大型风电场运行的特点及并网运行问题的探讨
海上风电场并网的影响及对策
海上风电场并网的影响及对策海上风电出力随机性强,间歇性明显,机组本身的运行特性和风资源的不确定性,使得风电机组不具备常规火电机组的功率调节能力。
因此,海上风电场并网会对电网的运行产生一定的影响,本章将从研究风电机组的电气特性出发,详细阐述风电出力的特点,进而指出风电场并网对电网的影响,最后给出相应的解决措施。
3.1 海上风电场并网的影响针对风速的随机性、间歇性导致海上风电功率的不确定性大,以及风电机组本身的运行特性使风电场输出功率具有波动性强的特点,需要从系统电压、频率以及系统的稳定性等方面研究海上风电场出力的特点和海上风电场并网对电网的影响,以提出相应的对策和解决措施。
3.1.1 风电出力的特点(1)风电出力随机性强,间歇性明显。
风电出力波动幅度大,波动频率也无规律性,在极端情况下,风电出力可能在0~100%范围内变化。
风电出力有时与电网负荷呈现明显的反调节特性。
风电场一般日有功出力曲线如图3-1所示。
图3-1 风电场一般日有功出力曲线可见,风电功率出力的高峰时段与电力系统日负荷特性的高峰时段(8:00—11:00,18:00—22:00)并不相关,体现了较为明显的反调峰特性。
一些地区全年出现反调峰的天数可占全年天数的1/3~1/2。
反调峰的现象导致风电并入后的等效负荷峰谷差变大,恶化了电力系统负荷变化特性。
(2)风电年利用小时数偏低。
国家能源局发布数据显示,2014年年底全国并网风电装机容量9581万kW,设备平均利用小时1905h。
其中,海上风电约38.9万kW,设备平均利用小时略高,可达到2500h左右。
(3)风电功率调节能力差。
风电机组在采用不弃风方式下,只能提供系统故障状况下的有限功率调节。
风电机组本身的运行特性和风资源的不确定性,使得其不具备常规火电机组的功率调节能力。
3.1.2 对电网的影响风电等可再生能源接入系统主要有以下问题:(1)通常风能资源丰富地区距离负荷中心较远,大规模的风电无法就地消纳,需要通过输电网输送到负荷中心。
风电场并网运行控制策略及其优化
风电场并网运行控制策略及其优化随着全球对环保问题的关注日益加深,可再生能源的开发和利用成为了全球能源发展的重要方向。
其中,风能作为一种无污染、不排放温室气体的清洁能源逐渐受到各国政府和企业的青睐。
如今,全球范围内的风电装机容量正在不断增长,风电场的建设和运行控制面临着新的挑战。
因此,对风电场并网运行控制策略及其优化进行深入研究,对于提高风电发电效率和降低风电场的运行成本具有重要意义。
一、风电场并网运行控制策略概述风电场并网运行控制策略主要是指风力发电机组和电网之间的协调控制。
在国内外的风电场建设中,为了适应电网对稳定电压、频率和无功功率等方面的要求,采取了多种并网运行控制策略。
1、半随风启动策略半随风启动策略是指当机组转速达到一定值时,再投入电网并网运行。
这种策略可以降低并网电流的冲击,使风力发电机组较轻松地完成并网过程。
2、恒功率控制策略恒功率控制策略是指将输出功率控制在一个设定值,通过控制电网侧的电压来实现控制目标。
这种策略适用于小型风电场。
但是在大型风电场中,因为电网的容量限制,恒功率控制策略的适用范围有限。
3、最大功率跟踪策略最大功率跟踪策略是指通过控制叶片的角度和转速来实现输出功率最大化。
这种策略适用于风能资源稳定的情况下,但是在不稳定的风能资源条件下,其控制精度会受到较大的影响。
4、双馈风力发电机控制策略双馈风力发电机控制策略是指在风力发电机和电网之间加入一个功率电子装置,将转子电流变成可控制的电流去控制输出功率。
这种策略具有较好地控制性能和经济性。
以上是常见的并网运行控制策略,这些策略在不同的风电场中有不同的应用范围和效果。
为了提高并网运行的效果,需要进行策略的优化研究。
二、风电场并网运行控制策略优化风电场并网运行控制策略的优化主要包括以下方面:1、优化风机控制策略针对不同风能资源的变化,采取不同的控制策略来实现并网运行,通过根据实时表观功率和风速数据,对风机的控制策略进行实时调整,可以最大限度地发挥风力资源的利用效益。
大规模风电并网引起的电力系统运行与稳定问题及对策
随 着 我 国 政 府 对 开 发 利 用 可 再 生 能 源 的 高 度 重视及 《 可 再 生 能 源 法 》的颁 布 实 施 ,包 括 风 力 发 电、生物 质 能发 电 、太 阳 能光 伏 发 电在 内 的可 再 生
能源 发 电在 近 几 年 得 到 了较 快 的 发 展 。其 中 ,风 力
发 电作 为技 术 最 成 熟 、 最 具规 模 化 开 发 和 商 业 化 发 展 的 新 能源 发 电方 式 之 一 , 其 发 展 速 度 居 于 各 种 可
再 生 能源 之 首 , 我 国风 资源 丰 富地 区 的风 电场 建 设
的技 术 解 决 措 施 。
2 大 规模 风 电接 入对 电 网 电压 的影 响及 其 风 电场 电压 控 制 问 题
2 0 1 0年 将 超 过 1 4 0 G W 。
明确 提 出 ,做 好 甘 肃 、 内蒙 古和 苏沪 沿 海 千 万 k w
级风 电基地 的准备和建设工作 。 风 电场 的大规模建 设, 给 电网规划和运行都带
