风电波动对电网影响规律剖析

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风电场并网对电网的影响有哪些

风电场并网对电网的影响有哪些

风电场并网对电网的影响有哪些在当今能源转型的大背景下,风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式,得到了快速发展。

风电场的规模不断扩大,其与电网的并网运行也成为了电力系统中的一个重要环节。

然而,风电场的并网并非一帆风顺,它给电网带来了一系列的影响,需要我们深入了解和研究。

风电场的输出功率具有间歇性和波动性。

这是由于风能的随机性和不确定性所决定的。

风速的变化会直接导致风电机组输出功率的波动,而且这种波动在短时间内可能会相当剧烈。

当大量的风电机组并网时,这种功率波动会在电网中叠加和传播,给电网的频率稳定带来挑战。

电网频率是衡量电力系统运行稳定性的重要指标,如果频率偏差过大,可能会导致电网中的设备故障,甚至引发停电事故。

风电场的无功功率特性也对电网产生重要影响。

风电机组在运行过程中需要从电网吸收或向电网注入无功功率,以维持自身的电压稳定。

然而,不同类型的风电机组在无功功率的控制和调节能力上存在差异。

一些早期的风电机组可能无法有效地进行无功调节,这就可能导致电网局部电压的波动和偏差。

电压的不稳定不仅会影响电力设备的正常运行,还可能降低电能质量,给用户带来不良影响。

风电场的接入还会改变电网的潮流分布。

传统电网的潮流分布是基于固定的电源和负荷分布计算的。

但风电场的接入位置和出力大小是不确定的,这就使得电网中的潮流不再是固定不变的。

新的潮流分布可能会导致某些线路过载,而另一些线路则轻载,从而影响电网的输电效率和经济性。

为了应对这种变化,电网需要加强规划和改造,增加输电线路的容量或者调整电网的结构。

另外,风电场的故障穿越能力也关系到电网的安全稳定运行。

当电网发生故障时,风电机组需要具备一定的故障穿越能力,即在短时间内保持不脱网,并向电网提供一定的无功支持,以帮助电网恢复正常运行。

如果风电机组的故障穿越能力不足,大量风电机组在故障时脱网,将进一步加剧电网的故障程度,甚至可能引发连锁故障,导致大面积停电。

风电场的并网还对电网的电能质量产生影响。

浅析风电并网对电网影响

浅析风电并网对电网影响

浅析风电并网对电网影响风电并网是指将风能转换成电能后,通过电网输送到用户端使用的过程。

风电并网的发展对电网运行和电力系统产生了诸多影响,本文将对其影响进行浅析。

首先,风电并网对电网结构和运行方式产生了影响。

传统的电力系统主要由大型火电、水电等发电厂构成,而风电发电机组通常较小,数量众多。

因此,在风电并网后,电网结构发生了变化,由传统的中心集中式电源向分布式电源转变,相应地也改变了电网的运行方式。

风电的并网使得电网的安全性和可靠性进一步增强,可以更好地应对单个电厂发生故障的情况。

其次,风电并网对电网供电能力和负荷均衡产生了影响。

风电的发电能力与风速相关,受自然因素的限制,风电的发电能力存在不稳定性和不可预测性。

这使得电网供电能力变得更为复杂,需要进行合理规划和管理。

同时,风电的并网也会对电网的负荷均衡产生影响。

风电的不稳定性和波动性使得电网容易出现频繁的负荷波动,需要通过电网调度来保持负荷均衡,提高电网的稳定性。

第三,风电并网对电网电压和频率稳定性产生了影响。

风电并网后,由于其产生的风能转换为电能的过程中存在一定的变频和变压,可能导致电网的电压和频率波动。

这对电网的电压和频率稳定性造成了一定的影响。

因此,需要在电网中引入相应的控制策略,如有功功率控制、无功功率控制等,来保持电网的电压和频率稳定。

最后,风电并网对电网的电力质量产生了影响。

由于风电的输出功率具有波动性和不稳定性,其并网可能导致电网的电压波动和谐波问题。

这对电网的电力质量造成一定的影响,可能引起电器设备的损坏或故障。

