风力发电对电力系统的影响

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风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响摘要:作为对电力系统运行有着重要影响的因素之一,风力发电的关键性不言而喻。

该项课题的研究,将会更好地提升风力发电对电力系统运行影响的分析与掌控力度,从而通过合理化的措施与途径,进一步优化该项工作的最终整体效果。

关键词:风力发电;电力系统;运行;影响一、风力发电对电力系统运行的影响分析1.1对电力系统稳定性的影响风力发电是对风能的利用,其本身就是具有较大的随意性与不可控制性。

发电状态和所发电量基本取决于风速状况,而风速自身是非常不稳定的,由于风速度的间接性会对发电机组的稳定性带来影响,所以在一定程度上也给调控电力系统带来了难度。

对于那些电网结构薄弱的地方而言,通过风能发电就很难保证用电的平衡,加上这些地区往往不具备良好的电源结构,最后导致了电网无法吸收消化这些风电资源。

风电流入也会给电网的节点电压带来十分严重的影响。

1.2对电力系统电能质量的影响风电机组的功率输出不稳定,主要是因为风资源的不稳定性以及风电机组的不稳定性造成的。

这种不稳定性会影响到电网的质量,比如出现电压的波动、谐波以及周期性的电压脉动等等。

风力发电对电网带来的负面影响就是电压的波动,而导致风力发电出现电压波动的原因有很多:当风速增大的同时,风电机组出现的电压闪变和电压波动也会随之增大。

另外,风电机组在停止,开始或者切换的时候也容易导致电压波动。

如果利用一部电机作为风力发电机工作的时候,其自身没有励磁装置,并网之前也没有电压,所以并网的过程必然伴随着过渡的过程,这时候会出现巨大的电流冲击,大概是产生电流的五倍左右。

在几百毫秒以后才逐渐转入稳定阶段。

对那些小容量的风电机组来说,并网瞬间会导致电压严重下降,最后影响电网上其他用电设备的使用。

情况严重的话甚至会威胁到整个电网的安全。

1.3对电力运行成本的影响风力发电受到风力的制约,风力的间歇性与随机性将会对风力发电系统的稳定性与安全性带来挑战。

目前,风力发电技术比传统发电技术的竞争优势还是落后的。

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

风力发电对电力系统的影响及解决措施摘要:近年来,我国经济社会取得了快速发展,对能源的需求日益增多,能源危机日趋严重。

风力发电作为新型可再生能源具有良好的发展前景,受到人们的重视,取得了较快的发展。

但是风力发电在电力系统的实际应用过程中,还存在一定的问题,需要采取科学有效的措施予以解决,提高风力发电的效率和效果。

关键词:风力发电;电力系统;影响一、力发电对电力系统的影响分析一是发电站规模对电力系统的影响。

近几年,我国风力发电项目规模逐渐增大,在系统化电网管理结构中,风电装机容量占据的比重较小,在注入风力发电能量后,整体项目对于电网的冲击在不断减少,并不会对电网产生非常大的影响,因此,多数风力发电项目并不会对发电场的规模有所标注和限制。

但是,在对于一些区域风能资源较为丰富的地区,由于地理位置距离市中心较远,其电网容量并不大,自身的抗扰动能力也相对薄弱,这就导致风力资源的随机性以及不可控性出现了严重的偏差。

加之风力资源存在随机性以及不可控性,并没有非常完备的技术对其风力功率进行集中预测,相互影响也就十分明显。

二是风力发电对电能质量的影响。

在风力发电项目中,对电能质量产生的主要影响:①谐波影响,在变速风险机组并网操作后,风力发电项目中的变流器会一直处于工作状态,这就会导致整体结构中出现了严重的谐波问题;②电压波动和闪变影响,在并网的风电机组中,常规化运行会使得机组产生功率的波动情况,也会导致电压波动和闪变问题,而究其原因,控制系统不足、电网状况运行缺失以及发电机型等因素都是会导致电压波动以及闪变出现;③电压跌落的影响,在并网风机运行过程中,使用异步电机的频率较高,会从电网中直接吸收无功功率,这就会对电网整体测定的电压产生严重的影响,若是存在大量的风机,在接收到弱电网时,整体电压跌落现象就会被放大,甚至导致整个电压突然下降。

二、风力发电的技术优势在风力发电的过程中,其技术在实际应用中存在很多的优点,并且现如今随着我国风力发电事业快速发展,其技术的应用越来越普通,通过充分的结合风力发电技术存在的优点,主要是存在着以下几个方面:一是经济性十分好。

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分析

风力发电对电力系统的影响分析摘要:随着经济的发展,我国电力系统呈现出高速发展的态势,整体项目管理机制和管控措施也得到了优化,其中,利用风力发电的措施,既能满足环保需求,也能提高经济收益,真正实现了经济效益和社会效益的双赢,值得全面推广。

但是还存在一些问题,需要相关部门给予高度重视。

文章对风力发电对电力系统的影响进行了简要分析,并对优化策略展开了讨论,旨在为研究人员提供有价值的参考建议。

关键词:风力发电;电力系统;影响1我国风力发电现状二十世纪80年代,我国着手对风力可再生能源展开开发利用,受时间、资金、技术等方面的影响,使得开发利用效果并不尽如人意。

发展至90年代中期,国内风电装机总额仅实现3.8万kw。

进入二十一世纪,全球各国共同面临着严峻的能源危机问题,发展绿色经济被提升至国家战略发展层面,强化可再生绿色能源开发利用已然为世界各国所重视,在我国同样获取了政府部门、社会各界的热点关注。

近些年来,我国对加大可再生能源发展目标予以了明确,同时从法规政策颁布实施、投资扶持力度加大等方面开展了切实行动,风电等一系列可再生能源的开发力度利用水平得到了显著提升。

2014年,我国风电发展脚步稳步向前迈进,风电装机总额屡创新高。

据不完全统计,全面新增安装风电机组13121台,累积安装风电机组76241台。

2发展风力发电的意义伴随着社会经济的发展,社会发展对能源用量的需求逐步攀升,我国作为一个煤炭生产、消费大国,势必会一定程度加大对生态环境的污染,因此强化可再生能源开发利用,促进对生态环境的保护尤为关键。

