 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论 [J]. 电子制作 ,2014(01):266.
[2] 齐洁 , 常耀华 . 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论 [J]. 企业研究 ,2014(02):153.
[3] 魏巍 , 关乃夫 , 徐冰 . 风力发电并网技术及电能质量控制 [J]. 吉林电力 ,2014,42(05):24-26.
[4] 樊裕博 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].科技传播 ,2015,7(21):43-44.
[5] 邹金运 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].黑龙江科技信息 ,2015(35):88.
[6] 谢鹏 . 风力发电并网技术与电能质量控制 [J]. 科技创新导报 ,2016,13(13):41+70.
[7] 路立仁 . 浅析风力发电并网技术及电能控制策略 [J].科技与创新 ,2016(17):134.
[8] 张国新 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].电力自动化设备 ,2009,29(06):130-133.
[9] 米凌志 . 风力发电并网及电能质量控制的相关探讨 [J].中小企业管理与科技 ( 下旬刊 ),2017(08):149-150.
[10] 吕昶 . 风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨 [J].科技视界 ,2017(28):131+139.。