因此,需要采取相应的措施和技术手段来改善电网的电力质量,如采用STATCOM(静止补偿装置)等有源功率过滤技术来控制电压和谐波。

总的来说,风电并网对电网的影响是多方面的,涉及到电网结构、运行方式、供电能力、负荷均衡、电压稳定性、频率稳定性和电力质量等方面。

为了更好地适应风电并网的影响,需要加强对电网的规划和管理,引入相应的技术手段和控制策略,以提高电网的可靠性、稳定性和经济性。

风力发电对电网的影响及对策

风力发电对电网的影响及对策

风力发电对电网的影响及对策摘要:本文以风力发电为研究对象,以风力发电对电压的影响为研究目标,首先介绍了风力发电的概括和特点,其次分析了风力发电对电网的影响作用,最后针对这些影响,提出了几点控制风力发电对电网影响的措施和建议,希望能够对相关部门起到一定的帮助作用。

关键词:风力发电;电网;影响;对策随着风力发电的不断发展,风力发电电源的规模不断的增长,风力电源在电网运行中的控制和调节问题逐渐显现,然而,对于风电电源的调节和执行发电系统和抑制系统功率等工作上,与常规电源相比存在差别,因而导致风力发电在电网运行中比较容易产生很多的问题。

对于这种情况,我们应该尽快解决风力发电并网运行时遇到的问题,减少风力发电对电网运行的影响,让风力发电与电网能够更好的协调发展,从而保证电网企业的效益最大化。

1风力发电及其特点分析第一,风能受地形、季节因素的影响作用较大,且能量密度相对较小,不易大量储存。

风力、风向具有变动性和不稳定性,因此无法将其集中起来;第二,风能是一种可再生的资源,具有清洁、无污染的特点,因此对其产生的能源可以直接使用,不需要进行处理或者加设备来消除污染;第三,风能容易开发和利用,且具有分布广的特点。

从其成本上来说,风能是免费的,且不用存储,也无需任何设备进行输送;第四,从风力发电厂的建设角度来说,其建设周期短。

从场地的土建,到设备如机组的安装,再到整个风力发电厂的投产,这一过程仅仅需要 6 ~ 12 个月的时间就能完成,而这一优势是其他发电厂如水电、煤电以及核电无法超越的。

另外,风力发电厂的投资规模与其他电厂相比,具有一定的灵活性;第五,从风力发电的经济效率上来讲,风力发电的成本越来越低,其经济性越来越高,基本上可以与煤电相比;第六,随着科技的进步,风力发电技术越来越高,其产品的可用率能够达到95%以上,且质量可靠。

目前,作为一种绿色、安全、可靠的能源,风能已经被很多发达国家广泛利用。

2风力发电对电网的影响2.1 风力发电会造成电压的波动当电网被风力发电厂接入之后,电网的电压稳定性会受到风力发电有功注入和无功消耗的影响。

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

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。

风电、光伏等发展对电网的影响及对策分析

风电、光伏等发展对电网的影响及对策分析

风电、光伏等发展对电网的影响及对策分析摘要:本文通过对风电、光伏等发电现状及发展趋势的分析,结合电网实际情况,分析大规模风电、光伏等发电上网对电网的影响,全面分析电网管理体制存在的问题,提出具体的应对措施及策略。

关键词:风电光伏电网影响对策当前,能源危机与环境恶化是人类面临的两大难题,开发风能、太阳能等风电、光伏等发电以替代传统的化石风电、光伏等,有望解决此类问题。

随着甘肃河西风电及酒泉光伏发电等风电、光伏等的大规模并网,对电网发展特别是相对薄弱的甘肃电网发展提出了更高的要求。

为此,需求适时调整电网管理体制,确保电网安全、稳定、经济运行。

1、风电、光伏发电对电网的影响按照国家节能减排政策的要求,在关停小火电机组的同时,加快清洁新能源(主要包括水电、风电和光伏发电)的发展速度,优化了能源结构,截止2010年底,全国水电装机容量达1.9亿千瓦,风电装机容量达3000万千瓦,光伏发电也取得了明显的阶段性试验成果。