自二十世纪70年代石油能源危机以来,研发新能源发电技术越来越得到世界各国的关注与重视,尤其以风力发电最为引人注目,其有着一系列的发展意义:①风力资源是一种可再生无污染的能源;②风力发电技术日益成熟、完善,单机容量越来越高,产品质量显著提升,具备可观的可发展前景;③风力发电能够促进获取良好的经济效益、社会效益。

3风力发电并网对电力系统的影响在国外有很多国家的风力发电系统已经非常成熟地并入其国家电网,取得了一定的技术成果和经验。

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响摘要:本文主要介绍了风电的发展前景和风电装机容量的增加及其对电力系统的影响。

将讨论继电保护系统安装、电力调节和其他相关方面的影响,并简要讨论电力系统的影响以及风电并网后如何处理。

例如,功率改进。

效率提升、供电结构改进、电力电子设备安装、风电场通道设计等工作改进。

关键词:风电电力系统影响前言随着我国经济发展对能源的需求不断增加,人们面临着能源危机和环境问题的双重挑战。

(1)化石能源资源因需求量增加而被广泛使用,世界化石能源资源储量不可避免地日益减少;污染并造成环境污染。

对世界自然环境造成破坏。

在这两个问题的共同影响下,长期以来,世界上许多发达国家都高度重视这一问题,并积极寻求优化能源结构、发展清洁能源、开展可持续发展的途径。

一般由太阳辐射产生。

受自然地质条件影响,风能资源分布不均。

1风电发展我国风能装机规模的快速增长和风能技术的提升,给我国风能发展带来了一些新的挑战。

为确保到2030年我国对可再生能源的需求超过世界总量的20%,促进我国能源结构转型升级,促进我国风能产业健康发展,确定了下一步的指导思想。

风能发展基本原则、总体发展目标、发展规划模式、重点任务、创新发展方式和技术保障措施。

然而,随着我国风能装机规模的快速增长和风能技术的进步,我国风能发展面临一些新的挑战。

为实现到2030年我国可再生能源消费比重超过20%的目标,进一步推动我国能源结构转型升级和风能产业健康发展,国家将确定一个意识形态。

原则、总体发展目标、发展规划模式和重点、任务等,创新风电发展方式和保障措施。

这一规划目标有利于保证我国当前风力发电速度和规模的稳定,而“十三五”期间我国风力发电的发展更多的质量升级,意味着要重视。

2风电应用于电力系统的优势在我国新能源产业中,风能产业不仅发展迅速,而且逐渐成为可再生能源,最具商业优化前景,适合规模化发展,是继风能之后的下一个可再生清洁能源轻能源产业。

保障能源安全,改善能源供应,减少生态污染,加强能源产业结构,构建和谐社会,对促进我国经济发展具有重要意义。

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

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。

试析风力发电对电力系统的影响及解决措施

试析风力发电对电力系统的影响及解决措施

试析风力发电对电力系统的影响及解决措施摘要:风电电源由于其自身特点,风力和电力供应可能影响电力网的安全和经济运作,当风扇的功率是网络总功率的很大一部分。

德国大部分的风能位于海岸,有足够的风能资源,远离中心负载,因此,在风暴天气期间,风能和风能都在增加,这对电力供应造成了严重问题。

此外,大规模的风力发电机在不同程度上影响系统的稳定性,频率和电压的稳定性。

风力发电的随机振动和不可调节的功率波动,由于预测的准确性很低,对系统的运行规划和备用能力也提出了新的要求。

关键词:风力发电,影响;解决方案科学技术在逐步发展,化工厂的迅速发展对生态有着巨大的影响,我们的地下水很快受到污染,还有沙尘暴的影响。

洪水,干旱和其他自然灾害,因为我们的土地资源是浪费在稀缺的资源,因此,在这种情况下属于清洁能源的风能可用来风力发电。

风能可用于生产风能使风力发电进入一个火箭般的发展时期,要想将风力发电运行的好必须实现并网运行。

一、我国风力发电现状在20世纪80年代,我国开始开发可再生的风能。

由于资金和技术有限,资源的利用效率不高。

1990年代中期,国内风力发电能力仅为38000千瓦。

21世纪,世界各国都面临着严重的能源危机。

将绿色经济发展提高到国家战略发展水平。

提高可再生的绿色能源的使用效率已成为全世界的一个优先事项。

在我国,政府部门和社会各界也给予了关注。

近年来,中国为自己确定了促进可再生能源的目标,采取实际步骤制定法律政策和加强投资支持,风电等一系列可再生能源的开发力度利用水平得到了显著提升。

在2014年我国风能和电能的发展速度稳步增长,风力和电能机组的体积再次增长。

根据不完全的统计数据,新增了13 121台机组,累计安装了76241台机组。

二、风力发电对电力系统的影响1、对电能质量的影响。

风电功率的不确定性和风扇机组的运行特性导致风扇机组输出功率的波动动,然后对电能的质量产生一定的影响,如电压波动和电压谐波偏转波。

风能对电力质量的负面影响也是电压波动的主要表现之一。

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响发布时间:2023-07-12T03:40:40.969Z 来源:《科技潮》2023年13期作者:杜博文马鑫宇[导读] 目前,我国正在进行全国电网互联,电网规模日益增大。

对于接入到大电网的风电场,其容量在电网总装机容量中占的比例很小,风电功率的注入对电网频率影响甚微,不是制约风电场规模的主要问题。

临朐天融风力发电有限公司山东潍坊 262600摘要:当前风力发电相关技术在实践当中的应用可谓是相当的广泛,并且在今后随着科学技术不断的向前发展风力发电相关技术也开始变得不断的成熟和完善。

但是需要注意的是随着当前风力发电的不断广泛应用再加上相关产业的额规模化发展,在实践的电力系统运行过程当中会出现一定的问题和难点,并且会引发较为严重的问题。

在今后还应当加强对电力系统运行技术的全面分析,以更好的寻求技术性的改革和创新发展,真正意义上深入的研究和分析高新技术所带来的影响。

关键词:风力发电;研究分析;电力系统;运行技术一、风力发电对电力系统的影响1.1风力发电场的规模问题目前,我国正在进行全国电网互联,电网规模日益增大。

对于接入到大电网的风电场,其容量在电网总装机容量中占的比例很小,风电功率的注入对电网频率影响甚微,不是制约风电场规模的主要问题。

然而,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,成为制约风电场规模的重要问题。

风力发电的原动力是自然风,因此风电场的选址主要受风资源分布的限制,在规划建设风电场时首先要考虑风能储量和地理条件。

然而,风力资源较好的地区往往人口稀少,负荷量小,电网结构相对薄弱,风电功率的注入改变了局部电网的潮流分布,对局部电网的电压质量和稳定性有很大影响,限制了风电场接入系统的方式和规模。

