在火力发电厂中新能源发电技术的应用

在火力发电厂中新能源发电技术的应用

发表时间：2017-05-19T14:48:28.400Z 来源：《基层建设》2017年4期作者：董帅廷1 许传龙2

[导读] 本文主要针对火力发电厂中新能源发电技术的应用进行简要分析。

1身份证号码：21032319891120xxxx 辽宁鞍山 114311；

2身份证号码：21011419891122xxxx 辽宁沈阳 110000

摘要：对于我国近些年各领域的快速发展来说，电力能源在其中发挥着举足轻重的作用，但由于火力发电仍旧是我国当下电力来源的绝对主力，这就使得我国能源结构呈现较为单一的特点，这一特点严重阻碍了我国近些年倡导的资源节约型、环境友好型社会的创建，而为了最大程度上消除这种阻碍，我国政府提出了将一些有条件火电厂接入新能源发电系统的政策，本文主要针对火力发电厂中新能源发电技术的应用进行简要分析。

关键词：火力发电厂；新能源；发电技术；应用

1导致火力发电厂电气运行中发生故障的原因

1.1发电机温度过高

为了确保电网安全运行，火力发电厂的发电量会随着电网负荷变化而发生改变。当电网高负荷时，为了提供足够的供电量，电厂电气设备与发电机会有一段时间处在过负荷状态下运行。而火力发电厂是电网的调峰机组，大幅度调整电网负荷虽然可保证电气设备系统正常运行，但长时间运行会导致发电厂发电设备的高温运行，加速电气设备元器件的老化，使得电厂发电效率下降，缩短了设备使用年限，从而导致发电厂电气运行出现异常情况。

1.2电气接地问题

电气接地作为避免触电的有效手段，在发电厂电气设备系统安全运行与确保设备工作人员人身安全过程中意义重大。随着火电行业的发展，火电厂用电负荷逐渐增加，供电电压等级有所提升，导致火电厂电气运行出现短路的现象，给电气设备运行与工作人员人身安全的构成威胁。电气接地较为常见的故障问题，主要包括两种：一种是直流故障；另一种是交流接地故障。如果直流系统运行过程中，某个环节出现接地问题，虽然不会给系统造成短路，熔断器不会熔断，但是检修工作人员操作不当，没有做好维护工作，就会导致系统接地短路，从而给电厂带来巨大经济损失。交流接地又称为绕组接地，即是电动机的接地，因绕组和电机壳的接触或者是绕组受潮，加快绝缘老化的速度，从而发生击穿接地问题，给系统安全运行与人员人身安全构成威胁。

1.3发电机电压值不稳

火力发电厂电气设备在运行中，电压不稳定或者是超出限定值是电气系统常见的故障，给用电用户与发电设备带来不利影响。例如在实际生产运行过程中，发电机电压值大于额定值的5%时，发电机的励磁会持续上升，增加转子电流，转子绕组的温度随之上升，绝缘体加速老化。相反，发电机电压小于额定值的5%时，发电机定子绕组会长期处在不饱和运行状态，极易出现震荡的现象，降低了发电设备运行性能，从而给负载设备的做功带来不利影响。

1.4备用电源异常切换

火力发电厂电气设备运行过程中会安装相应的电源设备来控制由于各种因素造成的发电机突然发生断电、失电和发电机损坏的现象，为发电厂电气运行进行切换，从而确保火力发电机电气安全运行。通常火力发电机电厂运行中安装备用电源，主要包括自备的柴油发电机、外接电网的高压厂用备用电源与蓄电池。其中柴油发电机的作用是当发电机组出现故障后，机组发生断电，柴油发电机就会自行启动，确保发电机组安全停运；厂用高压备用电源即是发电机组安全停运后，对厂内用电供电的电力来源。蓄电池则是确保厂用电停电后，对DCS系统进行紧急供电的设备。尽管发电厂电气设备运行中配置相应的备用电源，但是备用电源的性能和初始电源性能存在明显差距。当火力发电机的母线切换到故障的电机设备后，需要备用电源及时接入，这段时间内发电厂电气设备运行速度相对比较缓慢，如果电压上升，电机不能快速做出调节，发电机的状态发生混乱，就会给发电机的运行带来不良影响。

2风力发电为火电机组提供厂用电力

想要应用风力发电为我国火力发电站机组提供厂用电力，我们首先就需要完成风力发电机组的选择，“丹麦概念”风电机、双馈感应风电机、直驱式风电机这三种风力发电机组都能够满足我国火力发电站机组厂用电力需求，而通过对三种风力发电机组单位千瓦造价、无功调节能力、并网冲击、风能利用效率等四种因素的考虑，笔者建议我国火力发电站选用双馈感应风电机或直驱式风电机，这两种风电机组在使用中相差不大，所以火力发电厂可以根据市场价格和供货情况完成具体的风电机组选择。

火力发电站在完成风电机组的选择后，就需要将风力发电机组接入电厂厂用电系统，这一接入正是火力发电厂新能源发电技术应用的难点所在，这一接入工作我们需要依次完成电气接线、风电机组的监控及保护、无功补偿等操作，并考虑风电机组对厂用10kV母线短路电流的影响以及电压调整计算的影响。介于篇幅原因，本文主要对风电机组的监控及保护这一重点进行详细论述。在火力发电站的风电机组监控与保护中，我们应选择集中控制方式，实现对风电机组的遥测、遥控、遥信，并需要将这一集中控制纳入厂用电监控系统，而对于风力发电机组配置的监控系统来说，其需要在监控屏幕上显示风力发电机组的运行、故障类型、电能累加等参数，并为每台风力发电机组塔内设置就地监控柜，这样就能够进一步提升对风力发电机组的保护水平，此外火力发电站还需要为风力发电机组配备升温保护、过负荷保护、电网故障保护等保护装置，这样才能够保证其较好的为火电站提供厂用电力。

3光伏发电提供照明电力

除了风力发电外，光伏发电也能够应用于火力发电站中，将光伏发电接入火力发电厂的用电系统，使其负责照明电力，同样属于火力发电厂新能源发电技术的运用。所谓光伏发电，就是我们在日常生活中常提到的太阳能发电，火力发电厂可以将太阳能电池板安装在综合办公楼、材料库等辅助建筑物楼顶，并采用就近接入,分散接入的方式将光伏发电接入火力发电站用电系统。为了实现这一就近接入,分散接入，火力发电站需要保证自身建筑的配电间都配有光伏并网逆变器盘，这样就能够较好的实现光伏发电的电流转换。为了避免光伏发电接入火力发电厂用电系统后可能出现的一系列影响，笔者建议火力发电厂将光伏发电的容量控制在上一级变压器容量的20%。

虽然光伏发电在火力发电厂中的应用能够较好的实现火力发电厂的节能减排，但我们也需要清楚认识到光伏发电系统存在的针对过压、频率过低、频率过高等方面的多种保护措施，虽然这些保护措施能够较好的保证光伏发电系统自身功能的较好发挥，但当火力发电厂出现失电问题时，光伏发电系统很容易出现“孤岛效应”，即仍然作为独立电源向负载供电，这就有可能影响维修人员的人身安全，这点需要