其中,水电由于上网电价较低,全额上网对电网企业购电成本的降低是有利的,然而风电和光伏发电的上网电价均较高,虽然有关部门已出台了可再生能源发电价格和费用分摊管理办法,即使如此,如果大量收购可再生能源,对电网企业的购电成本也是极为不利的。

此外,由于风能、光伏发电具有波动性和间歇性,调峰调频能力和低电压穿越能力都比较差,在传统电源比例较小的地区,仅靠有功调节速度较慢的火电机组,难以完全适应其出力的快速变化,将给电网的并网控制、运行调度、功率预测、供电质量等带来巨大挑战。

随着风电、光伏发电上网电量逐日增加,引起电网企业购电成本上涨的同时,风电的不稳定性还将引起电网运行成本的增加;此外,由于节能减排政策的要求,高耗能产业的发展将会受到制约,势必会引起电网企业售电量的急剧下降,电网企业的经营效益将会受到不良影响。

加之,由于风能、太阳能发电具有波动性和间歇性,调峰调频能力和低电压穿越能力都比较差,在传统电源比例较小的地区,仅靠有功调节速度较慢的火电机组,难以完全适应其出力的快速变化,将给电网的并网控制、运行调度、功率预测、供电质量等带来巨大挑战。

风力发电引起的电压波动和闪变解析

风力发电引起的电压波动和闪变解析

风力发电引起的电压波动和闪变解析摘要:并网风电机组在运行的过程中,无论是机组的持续运行,亦或是机组运行过程中出现的切换,都会诱发电压波动以及闪变的情况。

而电压波动以及闪变,往往也会不利于电网质量的维系。

所以在风力发电机组运行过程中,重视对风力发电机组运行过程中电压波动以及闪变的管控,降低其发生概率,有助于确保风力发电的效果。

本文在观点研究上,就当前风力发电导致的电压波动以及闪变的成因进行了评估,并结合原因的分析,提出在风力发电过程中实现电压波动和闪变的控制措施。

通过本文观点分析,为更好保障风力发电的效果提供经验分享和借鉴。

关键词:风力发电;电压波动;闪变目前,在市场中,风电机组并网运行成为一种常态。

但是考虑到在风力发电过程中,其往往会有较高的电压波动以及闪变现象出现,为此对于风力发电可能给电网质量管控带来的问题也吸引了行业专家和学者的关注。

在这个过程中,考虑到风资源本身有较高的不确定性,加上风电机组在运行过程中,其由于自身运行特性的影响,往往会导致风电机组在发电表现上,会有波动的输出功率存在,这也必然会对电网的电能品质和发电效益带来负面、消极的影响。

常见的问题诸如电压偏差的存在,或是诱发电压波动、闪变等情况。

结合目前风力发电的运行现状,以及其对电网质量的影响表现来说,其中两个核心的影响因素就是电压波动以及闪变情况。

1.关于电压波动和闪变所谓电压波动,指的是在供电过程中,由于多方面因素的影响,导致电压发生较大的变动,或是在电力输送过程中工频电压包络线出现的一种周期性的变化。

闪变,则指的是人对灯光照度波动的一种主观视觉感受。

通常来说,人能够感受到的照东波动范畴是0.05-30Hz,在6-12Hz区间十四行就是闪变敏感频率范畴。

在进行闪变的评价上,一般采取的啤酒给你家指标主要是短时间或是长时间分别对应的闪变值。

在进行短时间闪变值的计算和分析上,既要充分考虑到电压波动导致白炽灯照度发生的对应改变,怕同时还要坚固人眼以及大脑对白炽灯照度波动产生视感。

探析风力发电对电网的影响

探析风力发电对电网的影响

探析风力发电对电网的影响摘要:随着世界范围内的能源问题以及环境问题变得越来越严重,世界各国都在大力发展可再生能源。

风力发电因为较容易开发,并且绿色环保,故此得到了世界各国的高度的重视,是当前发展最快的一种可再生资源。

本文主要围绕风力发电对电网的影响进行简要的分析与研究。

关键词:风力发电;电网运行;协调发展前言近些年来,随着全球石油等能源日益匮乏,加上日本福岛大地震所带来的核电警示,加快了安全性清洁能源产业的大力发展。

大规模的风力发电能够缓解能源紧张问题,但是风电发电的实现并网运行,国外一些风电大国尽管在风力发电上有一些管理经验,但是因为我国电网毕竟结构存在着一定的特殊性,故此,风力发电和电网运行如何协调发展,已经成为风电场设计运行中的一个重要研究课题。