1.2对电能质量的影响风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的,可能影响电网的电能质量,如电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及周期性电压脉动等。

风力发电技术对电力系统频率稳定性的影响及控制策略

风力发电技术对电力系统频率稳定性的影响及控制策略

风力发电技术对电力系统频率稳定性的影响及控制策略风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了越来越广泛的应用和发展。

然而,由于风力发电的不确定性和波动性,它对电力系统的频率稳定性产生了一定的影响。

本文将重点讨论风力发电技术对电力系统频率稳定性的影响,并提出相应的控制策略。

首先,我们需要了解电力系统的频率稳定性是指系统在外部干扰下,能够保持合适的频率范围内运行,不发生频率失控或频率振荡的能力。

风力发电技术的引入增加了电力系统的不确定性,对电力系统频率稳定性带来了一定的挑战。

风力发电的不稳定性主要表现在两个方面:首先,风力发电的产生与风速息息相关,而风速是一个非常不稳定的因素,容易导致风力发电的输出功率波动较大。

其次,风力发电机组的快速响应能力有限,无法像传统的发电机组那样快速调节输出功率,造成了系统频率的波动。

造成频率稳定性问题的一个重要因素是风力发电机组的不确定性。

因为风速的变化会直接影响风力发电机组的输出功率,而电力系统中的其他发电机组需要根据整个系统的负荷需求来调节发电功率和频率。

当风速突然改变时,风力发电机组的输出功率会突然增加或减少,而电力系统中的其他发电机组则需要迅速调整以平衡负荷需求,这就带来了频率的波动。

针对风力发电技术对电力系统频率稳定性的影响,我们可以采取一些控制策略来解决这个问题。

首先,我们可以通过增加风力发电机组的容量来减小风速变化对系统频率的影响。

较大的风力发电机组容量意味着更大的惯性,它们能够更好地抵抗外界风速变化带来的冲击,从而减小了对系统频率的影响。

其次,我们可以采用功率控制策略来调整风力发电机组的输出功率,以缓解频率波动。

现代风力发电技术通常配备了先进的功率控制系统,可以通过改变桨叶的角度或调节发电机的励磁电流来实现输出功率的调整。

通过及时响应系统频率的变化,风力发电机组可以根据需要增加或减少输出功率,保持系统频率的稳定。

此外,增加风力发电机组与其他发电机组之间的协调和通信也是解决频率稳定性问题的有效方法。

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响摘要:随着地球不可再生资源的日益枯竭,传统的发电模式已经不再是将来主流发电技术的理想之选。

并且,随着我国城市化进程全面深化,当代社会社会生产自己人们的生活对电力的稳定性和质量要求越来越高,传统的发电模式无法兼顾每一位用电户的需求,在用电高峰期的时候也无法调整电力负荷,电压不稳的情况时有发生,一些偏远山区的供电状况更是差强人意。

而分布式发电技术作为实现可持续化发展的技术产物,能够对某一区域内的用户进行专项供电,有效地解决传统供电模式的一些弊端,如停电、电压不稳等现象。

此外分布式电站还具有建设维护成本低廉、安全性和可靠性兼顾、对环境破坏小的诸多优点。

关键词:风力发电;电力系统;影响作用一、风电的发展1.1风力发展的现状我国已把可再生能源的开发和利用上升到了战略发展高度,能源结构优化是解决当前中国日趋严重化石燃料的时候和大气污染问题的主要办法之一。

我国技术比较成熟和利用最早的可再生能源是水能,但存在开发周期长和成本投资大的问题;目前,风能似乎已成为最具潜力的可再生清洁能源。

1.2我国风力发电产业的发展目标我国风电装机规模快速增长,风电技术水平与日俱增,我国风电发展又出现了一些新的挑战。

为了确保2030年可再生能源消费量将达到总体的20%的目标能够实现,促使能源结构转型升级及风电产业的健康发展,我国明确了发展风电的指导思想、基本原则、发展目标、建设布局、重点任务、创新发展方式及保障措施。

随着风电装机规模的快速增长和风电技术水平的不断提高,我国风电发展面临着一些新的挑战。

为确保2030年可再生能源消费达到20%的总体目标,促进能源结构转型升级和风电产业健康发展,我国明确了指导思想、基本原则、发展目标、建设布局、重点任务,创新风电发展方式和保障措施。

二、风力发电对电力系统的影响及对策2.1风速类型设计为深入探究电力系统受风电机组的影响,本次实验研究设定4种风速类型,通过改变风速类型,判断风电机组在电力系统作用力中的变化大小,从而判断电力系统作业所受影响。

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响摘要风力发电总是依赖于气象条件,并逐渐以大规模风电场的形式并入电网,给电网带来各种影响。

因此,电网并未专门设计用来接入风电,如果要保持现有的电力供应标准,不可避免地需要进行一些相应的调整.本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。

由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性,它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响,针对这些问题提出了相应的对策,以期待更好地利用风力发电。

关键词:风力发电;电力系统;影响;风电场1. 引言人们普遍接受,可再生能源发电是未来电力的供应。

由于电力需求快速增长,对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。

相反的,风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。

当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时,它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。

当大型风电场(几百兆瓦)成为一个主流时,风力发电越来越受欢迎。

2006年间,包括世界上超过70个国家在内的风能发展,装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦.2006年的巨大增长表明,决策者们开始重视风能发展能够带来的好处。

由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机,将积累节约10771百万吨的二氧化碳,这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。

大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能,这将会挑战系统的安全性和可靠性。

而提供电力系统清洁能源的同时,风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。

随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加,影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。

因此,应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。

风能已经从25年前的原型中走了很长的路,而且在未来的二十年里它也会继续前进.有一系列的问题与风电系统的运作和发展。

虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量,关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用.本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响,并建议相应的对策来处理这些问题,以适应电力系统中的风力发电.根据上述问题,本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题,以及在处理项目时,将风电场与电力系统相结合的问题。