来 了挑 战 。加 之 我 国的 电网 结 构相 对 薄 弱 ,而 许 多 建 设 或 规 划 中 的风 电 场 都 位 于 电 网 薄 弱 地 区 或 者
末端 , 如此大规模的风 电的接入 , 在全世界范 围内
尚属 首 次 ,没 有 任 何 的 经验 可 以借 鉴 ,对 风 电并 网 研 究及 风 电并 网后 的运 行 都 是 一个 巨大 的挑 战 。 本 文 对 大 规 模 风 电并 网 引 起 的 电力 系 统 运 行 与 稳 定
的 问题 进Байду номын сангаас行 了分 析 探 讨 , 并 在 此 基 础 上 提 出 了相 关
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风力发电系统并网稳定性分析与控制
风力发电系统并网稳定性分析与控制近年来,随着能源危机的加剧和环境保护意识的增强,可再生能源逐渐成为人们关注的焦点。
其中,风能作为一种绿色、清洁的能源源泉,被广泛应用于发电领域。
然而,风力发电系统的并网稳定性一直是制约其发展的重要问题之一。
本文将围绕风力发电系统的并网稳定性展开论述,并探讨其控制方法。
一、风力发电系统的并网稳定性分析1. 风能资源的不稳定性与风力发电系统的并网问题风能作为一种自然资源,具有不稳定性的特点。
风力发电系统的并网稳定性不仅受到外部环境因素(如风速、气象条件等)的影响,还与内部组件(如风机、发电机、变流器等)的性能和控制策略密切相关。
因此,要保证风力发电系统的并网稳定性,需要对其系统结构和工作原理进行深入的分析。
2. 风力发电系统的结构与工作原理风力发电系统主要由风机、发电机、变流器、控制器、电力网等组成。
风机通过转动叶片将风能转化为机械能,经由发电机转化为电能,再通过变流器将直流电转化为交流电,并与电力网进行连接。
这样的系统结构使得风力发电系统具备了一定的灵活性和可调度性,但也给其并网稳定性带来了挑战。
3. 并网稳定性分析的指标与方法并网稳定性指的是风力发电系统在与电力网连接过程中,能够保持电力输出的稳定性和可靠性。
常用的并网稳定性指标包括电压稳定性、频率稳定性和功率稳定性等。
而并网稳定性分析的方法主要包括仿真模拟、实验研究和现场监测等。
通过对这些指标和方法的综合应用,可以有效地评估和提升风力发电系统的并网稳定性。
二、风力发电系统并网稳定性的控制策略1. 运行模式选择与控制策略设计在风力发电系统并网过程中,运行模式的选择对并网稳定性具有重要影响。
常见的运行模式包括直接并网模式、并网型储能模式和独立运行模式等。
针对不同的运行模式,需要设计相应的控制策略,以保证系统的稳定运行。
2. 风机与发电机的控制策略风机和发电机是风力发电系统的核心组件,其控制策略对系统的并网稳定性具有重要影响。
大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案
大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案论文题目:大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案摘要:随着全球能源需求的不断增长和环境保护意识的提高,风能作为一种可再生能源逐渐成为了人们关注的焦点。
大规模风电并网能够显著提高风能利用效率,但也面临着稳定性问题。
本论文旨在探究大规模风电并网的稳定性问题,并提出相应解决方案,为风能发电行业的发展提供参考。
1. 引言随着全球化进程的推进和环境污染日益加剧,清洁能源的使用变得越来越重要。
风能作为一种清洁、可再生的能源,具有巨大的发展潜力和市场需求。
然而,大规模风电并网所面临的稳定性问题限制了其全面应用。
因此,研究大规模风电并网的稳定性问题以及相应的解决方案具有重要的理论与实践意义。
2. 研究问题及背景2.1 研究问题本研究旨在探究大规模风电并网的稳定性问题及其解决方案。
2.2 研究背景随着全球对清洁能源的需求增加,风电成为了主要的清洁能源之一。
大规模风电并网可以提高风电的利用效率,但与此同时也会引发一系列稳定性问题,如系统频率、电压的波动等。
因此,我们需要综合考虑电网的静态稳定性和动态稳定性问题,并提出有效的解决方案。
3. 研究方案方法3.1 数据收集本研究将收集不同地区、不同规模风电电站的运行数据,分析其对电网稳定性的影响。
3.2 数据分析和结果呈现通过对收集的数据进行分析,我们将得出不同规模风电并网对电网稳定性的影响以及可能存在的问题,并结合实际情况呈现结果。
4. 结果呈现与讨论通过对数据分析的结果进行整理与综合,我们将得出以下结论:4.1 大规模风电并网对电网的稳定性具有一定的影响。
4.2 不同规模的风电并网可能存在不同的稳定性问题。
4.3 针对不同的问题,可以采取不同的解决方案,如增加调节装置、优化风电发电机组控制策略等。
5. 结论本论文研究了大规模风电并网的稳定性问题,并提出了相应的解决方案。
研究结果表明,针对不同规模的风电并网,应采取相应的措施以保证电网的稳定运行。
风电场并网稳定性研究
风电场并网稳定性研究随着清洁能源的快速发展,风力发电已成为当前最为热门的清洁能源之一。