1、风力发电的主要特点有专家学者认为,人们对风能的最早利用,可以追溯到三千年之前,最早出现在古埃及。

在历史发展的过程中,风能被用于以下几方面的领域,(1)磨坊、(2)提水、(3)助航、(4)发电等。

在19世纪中期,风车的使用使欧洲达到了顶峰,当时,在整个欧洲,有20万座风车运行,用来驱动大型的机械【1】。

然而,随着蒸汽时代的来临,风车时代宣告结束。

直到20世纪70年代,能源危机爆发,作为可再生能源,风能成为其中的重要组成部分,逐渐被世界各国所重视,并取得了较大程度的发展。

其中,风力发电有着许多的优势,主要体现在以下几点:第一,风能是一种无污染的可再生能源,其对环境的影响较小。

第二,风能的分布非常广泛,非常容易进行开发,并且完全免费,此外,也无需进行输送以及存储。

第三,风力发电的建设周期非常短,这是水电与核电所难以比拟的。

第四,随着科学技术的不断发展,风力发电的技术也变得越来越成熟,产品质量也非常可靠,可用率更是高达95%,成为了一种非常安全可靠的可再生能源,在许多发达国家得到了非常广泛的应用。

第五,风力发电的成本正在逐渐的降低,经济型日益提高,此外,风电场的投资规模也非常的灵活。

风电发展对电网安全稳定运行的影响研究

风电发展对电网安全稳定运行的影响研究

风电发展对电网安全稳定运行的影响研究随着全球范围内对可再生能源的日益关注,风电作为其中的主要形式之一得到了快速发展。

然而,风电的大规模接入电网也带来了一系列的挑战,其中最为突出的问题是对电网安全稳定运行的影响。

本文将探讨风电发展对电网安全稳定运行的影响,并分析其原因和应对措施。

风电是一种利用风能将其转化为电能的可再生能源。

相比传统的化石燃料发电方式,风电具有环保、可持续等优势,因此在全球范围内得到了广泛的发展和应用。

然而,由于风能本身的不稳定性和随机性,风电的大规模接入电网给电网的运行带来了一定的挑战。

首先,风电的波动性对电网的频率稳定性造成了一定的影响。

风速的变化对风电发电量有直接的影响,因此,在风力较强时风电发电量增大,而在风力较弱或停风时则会减小甚至中断发电。

这种不稳定的发电量会导致电网的频率波动,进而影响电网的稳定运行。

频率失控可能导致电网崩溃,造成电力系统的停电。

其次,风电的上网电压对电网的稳定运行也具有一定的影响。

风电的接入会导致电网的电压变化,从而增加电网的无功功率流动。

电网的无功功率是维持电网电压稳定的重要指标之一,当无功功率超过电网可承受的容量时,可能会导致电压异常波动,甚至引起电网的故障。

此外,由于风电发电量的波动性和地理分布的不均衡性,风电的大规模接入还给电网的运行和调度带来了一定的挑战。

电网需要保持供需平衡,即随着用户负荷的变化动态地调整发电量。

然而,风电发电量的不稳定性和地理分布的不均衡性使得电网调度更为复杂。

在风电发电量突然增加或减少时,电网需要快速调整其他发电方式的输出,以维持稳定的供电。

针对风电发展对电网安全稳定运行的影响,需要采取一系列的应对措施。

首先,需要优化风电场的布局和规划,确保风电的地理分布尽可能均衡。

这样可以减少局部范围内的风电发电量波动,降低对电网的影响。

其次,应建立风电预测系统,准确预测风电的发电量和变化趋势,提前做好电网调度和发电计划。

第三,应加强电网的柔性变电站建设,增强电网的调峰能力和稳定性。

风电接入对电网的影响

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响1.对电网频率的影响风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。