风力发电对电力系统的影响分析 刘帅

风力发电对电力系统的影响分析 刘帅

风力发电对电力系统的影响分析刘帅摘要:如今人们的环保意识不断加强,环境保护的理念已经深入人心。

风力发电作为新型的清洁能源,已经成为国家关注和发展的重点,发展极为迅速,国家以及众多企业投入大量资金进行风力发电相关技术的研究,大量的风电场也在投入建设。

该文对近年来风力发电的现状进行了介绍,对风电运行存在的问题进行了分析,并对风电未来发展的趋势进行了展望。

关键词:风力发电;电力系统;发展趋势;供电质量1风电场并网对电网的影响1.1影响电网调度分配风能的不确定性和不可控性,造成其难以进行可靠的调节和预测,风电的并入,使电力系统的备用容量增加。

由于火电机组需要几个小时的时间才能可靠投入,一旦系统的备用容量不足,则会对风电场的并网造成影响。

风电的并网常常会显得不太合时宜,即在用电高峰时风电供应较少,而在用电低谷时电能的产生量却很大,增加了电网的调度难度。

1.2影响电网的供电质量风电场的并入增加了电网的电源,但由于风能的不稳定性和随机性,风电场的输出功率是波动的,从而造成电网电压的稳定性不高。

目前风电系统主要为以步发电机,需要吸收大量无功,若无功不足则会造成电网压降和闪变的问题。

风力发电并网的电力电子设备也会产生谐波,对电网的供电质量造成影响。

1.3功率流动模式在风电场并网后发生改变常规电网电能从电源发出,经由输电线路输送到负荷端,电能的传输方向是单向传输。

而风电场在电网的末端,通常建立在偏远的野外,远离用户端,风电场并网后,配电网的功率流动呈双向传输,对系统的继电保护整定造成影响,应多电源网络模式配置保护设备,整定值不应在并网冲击电流范围内。

2常用的风力发电系统目前风力发电系统常用的风力发电机主要有恒速恒频率异步发电机、变速恒频双馈异步发电机和直驱永磁同步发电机三种。

由于变速恒频系统可以适应较宽的风速范围,已经成为风力发电的主流机型,而直驱永磁同步发电机和全功率变流器组合在未来有着广阔的发展前景。

2.1恒速恒频发电机系统恒速恒频发电机系统主要由风力机、变速箱、异步发电机以及并联电容器构成。

风力发电对电力系统的影响研究

风力发电对电力系统的影响研究

风力发电对电力系统的影响研究摘要:本研究旨在探讨风力发电对电力系统的影响,涵盖风能规模设计、电能质量提升和发电厂稳定性优化等方面。

研究发现,科学合理的规模设计能最大程度利用风能资源,提高系统效率;完善电能质量升级工作有助于确保电力系统稳定和风能可靠性;而针对发电厂稳定性的优化措施能减少波动影响。

本研究为风力发电在电力系统中的有效整合提供了重要参考。

关键词:风力发电;电力系统;影响随着清洁能源需求的不断增加,风力发电作为一种重要的可再生能源正逐渐受到广泛关注。

本研究旨在深入探讨风力发电对电力系统的影响,包括其在电力系统中的整合、效率提升、稳定性以及电能质量等方面的影响。

通过对这些影响进行系统研究与分析,我们可以更好地理解风力发电在电力系统中的角色,为推动可持续能源发展和电力系统的稳定运行提供有益的指导。

一、风力发电技术概述(一)风机种类风力发电是一种重要的可再生能源,而风机作为风力发电系统的核心组成部分,存在多种不同类型的设计。

主要的风机种类包括水平轴风机、垂直轴风机以及混合轴风机。

水平轴风机是目前最常见的类型,其叶片位于垂直于主轴的平面内,能够适应不同风向,具有相对较高的效率。

垂直轴风机的叶片则位于主轴的平面内,适用于空间有限的场所,但效率较低。

混合轴风机融合了水平轴风机和垂直轴风机的优点,兼顾了高效率和空间利用的灵活性。

这些不同类型的风机在设计、布局和应用方面各具特点,为风力发电技术的发展提供了多样性的选择[1]。

(二)装置的结构与功能解析风力发电装置的结构与功能解析涵盖了多个关键组成部分,这些部分协同工作,将风能转化为电能。

主要的装置包括风机、塔架、传动装置、发电机和控制系统。

风机的叶片能够捕捉风能,将其转化为旋转动能。

塔架作为支撑结构,将风机置于适当高度,以获取更充足的风能资源。

传动装置将风机旋转运动转化为发电机的转动,通过机械传动实现能量转换。

发电机则将机械能转变为电能,利用电磁感应产生电流。

风力发电对电力系统的影响研究

风力发电对电力系统的影响研究

风力发电对电力系统的影响研究摘要:随着人们环境保护意识的逐步加强,新能源合理应用受到了广泛关注。

在此背景下,风能作为一种绿色清洁型可再生能源,在开发与利用方面逐步发展成为时代热门。

风力发电技术不仅能够有效解决能源不足的问题,还能在一定程度上缓解全球气候变暖。

尤其是风力发电的应用上,已获得相当的进展,不过还面临发电质量、效率、安全性等困难,必须提高科学技术能力予以克服。

本文将就风力发电对电力系统的影响进行研究,根据具体的现象,给出一些合理的看法与意见,希望今后获得良好的应用。

关键词:风力发电;电力系统;影响研究引言随着风力发电的迅速发展,风力发电并网问题越来越受到人们的重视。

尽管风电具有环境友好、绿色清洁和可再生等诸多优点,但其具有较强的波动性和随机性,容易受自然因素影响,导致电网中电能质量发生变化。

风电机组并网运行时,会对电力系统中原有的潮流分布、电压和频率产生影响。

我国风电场主要分布在西北地区,东北地区也有风电场正在建设,但是并网条件较为严苛,还有部分风电场受地形等因素影响无法并入电网运行。

总之,研究风力发电并网对电力系统的影响对完善电力系统具有十分重要的意义。

1风力发电技术的运用风能资源丰富,分布广泛,可利用的潜力巨大,是一种清洁的可再生能源。

在风电开发中,风力发电技术的运用主要体现在两个方面:(1)提高风能的转化效率。

风力发电是通过机械设备将空气压缩后产生的能量转换为电能,其输出功率一般不超过额定风速的10%左右,从而大大减少了电网的压力和线路的长度。

(2)增加输电的可靠性与稳定性。

由于风力发电的随机性和间歇性,因此,对输电线路的要求较高,并且受天气的影响较大。

在大风、雷雨天等恶劣的环境下,电力系统的安全性就显得尤为重要,而防雷击的措施又会直接关系到电力系统的稳定运行。

所以,在进行电力系统的设计时,要考虑到可能出现的各种情况,并采取有效的防雷、防过电压的举措以确保电力系统的安全可靠。

清华大学的徐晓明教授就曾提出,目前可再生能源的发电效率是比较低的;如果将太阳能的发电技术运用到风能的生产过程中,可以有效地降低风能的成本;对于风电的接入也能够起到很好的效果;而最近的一项研究表明,风力发电的上网费用是比较大的(约占总投资的5%),但其运行的稳定性较好,并且具有良好的环保性能。