按照目前的趋势,未来数年内将会有越来越多的风电场被建设。
然而,随着风电场规模的不断扩大,其并网对电力系统稳定性的影响也越来越大。
为了保证风电场的并网稳定性,研究风电场并网稳定性已成为目前的热点话题之一。
1. 风电场并网稳定性的影响因素风速和风向的变化是风电场输出电功率的主要影响因素,风电场的输出功率随着风速和风向的变化而变化。
在并网状态下,风电场的出力将会对电力系统的供电保障、稳定性、及电能质量造成一定程度的影响。
此外,风电场具有不确定性,其输出电能也可能会受到风电机组故障、限电、延期检修等影响。
2. 风电场并网稳定性评估方法为了对风电场的并网稳定性进行评估,需要建立相应的方法。
目前,评估风电场并网稳定性的方法可以分为两大类:一是基于传统的电力系统稳定性评估方法,比如支路功率变化法、模态分析法、Lyapunov稳定性分析法等。
二是基于概率和统计分析的方法,比如蒙特卡洛方法、小波分析方法等。
3. 风电场并网稳定性控制方法为了保证风电场的并网稳定性,需要开发相应的控制方法。
现有的方法主要有三类:一是基于自适应控制策略,通过对风电机组参数进行实时调整来提高风电场的稳定性。
二是基于无刷直流电机控制策略,通过对风电机组的几何变量(包括转子速度、转子位置角度等)进行实时调整来控制风电场的输出功率和频率。
三是基于压缩感知控制策略,通过对风电场的输出功率进行压缩感知处理来控制风电场的稳定性。
4. 风电场并网稳定性的未来研究方向随着科技的不断进步,风电场的并网稳定性的研究也越来越深入。
未来,研究风电场并网稳定性的方向将围绕着四个方面展开:一是针对风电机组故障和恶劣天气条件下的风电场并网稳定性进行研究;二是建立基于统计分析和机器学习的风电场并网稳定性预测模型;三是研究风电场与其它清洁能源发电设备之间的协调与控制策略;四是通过仿真实验等方法,定量研究风电场与电力系统之间的相互影响。
我国风电并网面临的困境及对策
我国风电并网面临的困境及对策目录迅速崛起的千万千瓦级风电基地 (1)酒泉的风电困局 (2)应对送电难的措施 (4)目前,我国以化石能源为主的能源结构已经日益面临资源与环境的双重约束,具有明显的不可持续性,迫切需要快速提高清洁的可再生能源的供应量和供应比例。
在《可再生能源法》及相关政策制定实施以后,中国各类可再生能源产业迅速发展。
以风力发电为例,中国并网风电从上世纪80年代开始发展,“十五”期间发展非常迅速,总装机容量从2000年的35万千瓦增长到2006年的260万千瓦,年均增长率达30%。
我国风电装机容量在2004年位居世界第10位,到2006年底上升为世界第6位。
在中国北部区域,风能资源非常丰富,但是电力负荷小,电网薄弱,不能按照欧洲“分散上网,就地销纳”的模式发展,只能是“大规模—高集中—高电压—远距离输送”的模式,在千万千瓦级风电基地规划编制过程中,就要统筹考虑风能资源、发电、输电和负荷各个方面的问题。
迅速崛起的千万千瓦级风电基地2007年11月28日,国家发改委批准在酒泉建设全国乃至全世界首个千万千瓦级风电基地,总装机1065万千瓦,总投资约1000亿元。
酒泉地区规划建设9个风电场,到2015年装机容量1270万千瓦,大规模的风电开发将带动煤电、光电、装备制造等相关产业发展,目前相关规划正在实施过程中。
同时,国家电网公司于2008年3月开工建设兰州—酒泉—瓜州750千伏超高压输变电工程,届时酒泉千万千瓦级风电基地生产的大量清洁电能将通过这一输电通道送往东部地区的电力负荷中心。
另外,鉴于新疆哈密地区风能资源丰富、场址平坦,我国规划在哈密东南部、三塘湖和淖毛湖3个区域建设风电场,2020年实现装机容量1080万千瓦;在河北省风能资源丰富的张家口、承德地区及东部沿海,包括潮间带和近海,规划2020年实现风电装机容量1200万千瓦。
除此之外,内蒙古自治区也在编制千万千瓦级风电基地规划,依据电网覆盖区域划分的蒙西和蒙东两部分到2020年实现风电装机容量5780万千瓦。
大规模风电接入电网的相关问题及措施
大规模风电接入电网的相关问题及措施随着新能源的发展和推广,越来越多的风电场被建设并投入运营。
然而,大规模风电接入电网也带来了一系列的问题,例如电网稳定性、电压质量、电网损耗等等。
本文将探讨大规模风电接入电网的相关问题及相应的解决措施。
一、风电出力波动由于风速等因素对风力发电的影响,风电出力存在较大的不稳定性。
这不仅给电力系统运营造成了困难,而且还导致了大量的风电发电能力无法利用。
为了充分利用风电资源,降低电力系统的调峰成本,应采取以下措施:1.加强风电场及风电机组智能控制技术,实现风电出力的精确预测和优化控制。
2.建设风-储联网系统,采用风-蓄混合发电模式,将闲置的风电产生的电能储存起来,在需求高峰时释放,减少电力系统调峰难度。
3.发展风-水联网发电模式,利用风能发电和水能发电的互补性,通过调峰水库实现电力储备,增强电力系统的调峰能力。
二、电网稳定性随着风电出力的大量接入,电力系统的稳定性将受到影响。
在电网故障或大面积停电的情况下,风电机组的运行状态也会受到影响。
为了保障电力系统的安全稳定运行,应采取以下措施:1.建设风电场与电网的有功和无功控制系统,实现风电出力的远程调节和控制,提高风电场的响应速度和准确性。