风电比例大小对系统调频影响严重,当电力系统中风电装机容量达到一定规模时,风电功率波动或者风电场因故整体退出运行,可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡,当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时,则有可能造成系统频率偏差,严重时可能导致系统频率越限,进而危及电网安全运行[1]。

因此,始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动,是电力系统运行控制的最基本目标,也是电力调度自动化系统的最重要任务。

电力系统正常运行时,频率始终保持在50Hz±0.2Hz 的范围内,当采用现代自动调频装置时,误差可以不超过0.05~0.15Hz。

2.对电网电压的影响风电场并入电网后,由于风电具有间歇性和随机性的特点,使得当风电功率变化时,电网电压也将随之发生波动。

随着风电注入功率的增加,风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围,严重时会导致电压崩溃。

影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。

系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。

因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大,维持系统的节点电压在限定的范围之内,防止与额定值的偏差超过允许范围。

风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。

综上所述,为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行,风电接入后的电网运行控制技术越来越重要,电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。

[1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73.[2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007, 40(6): 33-36.[3] 王伟胜, 范高锋, 赵海翔. 风电场并网技术规定比较及其综合控制系统初探 [J]. 电网技术, 2007, 31(18): 73-77.。

《2024年风电接入对地区电网线损影响分析》范文

《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

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。

风电波动对电网影响规律剖析

风电波动对电网影响规律剖析

1引言风电场输出功率具有波动性、间歇性,为确保电网稳定、安全运行,电网需要留有足够的旋转备用来完成系统对波动能源的调节。

电网可接纳风电容量主要取决于区域电网所具备的调峰、调频能力,考虑到风力发电输出功率的变化速率较快,区域电网的AGC调节速率就显得尤为重要。

我国的电网结构中,火力发电占据发电容量的份额最大,但火电机组调节速率较慢,不能有效得对风电进行快速调节。

与之相比,水电机组具有容量大,调节速率快的特点,但在电网中所占容量较小并且分布不平均,并且其建设和运行都受到了自然客观条件的限制,以上原因导致了我国各地电网的接入风力发电的能力不尽相同,换言之,风电波动对不同的电网结构带来的影响也不尽相同。

风电波动对电网带来的影响主要受三方面的因素制约:风电场输出功率的特性,地区电网的实际情况以及储能补偿设备的特性。

2典型电网调频能力分析选取湖北、上海、吉林等我国几个负荷较大、电网调节能力较强的省区电网为案例,进行了研究。

湖北省电网的大致情况为:全省AGC机组总可调容量1325MW 中,水电机组AGC可调容量为235MW,占17.7%,平均调节速率达21MW/min;火电机组AGC可调容量为1090MW,占82.3%,平均AGC调节速率仅为5.3MW/min。

因此总共的调节能力为26.3MW/min。

上海地区电网的大致情况为:目前上海电网实际的AGC调节速率仅仅为额定调节速率的1/3左右,即最大调频能力为50~60MW/min。

因此,就目前上海电网的调频能力而言,在夏季高峰时约有10MW/min的AGC调节裕度,这两个地区都是位于我国的中东部的经济较为发达的地区,对能源有着巨大的需求,并且电网的容量较大,调节能力强。

吉林省电网的大致情况为:截至2008年底,吉林省内网省调总装机容量为13034MW,其中东北网调直调水电3238MW 。

吉林省直调大部分为火电机组,总容量9796MW,其中火电机组7873MW;水电机组仅为285.7MW,风电机组764.3MW,生物发电机组42MW。

风力发电对电网运行的影响

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: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

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。

风功率波动对电力系统稳定性的影响研究

风功率波动对电力系统稳定性的影响研究

风功率波动对电力系统稳定性的影响研究随着全球化的发展以及能源需求的不断增加,可再生能源逐渐成为了当今社会的热门话题。

其中,风能作为一种常见的可再生能源,具有无限的潜力。

因此,研究风能如何对电力系统稳定性产生影响,对于促进可持续发展具有重要的意义。

一、风能发电的特点和优劣势在研究风能如何影响电力系统稳定性之前,我们首先需要了解风能发电的基本特点和优缺点。

风能发电的优点主要有:1.可再生性:风能是一种可再生的能源,比起化石燃料能源,不会因为资源的枯竭而失去使用价值;2.低污染:与燃煤发电、石油发电等传统能源相比,风能发电不需要燃料,因此不会排放污染物;3.灵活性:风能转换设备可以根据不同的需求进行灵活调整,可以轻松适应发电收益和电价变化等各种情况。