浅析风力发电的价值及其对电力系统的影响

浅析风力发电的价值及其对电力系统的影响

浅析风力发电的价值及其对电力系统的影响摘要:随着我国社会经济的不断发展,我国的电力系统也在一定程度上得到了有力发展,有效利用风能资源进行发电不仅减少了对环境的污染,还提高了社会的经济效益,所以本文主要分析了风力发电的价值和对电力系统的影响,为如何优化风力发电提出了几点建议。

关键词:风力发电;电力系统;影响;价值1.风力发电的价值风力发电的价值主要体现在其环境价值方面,由于风能资源具有清洁、可再生和永不枯竭的优点,所以现在被大量的使用在我国的发电项目中。

风力发电项目中,由于其风力是自然的空气流动所产生的,所以在产生的过程中没有污染,并且与煤炭发电不同,它没有产生物和排放物,只是有效借助风力使叶轮进行转动而发电,不仅没有污染物,发电的效果还比较好,而且风力是不会枯竭的,众所周知,化学燃料等能源终将有一天会枯竭,而空气是一直在产生一直在流动的,所以不用担心风力资源消失而不能进行发电的状况出现。

风力发电的环境价值是很高的,它不仅能有效避免火力发电对环境的污染,还能一直可持续地为电力系统提供能量,因此我国要加大对风力发电的研究,不断完善和更新风力发电系统,有效促进我国的可持续发展。

2.风力发电对电力系统的影响2.1发电站规模的影响随着我国社会的不断发展,逐渐增大了风力发电项目的规模,并且由于在电力系统的管理结构中,风力发电站的所占据的比重是比较小的,因此在使用风力发电之后,并不会对电网造成很大的影响,所以在我国并不会专门标注和限制发电站的规模。

但是在我国的一些风力资源比较丰富的地区,由于该地区离城市中心比较远,电网的容量没有城市里的大,所以没有很强的抗扰能力,所以会导致风力资源的随机性和不可控制性出现,并且偏远的风力资源丰富的地区没有比较先进和完善的设备对风力的功率进行预测(风功率预测设备在有互联网的地方就可以安装使用,建议考虑修编此处),所以往往会出现比较大的影响。

2.2风力发电影响着电能的质量风力发电对电能质量主要有三种影响,其一,在变速的风电机组开始进行并网操作之后,其中的变流器就会一直工作,所以整体的风力发电项目结构就回受到谐波的影响,出现比较严重的谐波问题;其二,在常规化运行的并网风电机组中,往往会产生一些功率的波动,由于其控制系统存在的不足和电网状况的运行不稳定等各种因素,经常会导致风力发电项目中出现电压的波动和闪电?的现象,影响了电能的质量;其三,在风力发电项目中由于并网风电机组会比较高频率的使用异步电机,此异步电机会直接与电网进行“连接”,吸收电网中的无功功率,严重影响了电网在测定电压时的真实数据,而且有比较多的风机接受弱电网,就会在一定程度上放大整体电压跌落的现象,使整个电压在突然之间骤降。