2.增加电网的储能设备,加强电力系统调峰能力,防止因风力发电波动导致的电网频率偏离。
3.建设智能电网,加强电网监测和运行管理,及时掌握电网状态,预防电网异常情况的发生。
三、电压质量问题大规模风电接入电网还会给电网带来电压质量问题。
由于风电场的电流、电压等质量因素都会影响到配电网的电压稳定性,从而影响到消费者的用电质量和安全。
为此,应采取以下措施:1.提高风电场对电网电压的稳定性和响应能力,利用风电转换器实现对电压的动态调节,减少电压波动。
2.优化电网架构,增加补偿设备,有效控制配电网中的电压切变。
3.增加电力系统的备用容量,确保电力系统的稳定供电。
四、电网损耗大规模风电接入电网后,由于电网传输距离增加、输电线路长度增长,导致电网损耗率的增加。
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。
大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略
大规模风电并网对电力系统稳定性的影响及应对策略引言近年来,随着全球对可再生能源的需求不断增加,风电发电已成为最可行的选择之一。
然而,大规模风电并网对电力系统的稳定性产生了一系列的挑战。
如何应对这些挑战,保持电力系统的稳定运行,成为不容忽视的问题。
本论文将以大规模风电并网对电力系统稳定性的影响以及相应的应对策略为主题进行探讨。
一、大规模风电并网对电力系统稳定性的影响1. 发电波动带来的频率稳定问题大规模风电并网引入了更多的不确定性和变动性因素,由于风速的不稳定性,风电场的发电量会出现波动。
这种发电波动会对电力系统的频率稳定性产生一定的影响。
频率稳定性是电力系统正常运行的基础,发电波动产生的频率变化可能导致系统频率偏离额定值,进而影响系统的稳定运行。
因此,需要制定相应的应对措施以确保电力系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题大规模风电并网会导致电力系统中的短路电流增加,进而影响系统的电压稳定性。
由于风电的不确定性和变动性,其发电功率对网侧电压的影响较大。
风电场的接入可能导致系统电压的波动,甚至引发电压不稳定的现象。
电压不稳定性对电力系统的设备安全运行和用户供电质量都会产生重要影响。
因此,必须采取相应的措施来解决电压稳定问题。
3. 功率控制问题大规模风电并网会引起系统功率波动,可能会产生电网负荷与风电出力的不匹配情况。
由于风电的输出功率较难控制,这给电力系统的运行带来了一定的困难。
功率控制问题的解决,对于保持电力系统的平衡运行至关重要。
二、应对策略1. 频率稳定问题的应对策略为了解决大规模风电并网带来的频率稳定问题,可以考虑以下措施:设置合理的调度策略,通过调整其他发电源的出力来平衡风电波动的影响;引入先进的频率响应控制技术,由风电场主动参与系统频率调控,提高系统的稳定性;制定风电场接入的频率稳定性评估标准和约束条件,以保证系统的频率稳定。
2. 电压稳定问题的应对策略针对大规模风电并网引发的电压稳定问题,可以采取以下措施:增加发电侧的无功支撑能力,通过合理的无功控制手段来调整风电场的输出功率;优化风电场与电网之间的电压控制策略,确保系统的电压在合理范围内稳定;采用电压稳定恢复装置和控制器等技术手段,提高电力系统的电压稳定性。
概述风电并网的特点及问题
2011-2012学年第1学期课程名称:风电并网控制概述风电并网的特点及问题ABSTRACT: Since the 1980 s, wind power grid type with its unique advantages of energy, environmental protection and scale of benefit, get rapid development. Due to the wind farm is a kind of depends on natural energy of the dispersion of a source of power, and now is used mostly constant speed constant frequency induction wind power systems, the parallel operation reduces the grid stability and power quality. With the constant expansion of wind power, wind power characteristics of the negative effect of the grid more significant, and constrains wind farms of the construction scale serious obstacle. So further research wind farms to the grid interaction be further development by pressing for wind power to solve the problems. Focus on grid wind farms and the grid the interaction between, especially for stability of the system and the influence on the quality of electric power, for large wind farms in the parallel operation, some basic technical problem is studied.