然而,风能发电也具有其不足之处:1.不稳定:风能发电可靠性较低,发电量的大小随着风速的变化而发生明显变化,从而给电力系统的稳定性带来了很大的挑战;2.依赖环境:风能需要一定的风速才能发电,如果环境风力较低则发电量将明显下降,甚至失去发电能力;3.空间需求:风能发电设备尺寸较大,需要占据较大的空间进行安装,因此在城市中的使用受到了限制。

二、风能波动对电力系统稳定性的影响由于风能发电的不稳定性,其波动会对电力系统的稳定性产生较大影响。

当电力系统中引入大量的风能发电时,由于风能供给是由环境决定的,因此风速的变化将会导致电网的电力输出产生波动,从而对电力系统的不同层面造成影响。

1.对电力质量的影响当风能发电波动过大时,电压稳定性、电流质量等电力参数亦会受到影响,这表现为输出电压不稳定、电力频率失稳或焦耳损失不均衡等问题。

这会导致电力系统中的电气设备的过度损耗、降低设备的使用寿命或甚至损坏等后果。

2.对电力可靠性的影响当风能波动过大时,电网会出现较大的电力波动,严重时可能导致电力系统崩溃。

为提高电力系统的可靠性,需要采用适当的电力储藏设备,以确保在电力需求波动较大时,电网能够及时平衡电力供需,并保持电力系统的稳定性。

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风电波动对电网影响规律剖析
1引言
风电场输出功率具有波动性、间歇性,为确保电网稳定、安全运行,电网需要留有足够的旋转备用来完成系统对波动能源的调节。

电网可接纳风电容量主要取决于区域电网所具备的调峰、调频能力,考虑到风力发电输出功率的变化速率较快,区域电网的AGC调节速率就显得尤为重要。

我国的电网结构中,火力发电占据发电容量的份额最大,但火电机组调节速率较慢,不能有效得对风电进行快速调节。

与之相比,水电机组具有容量大,调节速率快的特点,但在电网中所占容量较小并且分布不平均,并且其建设和运行都受到了自然客观条件的限制,以上原因导致了我国各地电网的接入风力发电的能力不尽相同,换言之,风电波动对不同的电网结构带来的影响也不尽相同。

风电波动对电网带来的影响主要受三方面的因素制约:风电场输出功率的特性,地区电网的实际情况以及储能补偿设备的特性。

2典型电网调频能力分析
选取湖北、上海、吉林等我国几个负荷较大、电网调节能力较强的省区电网为案例,进行了研究。

湖北省电网的大致情况为:全省AGC机组总可调容量1325MW 中,水电机组AGC可调容量为235MW,占17.7%,平均调节速率达21MW/min;火电机组AGC 可调容量为1090MW,占82.3%,平均AGC调节速率仅为5.3MW/min。

因此总共的调节能力为26.3MW/min。

上海地区电网的大致情况为:目前上海电网实际的AGC调节速率仅仅为额定调节速率的1/3左右,即最大调频能力为50——60MW/min。

因此,就目前上海电网的调频能力而言,在夏季高峰时约有10MW/min的AGC调节裕度,这两个地区都是位于我国的中东部的经济较为发达的地区,对能源有着巨大的需求,并且电网的容量较大,调节能力强。

吉林省电网的大致情况为:截至2008年底,吉林省内网省调总装机容量为13034MW,其中东北网调直调水电3238MW 。

吉林省直调大部分为火电机组,总容量9796MW,其中火电机组7873MW;水电机组仅为285.7MW,风电机组764.3MW,生物发电机组42MW。

3大规模风电接入电网带来的问题
3.1电力电量平衡问题
由于风电的不确定性和不可控性,导致电网并网的风电机组的电力供电无法满足稳定性、连续性和可调性等要求,输出功率的不断变化容易对电网造成冲击。