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

水电工程Һ㊀风力发电对电力系统的影响及解决措施郭晓超摘㊀要:近年来ꎬ我国风电快速发展ꎬ特别是单风电场规模越来越大ꎬ而制约风电发展的 瓶颈 是电网建设ꎮ文章对风力发电对电力系统的影响及解决措施进行了分析探讨ꎬ仅供参考ꎮ关键词:风力发电ꎻ电力系统ꎻ影响ꎻ措施一㊁风力发电关键技术研究现状由于风力资源分布不均衡ꎬ我国北方电网结构相对薄弱ꎮ风力发电受到风速的影响ꎬ风速具有随机性和不确定性的拥有属性ꎮ而且不存在涉及大量风力发电的困难条件ꎬ这将对电力系统产生严重影响ꎮ目前ꎬ从系统持续运行的角度出发ꎬ对风力发电机组的运行提出了很高的要求ꎬ即在某些故障下ꎬ可以根据互联网的背景继续运行ꎬ以保证电网运行的最佳状态ꎮ虽然我国风力发电技术联网起步较晚ꎬ但有赖于我国政府的政策支持ꎬ风电技术的发展也在不断进步ꎬ但风电技术仍然存在不足ꎬ而且风电系统容量在小电网中所占的比例不大ꎬ效果不明显ꎬ加上现有的风电系统并不完善ꎬ这些都表明我国风电技术的发展还有很长的路要走ꎮ二㊁风力发电对电力系统的影响及对策(一)风速类型设计为深入探究电力系统受风电机组的影响ꎬ本次实验研究设定4种风速类型ꎬ通过改变风速类型ꎬ判断风电机组在电力系统作用力中的变化大小ꎬ从而判断电力系统作业所受影响ꎮ类型1:将机组风速设置为切入风速ꎬ该风速模式中的风电机组未进入作业状态ꎬ测得机组作用力为零ꎮ类型2:将风机风速设置为低风速ꎬ该风速模式中的风电机组处于特定值情况下的作业状态ꎬ此时参数Qf=0ꎬ测得系统中的负荷量为基本负荷ꎮ类型3:将风机风速设置为高风速ꎬ该风速模式中的风电机组同样处于特定值情况下的作业状态ꎬ此时参数Qf=0ꎬ测得系统中的负荷量为基本负荷ꎮ类型4:该风速类型与类型3相似ꎬ但是系统负荷量偏低ꎬ仅占据基本负荷的30%ꎮ其中ꎬ类型1中的风机未投入运行ꎬ其他3种类型风机风速处于额定风速与切入风速数值之间ꎮ(二)风电场注入最大功率的影响因素风电场的最大注入功率由系统的网络结构㊁风机的运行特性和其他发电设备的调节能力决定ꎮ主要的因素有:风电场并网点负载能力的强弱ꎻ电网与风电场的连接方式ꎻ系统中其他机组的调节能力ꎻ电网的无功储备情况ꎻ风电机组的类型ꎻ地区负荷特性等ꎮ风电场接入区域的中心点电压水平㊁风电系统的负荷㊁风电场的无功补偿能力以及风电场接入系统的联络线的X/R是制约异步发电机最大注入功率的因素ꎮ为了提高风电场的最大注入功率ꎬ可以提高电压调节能力ꎬ适当利用小X/R联络线ꎬ增加风电场的无功补偿ꎮ(三)改善电能质量问题鉴于风力机的运行特性和风资源的不确定性ꎬ因此ꎬ确定了风电机组的功率波动特性ꎬ对区域电网的电能质量会产生影响ꎮ当风机接入点存在较大短路比时ꎬ将抑制电压波动和闪变ꎮ如果电子控制装置设计不当ꎬ电压波形将严重失真ꎬ从而可能导致谐振和一些潜在的问题ꎮ1.改善电网结构公共连接点的短路比和线路的X/R比也是影响风力发电机组电压波动和闪变的重要因素ꎮ公共连接点的短路比越大ꎬ电压闪变和波动越小ꎮ当电网线路的X/R比合适时ꎬ用无功功率引起的电压波动来补偿有功功率引起的电压波动ꎬ从而降低整个平均闪变值ꎮ2.安装电力电子装置当发电机组达到同步转速时ꎬ发电机闭合定子断路器ꎬ使发电机通过电流反馈对双向晶闸管导通角进行控制经一组双向晶闸管与电网连接ꎬ使双向晶闸管的触发角由180ʎ向0ʎ逐渐打开ꎬ双向晶闸管在并网过程结束后被短接ꎮ可以通过这种软启动方式ꎬ使并网过程比较平滑ꎬ可以将冲击电流在风电机组并网时限制在1.2~1.5倍额定电流以内ꎮ当发电机组达到同步转速时ꎬ发电机闭合定子断路器ꎬ使发电机通过电流反馈控制双向晶闸管的导通角ꎬ并通过一组双向晶闸管与电网连接ꎬ使双向晶闸管的触发角从180ʎ逐渐开至0ʎ并在并网过程结束后使双向晶闸管短接ꎮ通过这种软启动方式ꎬ并网过程比较平稳ꎬ风机并网时冲击电流可限制在额定电流的1.2~1.5倍以内ꎮ(四)对保护的影响为了延长风机接触器寿命ꎬ风机在始终保持并网状态ꎬ当起动风速接近时ꎬ允许出现风电机组以电动机方式短时运行ꎬ这确定了风机潮流不固定的性质ꎮ所以要充分考虑继电保护装置的整定和配置ꎮ当风电机组三相短路故障在短距离内发生时ꎬ故障电流是断断续续的特点ꎬ在不对称故障时提供的短路电流也有限ꎮ这种情况增加了风电场保护检测故障的技术难度ꎬ也可能影响原有配电网保护装置的正确运行ꎬ这在最初配电网的保护配置和整定时没有考虑到ꎮ三㊁结束语综上所述ꎬ必须将风电纳入电网规划的主要电源之一ꎬ统筹规划火电㊁水电㊁核电㊁风电等电源ꎬ才能从整体上优化电网ꎬ保障了电网的安全性㊁可靠性㊁经济性等方面ꎬ从而使电网企业与社会的经济效益最大ꎮ参考文献:[1]崔志飞ꎬ孙晨光ꎬ只群ꎬ王小宇.浅析风电场接入电网对电力系统的影响[J].资源节约与环保ꎬ2016(12):5+20. [2]周伟.风力发电对电力系统影响探析[J].中国新技术新产品ꎬ2016(17):63-64.[3]张鹏.风力发电并网对电力系统电压稳定性的影响分析[J].电气时代ꎬ2016(8):48-51.[4]胡恬ꎬ盛发明.试析协同新能源发展的电网规划关键技术[J].科技尚品ꎬ2015(7):51-52.作者简介:郭晓超ꎬ河北新天科创新能源技术有限公司ꎮ791。

风电技术发展对电力系统的影响有哪些

风电技术发展对电力系统的影响有哪些

风电技术发展对电力系统的影响有哪些在当今能源转型的大背景下,风电技术作为一种清洁能源技术,取得了长足的进步。

风电技术的发展不仅为我们提供了更多的绿色能源,也给电力系统带来了多方面的影响。

首先,风电技术的发展增加了电力系统的能源供应多样性。

过去,电力系统主要依赖传统的化石能源,如煤炭、石油和天然气。

然而,随着对环境问题的日益关注和能源可持续发展的需求,风电作为一种可再生能源,逐渐成为电力供应的重要组成部分。

这种多样性有助于降低对有限且不可再生的传统能源的依赖,增强了能源供应的稳定性和安全性。

风电的大规模接入改变了电力系统的电源结构。

传统电源,如火力发电,其输出相对稳定且可控。

而风力发电则具有间歇性和波动性的特点。

这意味着风电的输出功率会随着风速的变化而不断变化。

在风速较高时,风电出力大;在风速较低时,出力则小。

这种不稳定性给电力系统的调度和运行带来了挑战。

为了应对这一挑战,电力系统需要更加灵活的调度策略和先进的预测技术,以更好地平衡供需关系。

风电技术的发展对电力系统的电能质量产生了影响。

由于风电输出的波动性,可能导致电压波动、频率偏差等电能质量问题。

这对于对电能质量要求较高的用户,如精密制造业等,可能会产生不利影响。

为了保障电能质量,电力系统需要采取一系列措施,如安装无功补偿装置、优化电网结构等。

在电网规划方面,风电的发展也带来了新的要求。

为了有效地消纳风电,需要建设更加坚强、智能的电网。

这包括加强输电线路的建设,提高输电能力,以及发展智能电网技术,实现电网的智能化监控和管理。

同时,在电网规划中还需要考虑风电的分布特点和季节性变化,以确保电网的可靠性和经济性。

从电力市场的角度来看,风电的发展也推动了电力市场机制的改革和完善。

由于风电的成本和价格与传统能源存在差异,需要建立合理的市场机制来促进风电的消纳和发展。

这可能包括制定差异化的电价政策、建立绿色证书交易制度等,以激励各方积极参与风电的开发和利用。

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

风力发电对电力系统的影响及解决措施发布时间:2021-06-25T14:33:29.700Z 来源:《当代电力文化》2021年第6期作者:李春华鲁新[导读] 目前,在中国各种新能源的开发利用中,风力发电的优势仍显而易见李春华鲁新内蒙古华电辉腾锡勒风力发电有限公司内蒙古呼和浩特 010010摘要:目前,在中国各种新能源的开发利用中,风力发电的优势仍显而易见。