摘要:二十世纪八十年代以来,并网型风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益,得到长足发展。
风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨
风力发电并网技术及电能质量控制措施探讨能源问题是一个全球性问题,而提高能自然源利用率可有效缓解能源短缺问题。
在我国大力发展绿色经济的政策下,风力发电以其清洁无污染、无限可再生等优点被广泛应用。
但是风力发电过程必须加强电能的质量控制,本文浅议了风力发电并网技术及电能质量的控制措施。
标签:风力发电;并网技术;电能质量一、风力发电并网技术(一)同步并网技术同步发电机组的并网技术并没有被大规模的应用推广,主要是因为风力发电并网速度无法与同步发电机组的步调完全一致。
同步发电机组是将风力发电动力组与同步发电动力组合理结合,其最理想的状态是同步发电机组与风力发电机组之间的步调完全一致。
但是由于风速具有一定的不确定性,导致发电转子转矩出现一定幅度的波动,降低来了发电机组的并网调速精度。
若将二者结合起来,需考虑风力作用下的同步发电机组与风力发电机组步调不一致所造成的各种隐患。
现阶段的处理方法多为在电网和发电之间安装变频器,以减小失步的不稳定性和电力系统的无功震荡。
(二)异步并网技术异步风力发电机组并网技术主要是借助转差率实现发电机运行负荷的调整,其具体的调整精度要求并不高,在设备的安装过程中也没有同步并网技术繁琐,并且可以省去整部操作步骤,只要保证两者的转子在运转过程中运转速速接近即可。
同时,异步发电机组也有其不足,如两者在并网操作过程中很容易产生冲击电流,若冲击电流过大,则会导致电网电压水下降,对整个发电系统的安全运行造成威胁,甚至可能会造成整个风力发电系统的瘫痪。
想要从根源上解决异步发电机组的并网问题难度很大,只有加强对异步风力发电机组并网的运转监管,才是目前最有效的方法。
二、风力发电并网技术对电能质量的影响因素(一)谐波干扰在风力发电机组的并网过程中,最容易受一系列谐波因素的影响,谐波的产生主要有以下两个方面:第一是在风力发电并网过程中涉及到的逆变器产生的谐波。
第二是在电源接通后系统自身运行过程中会形成谐波源。
大型风电场运行的特点及并网运行的问题
大型风电场运行的特点及并网运行的问题摘要:我国随着社会的发展电力事业也在不断的发展中,直至目前我国的风力发电已经逐渐发展稳定。
但是,较大规模的风力发电在实际的运行中需要实现并网,但是又因为风力发电本身具有一定的特性,导致在接入风电时就会对电网产生一定的影响。
在实际的建设风电场时,一般会将风电场建设在电网的末端,这样对电场的运行有一定的影响,同时也会影响到电压的质量。
本文笔者主要针对大型风电场运行的特点及并网运行的问题进行分析,希望通过笔者的分析可以为大型的风电场运行提供一些帮助。
关键词:大型风电场;风力发电;运行特点;并网运行问题由于风电本身有一定的特性,所以,电网一定要根据规律运行,保证向顾客输送的电压可以连续稳定,同时电场也要保证电能的质量,以及电压的稳定。
但是目前很多规模较大的风电场在实现并网时都会面临一些问题,尤其是风速对风电场的安全影响以及运行的稳定对电能质量的影响,这些都对较大规模的风电场的建设以及电网规划、运行控制好质量经济上有很大的影响。
所以,为了更好地保证风电场的运行,一定要结合运行的特点,及时发现运行中的问题,并采取有效的措施进行解决。
1.我国目前的大型风电场运行的特点分析我国目前的大型风电场在运行时具有以下的特点。
其一,就是风能的能量具有较小的密度,在运行的过程总为了保证具有相同的电容量,发电机的风轮尺寸较大,比正常的水轮机大很多,其二,就是在实际的运行是风能的稳定性不是很好,由于风能具有一定的特性,他的随机性以及稳定性较差,经常会因为风速和风向的变动,发动机受到影响,因此,在实际的运行中,为了使发电机能更好地发电,必须安装可以对风速和风向进行调节控制的装置;其三,就是风电场的风能不能实现有效的储存,例如独立发电的机组如果想实现持续发电,就要在运行中安装储存装置;其四,就是发电场的风轮的发电效率过低;其五,就是目前的风电场的建设位置都在偏远地区,虽然我国的风力发电发展势头很好,但大多都集中在北部地区。
风电场电网并网的稳定性分析及优化
风电场电网并网的稳定性分析及优化随着能源的不断发展,风力发电作为一种清洁、环保的新型能源逐渐受到人们的重视。
而在风力发电中,风电场电网并网是不可避免的环节。