由于风电的不可预知性,调度运行人员无法对风力发电做出有效的发电计划,进而导致系统备用电源、调峰容量和系统运行成本增加以及威胁系统安全稳定运行等一系列后果。

解决风电并网对电力调配带来的困难,迫切需要研制开发一套有效的风力发电预报系统。

3.2调峰问题
为保证电网的安全稳定运行,在电网最低负荷时,仍需保证一定的机组运行。

一般燃煤机组的最低出力约为额定出力的40%,电网现有的控制模式要求在不调停大机组、电网在最低负荷、风电机组出力最大的极端情况下,电网内燃煤机组的最低出力加上外来电的总和应小于最低负荷[2]。

由于风电的反调峰特性,冬季夜间低负荷、大风时段,风电出力快速增加。

尤其在北方,冬季70%以上的火电机组承担供热任务,调峰能力降低,调峰容量不足。

同时,风电出力变化速度较快,火电机组常规调峰无法跟上风电出力的快速变化,这将导致联络线交换功率超过允许的偏差,越过联络线上的功率限制。

在北方,冬季供热期是电网调峰最困难的时期,也是风电出力较高的季节。

为了保证地方供热,网内所有供热机组不得不全部运行,加上供热机组的最低出力已降低至火电机组出力的最低点。

风电的间歇、波动特性要求电网必须有足够的调峰容量来平衡风电所产生的出力波动,但由于冬季负荷峰谷差最大,并且电力系统预留的调节裕度随着供热负荷的增加而逐步下降,这就导致整个电力系统没有足够的调峰容量来平衡大风时的风电出力,致使电网接纳风电的能力大大降低。

解决风电并网带来的调峰困难问题,这就要求加大对直调电厂低谷调峰的考核力度,进一步完善直调电厂低谷深度调峰辅助服务的补偿措施,诸如加入储能装置等。

3.3电压稳定问题
风电机组发电的不确定性和不可控性使得大规模风电机组的并网给系统的电压带来母线电压越限、电网电压波动和闪变等一系列问题。

风力发电的随机性使得节点电压的波动增大,节点电压的越限概率随之变大,
且影响程度与它们之间的距离有关,离风电场接入点越近,影响越明显。

解决风电并网带来的电压问题,需在风电接入集中地区安装静止无功补偿器(SVC)等柔性交流输电系统(FACTS)设备,减少风力发电功率波对电网电压的影响,提高系统的稳定性。

3.4频率稳定问题
由于自然界的风速不断地变化,风力发电机的出力也随时变化。

当风速大于切入风速时,风力发电机启动挂网运行;当风速低于切入风速时,风机停机并与电网解列。

因此风力发电机出力有较大的随机性,一天内可能有多次起动并网和停机解列。

在风电装机容量较大的地区,风电功率的波动对电网的频率产生一定的影响。

4结束语
在风电接入集中且接入容量大的地区,则在极端情况下,导致频率的严重下降,从而对系统的调频增加了难度,给系统的安全性带来影响。

各国的风电接入系统导则都要求风电机组能够在一定的频率范围内正常运行;频率超过一定范围后限制出力运行或延迟一定时间后退出运行,以维持系统的频率稳定。

若在风电集中的地区加入储能装置,则可在频率超过一定范围后对风电的出力运行进行适当调整,并能充分保证风电出力在延迟一定的时间后退出运行,给系统的频率调整留有充裕的时间,保证了系统的安全性和稳定性。

电池储能系统具有0惯性时间常数的特点,BESS系统会完成对成组电池的控制,PWM变流器负责控制电池系统向电网注入和抽出的有功、无功功率。

意味着储能系统可以在瞬间以额定功率向系统注入或者抽出一定的能量,相比水力发电系统10%额定容量/分钟和火力发电系统0.5%额定容量/分钟的调节能力,电池储能系统的瞬间功率调节能力要明显优于传统发电设备,因此用储能系统平滑风力发电这种快速变化的大容量发电系统与常规调峰调频设备相比有很大的优势。

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