首先,由于风力发电技术的迅速发展,效率大大提高,因此风力发电的使用成本不断降低,经济效益突出。

就环境保护而言,风能是清洁和无污染的能源,在发电过程中不会对周围的自然环境产生重大影响,在环境保护方面具有显着优势。

然而,在需求过程本身,在大规模风力发电和国家电网并行运作方面仍然存在许多技术问题,需要进一步研究。

关键词:风力;发电系统;发电量;预测阐述了风电的发展前景和装机容量增加对电力系统的影响,介绍了继电保护装置和配电方式的影响。

即风电并网对电力系统的影响及解决方案,如提高电能质量、改善电网结构、安装电力电子设备等,加强电网安全管理,提高风电场接入设计要求。

一、中国风电的发展1.风力发电发展现状。

中国将可再生能源的开发利用提高到战略发展水平,优化能源结构是解决中国日益严重的化石燃料和空气污染问题的主要途径之一。

成熟技术的可再生能源和中国的第一次使用是水能源,但存在着发展周期长、成本投资大等问题,目前风能似乎已成为最有潜力的清洁可再生能源。

2.中国风电产业发展目标。

随着中国风电装机容量的快速增长,风电技术水平日益提高,中国风电发展面临新挑战。

为了确保到2030年可再生能源消费总量达到20%,促进能源结构的改造和现代化以及风力发电产业的健康发展,中国制定了指导思想、基本原则、发展目标、建设规划、关键任务和创新发展方法随着风电装机容量的快速增长和风电技术水平的不断提高,中国风电的发展面临着新的挑战。

为了确保到2030年可再生能源消费达到20 %的总体目标,促进能源结构转型和现代化以及风力发电产业的健康发展,中国确定了指导思想、基本原则、发展目标、建设规划、关键任务,并创新了节能模式。

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

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

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

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。

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风力发电对电力系统的影响摘要风力发电总是依赖于气象条件,并逐渐以大规模风电场的形式并入电网,给电网带来各种影响。

因此,电网并未专门设计用来接入风电,如果要保持现有的电力供应标准,不可避免地需要进行一些相应的调整。

本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。

由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性,它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响,针对这些问题提出了相应的对策,以期待更好地利用风力发电。

关键词:风力发电;电力系统;影响;风电场1. 引言人们普遍接受,可再生能源发电是未来电力的供应。

由于电力需求快速增长,对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。

相反的,风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。

当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时,它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。

当大型风电场(几百兆瓦)成为一个主流时,风力发电越来越受欢迎。

2006年间,包括世界上超过70个国家在内的风能发展,装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。

2006年的巨大增长表明,决策者们开始重视风能发展能够带来的好处。

由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机,将积累节约10771百万吨的二氧化碳,这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。

大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能,这将会挑战系统的安全性和可靠性。

而提供电力系统清洁能源的同时,风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。

随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加,影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。

因此,应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。

风能已经从25年前的原型中走了很长的路,而且在未来的二十年里它也会继续前进。

有一系列的问题与风电系统的运作和发展。

虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量,关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。

本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响,并建议相应的对策来处理这些问题,以适应电力系统中的风力发电。

根据上述问题,本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题,以及在处理项目时,将风电场与电力系统相结合的问题。

由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点,其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。

针对这些问题,提出相应的对策建议,以适应电力系统的风力发电。

本文的组织如下。

第2节给出了风力发电的发展情况。

在第3节介绍了风力发电的特点。

在4节中,详细讨论了风力发电对电力系统的影响。

在第5节中,提出了减少风力发电的影响的对策。

最后,第6节总结本文。

2. 风力发电的发展现状从风能委员会的报告中显示,拥有最高装机容量总数的国家是德国(20621MW ),西班牙(11615MW ),美国(11603MW ),印度(6270MW )和丹麦(3136MW )。