然而,电网并网的稳定性一直是困扰人们的难题,在电网并网过程中如果处理不当,会影响到整个电网的稳定性,甚至会造成电网故障,给电网安全带来威胁。
一、风电场电网并网存在的问题1.稳定性问题风电场电网并网过程中,由于风电场发电功率和电网负荷之间存在波动,会导致电压和频率的波动,甚至会发生暂态过电压、过电流等故障,对电网的稳定性造成威胁。
2.安全问题在风电场电网并网过程中,风电场和电网之间的配合需要高度协调,一旦发生故障,可能会对电网带来致命影响,严重时还可能对周边的设备造成重大损失。
二、优化分析风电场电网并网的稳定性要解决风电场电网并网存在的问题,我们需要对其稳定性进行优化分析。
1.稳定性评估要评估风电场电网并网的稳定性,需要对电力系统的运行情况进行全面分析,包括电力系统的负荷水平、短路能力、功率余量、风电机组的输出特性等多个方面。
通过分析这些因素,可以评估出电力系统的稳定性指标,如系统频率偏差、系统电压稳定等。
2.系统调控针对电力系统中的不稳定因素,我们可以通过系统调控的方式来进行优化。
例如,通过增大风电机组的出力调节区域,可以提高风电机组在电力系统中的容错能力;又或者通过增加发电容量控制的强度,减小电网负荷波动对电网的影响。
3.电网建设在电网建设过程中,我们可以将电网优化设计考虑进去,例如增加分布式电源的接入能力,提高电力系统的容错能力,又或者通过优化电力线路的布局,减小由于电力线路距离造成的电压降低等问题,提高电力系统的稳定性。
三、结论风电场电网并网的稳定性问题是一个深刻而重要的问题,我们需要通过对电力系统的深度分析,建立合理的优化方案,才能更好地提高风电场电网并网的稳定性。
在电网建设和电力系统运行中,我们需要秉持着安全第一、优先考虑的原则,始终保障电网的稳定性和安全。
内蒙古电网大规模风电入网的运行分析及调度方案设计
二、运行分析
1、风电出力与负荷变化
内蒙古地区风电资源丰富,波动性大,间歇性强。随着风电装机容量的增加, 风电出力变化对电网负荷的影响也越来越显著。在某些情况下,风电的大规模涌 入可能导致电网负荷的急剧变化,给电网的稳定运行带来挑战。
2、电压稳定性问题
风电场并网运行时,由于其出力的不确定性,容易导致电网电压波动。特别 是在电力负荷高峰期,风电的大规模接入可能会对电网的电压稳定性产生不利影 响。因此,如何确保电网电压稳定性是大规模风电入网运行中需要的重要问题。
2、备用调度策略可能会增加电力成本,需要权衡经济性和安全性。
3、集中调度和分布式调度之间的协调控制可能存在困难,需要加强沟通与 合作。
1、持续监测电网运行状态,根 据实际情况调整调度策略。
2、加强与其他地区的电力合作, 实现电力资源互补。
3、完善电力市场机制,合理配 置电力资源。
4、加强技术研发和应用,提高风电并网和电网运行的稳定性。
内蒙古电网大规模风电入网的 运行分析及调度方案设计
01 一、引言
目录
02 二、运行分析
03 三、调度方案设计
04 四、方案实施
05 五、总结
06 参考内容
一、引言
内蒙古地区拥有丰富的风电资源,大规模开发利用风电对于提高能源利用效 率、优化能源结构、降低环境污染具有重要意义。随着风电并网规模的扩大,如 何确保电网安全稳定运行成为了一个重要的问题。本次演示将对内蒙古电网大规 模风电入网的运行情况进行深入分析,并提出相应的调度方案设计。
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三、调度方案设计
1、调度模式
针对内蒙古电网大规模风电入网运行的特点,建议采用集中调度与分布式调 度相结合的模式。集中调度负责整个电网的优化运行,分布式调度则针对各个风 电场进行协调控制。
风电场电网与储能系统的协同运行研究
风电场电网与储能系统的协同运行研究随着全球对可再生能源需求的不断增加,风电场已经成为了其中的重要一员。
然而,随着风电场规模的不断扩大,风电场的集成问题也变得愈加复杂。
其中,风电场与电网的协同运行以及风电场与储能系统的协同运行是其中的两个重要问题。
在本文中,我们将会分析并探讨这两个问题的发展现状以及未来的发展方向。
一、风电场与电网的协同运行风电场与电网的协同运行问题是随着风电场规模的不断扩大而愈加突出的。
在风电场规模较小的时候,其对电网的影响可以忽视不计。
然而,当风电场的装机容量达到数百兆瓦乃至数千兆瓦的规模时,其对电网的影响将愈加明显。
一方面,风电场的不稳定性会对电网的稳定性造成影响。
由于风能是随风而来的自然能源,无法稳定控制其输出功率。
当风速过大或过小时,风电机组的输出功率也会相应发生变化,从而对电网的稳定性带来一定的影响。
另一方面,由于风电场的布局通常比较分散,在输电线路容量有限的情况下,风电场的并网容量也显得相对较低。
此外,在电网故障或者突发事件的情况下,风电场的并网安全性也面临一定的挑战。
因此,风电场与电网的协同运行问题已经成为当前风电领域的关键技术之一。
如何通过强化风电场和电网的交互协调,提高风电场的可靠性和抗干扰性,已经成为了风电行业研究的热点领域。
目前,主要的解决方案包括:风电场现场控制系统优化、风电场预测控制技术、风电场与电网协调控制技术等。
二、风电场与储能系统的协同运行风电场与储能系统的协同运行问题,在近几年也得到了广泛的关注。
储能系统可以为风电场提供更多的灵活度和可控性,使其与电网的交互协调更加高效。
储能系统对风电场的价值表现在:1、储能系统可以减缓风电场的出力波动。
储能系统可以暂时储存风电场的电能,当风速较快时,将储存的电能释放出来,从而平衡风电场的出力波动,使其输出电能的平稳度更高。
2、储能系统可以提高风电场的可靠性。
当风电场遇到突发情况或者电网负荷剧增时,储能系统可以为风电场提供备用电源,从而确保风电场在达到最高稳态输出的同时,能够确保电网稳定运行。
风电场的并网运行问题
K y rs ewod :wi p we pa t n d o r l ;Oup t o r h rceiis dut n c nrl oa e n tu p we c aa tr t ;a jsme t o t ;v lg sc o t
作 为清 洁而可 再生 资源 的风力发 电 , 其规模 的
电场接入其所属电网, 首先将带来电网的调节控制
问题 。 电场 的输 出功率 曲线 很重要 , 风 与风 的大小 、
扩大将是不可抗拒的必然趋势 , 而风电场并网运行
将是 最好 的运行 方式选 择之一 ; 但其 输 出功率 的波 动 性和随机 性又会 给 电网带来 诸 多影响 。 电网如何 适 应风 电场 的并 网运 行 ,成 为 当今 急 需研 究 的课
Ab ta t T i e s y s rc : hs s a de c ie h a s ca e p o e s a d p e e t i a in whc s r t e s o itd b r blm n r s n st t s u o ih s o l b p i m u h te t n f a g h ud e ad c at n i o lr e— c l wid o r a tS c e s lcr i g i . o s ae n p we pln ’ a c s ee ti t c y d r An b s d o t e a ay i t e e s y as p o o e s lt n b s d o t e p o e s d a e n h n lss h s a lo r p s ou i s o a e n h r blm
多台相 同风电机组 的综合等效功率特性 ,最终得
风电场建设中的电网并网难题如何解决
风电场建设中的电网并网难题如何解决在当今全球能源转型的大背景下,风能作为一种清洁、可再生的能源,其开发和利用日益受到重视。
风电场的建设如雨后春笋般在各地兴起,然而,风电场建设中的电网并网难题却成为了制约其发展的重要因素。
要理解风电场电网并网的难题,首先得明白风电场发电的特点。
风是一种不稳定的能源,风速的大小和方向随时都在变化,这就导致风电场的输出功率具有波动性和间歇性。
这种不稳定性给电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。
电网需要保持供需平衡,以确保电压和频率的稳定,而风电场功率的随机变化可能打破这种平衡。
电网的容量和架构也是影响风电场并网的重要因素。
如果电网的容量有限,无法容纳风电场输出的大量电力,就会出现电力拥堵的情况。
同时,电网的架构不合理,输电线路过长、电阻过大等,都会导致电能在传输过程中的损耗增加,降低了电网的输电效率。
此外,技术标准和规范的不一致也是一个棘手的问题。
风电场和电网在设备参数、控制策略、通信协议等方面可能存在差异,导致双方难以有效对接和协同运行。
那么,面对这些难题,我们应该如何解决呢?一方面,从技术层面来看,需要不断提升风电机组的性能和控制技术。
通过采用先进的变速恒频技术、智能控制算法等,使风电机组能够更加灵活地适应风速的变化,输出相对稳定的功率。
同时,发展储能技术也是解决功率波动问题的有效途径。
电池储能、超级电容储能等技术可以在风电场发电过剩时储存电能,在电力不足时释放,从而平滑风电场的输出功率。
加强电网的建设和改造同样至关重要。
提高电网的容量和输电能力,优化电网架构,缩短输电距离,采用高压直流输电等先进技术,可以有效减少电能损耗,提高电网的接纳能力。
在技术标准和规范方面,风电场和电网双方需要加强沟通与协调,制定统一的标准和规范。
这包括设备的技术参数、通信协议、控制策略等,确保双方能够无缝对接,实现高效协同运行。
另一方面,政策和管理机制的完善也不可或缺。
政府应出台相关政策,鼓励和支持风电场的发展,同时加强对电网建设的规划和投资。
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发 电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。 1 风能的稳定性 差。风能属于过程性 能源,具有随机 . 2 性、 间歇性 、 不稳定性, 风速和风 向经常变动, 它们对风力发电
机 的工 况 影 响很 大 。 为得 到 较稳 定 的 输 出 电能 , 发 电机 必 风力 须 加 装 调速 、 向和 刹 车等 调 节 和控 制 装 置 。 调 1 风 能 不 能储 存 。对 于单 机独 立 运 行 的风 力发 电机 组 , . 3