世界范围内十三个国家现在可以算是达到1000兆瓦的风力发电能力,法国和加拿大在2006年达到这一值。

如图一所示,截止到2006年12月世界累计装机容量前十名。

图1 截止到2006年12月世界累计装机容量前十名中国很晚才开始发展风电。

直到90年代才步入市场化的发展和规模化的建设。

这些年新增累积装机容量如图2显示。

单一机组容量从100千瓦,200千瓦,300千瓦到600千瓦,750千瓦,1500千瓦逐渐增加。

图2 在中国累计和新增加安装的风力发电能力2006年中国安装了1347兆瓦的风电机组,从而使总装机容量增加了一倍以上,比去年的数值增长了70%。

这给中国带来了多达2604兆瓦的发电能力,是中国成为世界上第六大市场。

2006年中国市场大幅度增长,并且预计增长将会继续甚至会加快。

根据经批准的和在建的项目中的数据显示,在2007年将安装超过1500兆瓦。

到2010年底中国的风电装机目标容量将达到5000兆瓦。

3. 风力发电的特点从风能角度来看,风能资源最显着的特点是它的变化性。

风电场输出的随机性变化主要来源于风速的波动和方向。

无论是地理性还是时间性,风是很容易变的。

此外,无论是在空间上还是时间上,这种变化性持续的范围非常广泛。

风速是以一个高度和时间函数的形式不断变化的。

风速变化的时间尺度显示在图3所示的频谱图上。

在一秒到一分的范围内阵风引起波动的高峰。

每日的波动峰值取决于每天的风速变化,天气的峰值取决于天气的变化,通常因为每天或每周而异,但也包括季节性周期。

图3 布鲁克海文国家实验室工作的基础上的农场风谱图从电力系统的角度来看,波动的峰值可能会影响风力发电的电能质量。

电能质量波动的影响主要依赖于涡轮机技术的应用。

例如,在风力发电机组传动系统中,风力变速涡轮机可以通过直接储存能量来吸收短期的电力变化。

这意味着固定速度的风力涡轮机比网格耦合涡轮机的电力输出平滑的多。

然而,昼夜高峰,可能会影响长期的电力系统的平衡,在这样的系统中风速预测起着显着的作用。

另一个重要的问题是风能资源的长期变化。

应该知道风力加速中心的高度从而预测风电场的输出。

大量的风速测量表明,风速在一年中大多时候是柔和的,介于0到25米每秒的概率是相当大的;年均风速受制于威布尔分布,如公式(1)。

()1()exp[()]k k k v v f x c c c-=- (1) 其中:v 是平均风速;k 是形态参数;c 是尺度参数。

风力涡轮机的输出Pw 和风速集线器V 的高度之间的关系可近似表示为风力发电机的输出与风速或分段函数的曲线,如公式(2)。

()()()0333333CL Co R R V V orV V CL w R CL R V V R CL P V R P V P V V V V V R CL P V V ≤≥≥⎧⎪⎪=-≤≤⎨-⎪⎪⎩- (2) 其中:W P 是额定功率的风力发电机组的功率;V 是风速高达枢纽的高度;CL V 是停机风速;CO VV为风速。

是切出风速;R4. 风力发电对电力系统的影响在电力系统中,风电的高渗透力面临着大型风电场对电网一体化的基础技术限制。

风力发电对电力系统的包括对无功功率和有功功率、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、电力系统储备和基础设施的影响归因于风力发电的高容量、动态性和随机性的特点。

技术方面,它通过以下方式影响且必须进行详细的研究。

(1)有功无功潮流风电是一种间歇性和随机性的能源,从而使得功率潮流复杂化。

因为为了获得更多的风能资源,许多的风电场建在远离负荷中心的地方,于是造成了风电输送的障碍。

当引进额外的风力发电时,一些输配线路和电气设备可能会过载运行。

因此,要确保输配电线路运行不过载。

有功和无功要求都要进行调查。

无功功率不仅仅在PCC中产生,而且还会通过整个网络产生,并且应该进行本地补偿。

用于常规发电机的分析方法是固定不变的,从而忽略了不确定性的风速和负荷的预测。

因此,概率统计法是比较适合风力发电的。

这种模型以公式(1)进行分布。

这种约束以概率的形式进行描述,并且诸如电压和功率的预期参数值是可以被计算的。

(2)电压调节一旦风电场已经确定了其地点,连接到电网的点必须确定。

对于小型风力发电厂可以在低电压下连接,从而节省了开关设备、电缆和变压器的成本。

如果拟议的发展规模太大导致不能与当地分布电压连接,今儿不能满足较高的电压传输网络的需求。

故障发生后,如果电力系统不发生暂态失稳,一些风力涡轮机会由于低电压保护而关断。

然后输出风电场降低,这意味着电力系统失去无功负荷。

然后风电场输出电压降低,这意味着电力系统失去无功负荷。

电容器补偿是常用的无功功率补偿方法。

当电压水平下降,补偿量减少了很多。

然而,在风电场中使用的异步电机时无功功率的需求将增加时。

所以电压水平下降更多,甚至超越了风电场母线的下限。

随着风力发电装机容量的增加,风力发电的变化会导致电压水平的变化,特别是如果并入到电网中,这可能不是专门设计的,以满足高可变风力发电引起的显着和可能快速负载变化(相比)。

因此,需要采取监管措施,是电压水平保持在一个特定的范围内。

然而,风力发电的变化可能性较大,为了控制电压,这可能会导致增加对无功功率的增值服务。

(3)系统的稳定性在高风电穿透功率系统中,风电并网的暂态稳定、电压稳定和频率稳定,不仅是因为风电功率的变化会改变整个电力系统的功率流分布、传输功率,而且还因为风力发电机在稳态或暂态过程中有不同的表现。

对于当前风电场的操作,保护通常切断风电场和电网之间的连接,当发生大扰动时。

这相当于在大扰动后引起新的发电机跳闸扰动。

因此,在这一时刻的暂态稳定是非常关键的,特别是当大型风力发电场的集成。

相比基于双馈感应发电机的变速风力发电机(DFIG)与固定转速风电机组基于感应电机,前者是更强大的短路故障后,可以加强与保持足够的稳定裕度,系统的稳定性。

然而,风电整合,也可能使系统暂态稳定性较差,由于电网结构。

因此,不同电力系统的暂态稳定性分析。

固定转速风电机组在输出有功功率时吸收无功功率。

一种无功功率风电场整体需求量是相当大的,这导致在PCC区域的电压稳定性降低。

相反,双馈变速风力发电机组对无功功率有一定的控制能力。

根据不同的操作和控制方案,该风力发电机可以吸收或输出无功功率来控制电压,从而有利于电压稳定。

电压稳定也与PCC的短路容量相关,R / X和无功补偿方法,利用风电场的输电线路比。

当发生频率急剧下降时,电力系统的惯性是决定频率下降率的决定性的。

较低的总惯性,更快的频率下降。

在电力系统中,任何减少惯性的反应是危险的,严重的频率事故。

风电机组的不同类型有不同的频率响应特性。

固定转速风力发电机组的转子速度与系统频率强烈地耦合,以便当频率下降时,风力涡轮机减速,以释放其动能的一部分,并提供惯性响应。

相反,双馈变速风力发电机组对不能提供电网的惯性反应时,由于其频率变化的有功功率和无功功率控制解耦,这不能帮助电网放慢频率变化率。

在传统的植物是由风电场组成的变速风力发电机组取代,惯量的减少为高风电穿透系统的系统容量小、低负荷条件下的频率稳定度是非常不利的。

(4)电能质量在风力发电和相关联的电力传输(交流或直流)的波动、供电质量有直接的结果,其结果是,大的电压波动,可能会导致在调节范围以外的电压变化,以及违反闪烁和其他电源质量标准。

在连续运行和切换操作中,风力发电机组引起电压波动和闪变,是风电并网对电网电能质量产生不利影响的主要原因。

对变速恒频风力发电机,转换器造成的谐波问题也应考虑。

风力发电机组或风电场的风电场的干扰有不同的原因,其中大多是涡轮机本体。

有关参数列于表一。

平均功率生产,剪切是指由气象和地理条件确定引起湍流强度、风。

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