的优 质 电力 。风 电场 并 网 的研 究 内容 涉及 到 电 能质 量 、 电压 稳
定性 、 暂态功角稳定性及频率稳定性等 。 本文 主要介绍大型风
电场 并 网对 电力 系统 的 影 响及 对 策 。
行的风电装机规模越来越大 , 对系统的影响也越来越明显 。与
大 型 风 电 场 运 行 的 特 点
电网传统 的调度( 发电 ) 计划 的编 制及 实施 , 全基 于电 完
源的可靠性 、 负荷 的可预测性 。当系统风电容量达到一定的规 模后 , 电的随机性 和不可预测性会给传统 的调度( 风 发电 ) 划
的安 排 和实 施 带来 问题 。
我 国东南沿海地区风力资源丰富 ,随着大规模风 电场接 人其所属电网, 首先将带来电网的调节控制问题。风电场的输 出功率 曲线很重要 , 与风的大小 、 方向都 相关 。各地区风电场 的输出功率曲线会有差异 ,但 对电网调节有利的特性情况较 少见到 , 如输 出功率曲线 与电网负荷特曲线性相近 ; 而较多的
题 分 析
风 电场接入电网一般有两种方式 ,一种是传统的并网方 式, 单个风 电场容量均 比较小 , 作为一种分布式电源 , 分散 接 入地 区配电网络 , 以就地消纳为 主; 另一种是在风能资源丰富 区域集中开发 风电基地 , 通过输 电通道集 中外送 , 如欧美 国家 规划 中的海上风 电和我 国正在开发的 内蒙古 、 张家 口、 酒泉和
的特 点, 规 模 风 电接 入会 对 电网产 生 负 面 影 响 。 由于 风 力 资 大 源分 布 的 限 制 , 电 场 大多 建 设 在 电 网 的末 梢 , 络结 构相 对 风 网网运行 的稳 定性 。 将
2 大 型 风 力 发 电场 并 网运 行 引起 的 问
由于 风 能具 有 以上特 点 , 得 利用 风 能 发 电 比用 水 力发 电 使
困 难得 多 。
情况是对 电网不利 的特性 , : 如 ①午夜时段输 出功率较高 , 而
此 时电网处在低谷时段 。午后时段输出功率很低 , 而此时 电网 处在高峰时段 ;②最高 、最低输出功率差一般较大 ,可能在 5 %以上 ; 0 ⑧基本无调节能力 , 且其功率呈频繁波动状态。这
风 电发展过程 中急需解决的 问题 。 本文结合对大规模风电场集 中接入后 电网调频能力、 无功电压控制、 电能质量等方面的影响进
行 分析 , 提 出相 应 的 对 策 建议 。 并 【 键 词】风 电场 ; 网 ; 响 ; 策 . 关 并 影 对
近年来, 国风电已经迈向快速发展的步伐 。按装机总容 我 量计算, 我国已经超过意大利和英 国, 成为世 界第 6大风电大 国。大规模的风力发电必须实现并 网运行 , 然而 由于风电 自身
江 苏沿 海 千 万 千 瓦 级 风 电基 地 。风 电 机组 单 机 容 量 和 并 网 运
薄弱 ,风电场并 网运行必然会影响到电网的电压质量 和电压
稳定性。由于风 电本身具有不可控 、 不可调的特征 , 造成风 电 出力的随机性和间歇性 。而电网必须按照 发、 、 同时完成 供 用 的规律 , 连续 、 安全 、 可靠 、 定地向客户提供频率 、 稳 电压合格
1 风 能 的能 量 密 度 小 , 了得 到相 同 的发 电容 量 , 力 . 1 为 风
小 型风 电场不同 , 大型风电场接入 电网后 , 电场对电网的影 风
响 已从 简 单 的 局 部 电压 波 动等 问题 发展 到对 电 网调 节控 制 闹 频调峰、 经济 调 度 )电能 质 量 、 、 电网稳 定 等 诸 多方 面 。
圈 0. 第2 ) 2 8 1期 1f 4 0总
分析 与探讨
GUANG Ⅺ DI AN YE
店 景 弩
力 的要求 , 从而增加 了电网调节控 制的难度 。
电网状况也 不乐观 。①沿海各 大区域 电网( 如华东 、 南方 等) 均属千 万 k 级或亿 k 级 , W W 按理接纳 目前规模 的风 电应 无 问题 , 实际电网虽名为“ 但 统一调度 ” 而从 调节控制角度 而 ,
要保证不问断供电, 必须配备相应的储 能装置。 1 风轮的效率较低。风轮的理论最大效率为 5 . 实 . 4 93 %, 际效率会更低一些, 统计显示 , 水平轴风轮机最大效率通 常在 2 %~5 %, 0 0 垂直轴风轮机最大效率在 3 %一 0 0 4 %。 1 风 电场的分布位置经常偏远。例如, . 5 我国的风电资源 虽然比较丰富, 多数集中在西北 、 但 华北和东北“ 三北地区” 。
 ̄, - it 4 .
GUANG XI AN YE DI
分析与探讨
大型风 电场运行的特点及并网运 行问题的探讨
邓 恩 思
( 广东茂名电自供 电局 , ‘ 广东 【 摘 茂名市 550 ) 24 0
要】随着国家能源结构的调整 , 并网运行的风 电规模迅速增加 , 大规模风 电集中并网相应安全 问题如何评估和解决 , 是
样 , 输 出功 率 特 性 对 电 网负 荷 曲 线 在 非 高峰 时 段 成 为 “ 调 其 反 节” 质 , 性 即增 加 了 电 网 的 峰 谷 差 , 大 了对 电 网 调 峰 调 频 能 加
总之 , 电 的最 大 缺 点 是 不 稳 定 , 电系 统 所 发 出 的 电 能 , 风 风