概述风电并网的特点及问题
风力发电机并网存在的问题
风力发电机并网存在的问题因风力发电机为异步发电机,而异步发电机在并网瞬间会产生较大的冲击电流,(约为异步发电机额定电流的4——7倍),并使大雾电压瞬间下降(对大电网影响较小),随着风力发电机组单机容量的不断增大,这种冲击电流,对发电机自身部件的安全及对电网的影响也愈加严重。
过大的冲击电流,有可能使发电机与单位连接的回路中的自动开关断开;而电网电压的较大幅度下降,则可能会使低电压保护动作,从而导致根本不能并网。
通过晶闸管软并网:这种方法是在异步发电机定子与电网之间,通过每相串入一只双向晶闸管连接起来,三相均有晶闸管控制,双向晶闸管的两端与并网自动开关的动合触头并联,接入双向晶闸管的目的,是将发电机并网瞬间的冲击电流控制在允许的限度内。
通过控制晶闸管的导通角,将风机并网瞬间的冲击电流限制在规定的范围内(一般1.5——2倍),从而得到一个平滑的并网暂态过程。
直驱式风力发电机需考虑谐波问题当前风机并网的方式是:当发电机转速接近同步转速时,与电网直接相连的双向可控硅在门极触发脉冲的控制下按0、15、30、45、60、75、90、120、150、180导通角逐步打开,冲击电流将并网电流限制在2倍电机额定电流以内。
可控硅完全导通后,转速超过同步转速进入发电状态。
旁路接触器将双向可控硅短接,风机进入稳态运行阶段。
影响风力发电机产生波动和闪变的因素有很多,随着风速的增大,风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。
并网风机在启动、停止和发电切换过程中也产生电压波动和闪变。
风电机组公共连接点短路比越大,风电机组引起的电压波动和闪变越小。
另外,风电机组中的电子控制装置如设计不当,将会向电网注入谐波电流,引起电压波形发生不可接受的畸变,并可能引发有谐振带来的潜在问题。
异步电动机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此,并网必然伴随一个过渡过程,流过5—6倍额定电流的冲击电流。
一般经过几百毫秒后转入稳态。
风机并网存在的问题
使得用电高峰和风电低峰错开。
当前风电并网存在的问题与对策
问题2:自身问题
不同于欧美“分散接入,就地消纳 “的思路,我国风电的思路是“大基 地建设,大规模送出”。
我国风力资源分布
当前风电并网存在的问题与对策
这主要是由于千万千瓦级别 大型风电基地基本都位于内蒙、 甘肃、新疆、青海等电网薄弱 地区,而用电中心却集中在东 部沿海地区。
3、蓄电池储能,目前储能装置容量小,成本高,不能解决大规模
风电并网的问题。
当前风电并网存在的问题与对策
波动性对策4:需求侧管理
利用智能电网,对用户端数据进行采集,根据实时发电来对用户的用电 行为进行一个引导。 目前最广泛的方法是需求侧管理,利用电网中的智能电表对用户的用电 行为进行一个采集,然后选择实时电价或者转移负载等方式进行调节,尽量
当前风电并网存在的问题与对策
波动性对策2:对风电功率进行更为精 确的预测
风力发电严重依赖风情,现有风功
率预测技术准确率较低,调度中心不
能完全依赖其做调度计划。 因此需要对风力强度做更加准确的 预测,以为电能调度提供更为可靠的 功率信息。
当前风电并网存在的问题与对策
波动性对策3:能源互补与储能
1、例如内蒙锡林郭勒盟特高压项目参与风电业主基本为当地建有 火力发电厂,火电厂为风电调峰,实现风火打捆外送。 2、抽水蓄能电站方式储能也是一种常用的调峰方式,但是投资过 大且仅参与调峰,对选址有要求。
带来的问题:
Байду номын сангаас
1、很难实现就地消纳
2、无法输送到负荷中心
当前风电并网存在的问题与对策
对策:特高压网络
需要建立大规模的输电网络, 目前国家特高压三纵三横一环网 架构已经初步完成,能从一定程 度上解决电能输送的问题。
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时间:2011-2-25 来源:<电器工业>广东电网公司茂名电白供电局区邓恩思近年来,我国风电已经迈向快速发展的步伐。
按装机总容量计算,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要实现并网运行,然而由于风电自身的特点,大规模风电接入会对电网产生负面影响。
由于风力资源分布的限制,风电场大多建设在电网的末梢,网络结构相对薄弱,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、供、用同时完成的规律,连续、安全、可靠、稳定地向客户提供频率、电压合格的优质电力。
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。
一、大型风电场运行的特点1、风能的能量密度小,为了得到相同的发电容量,风力发电机的风轮尺寸比相应的水轮机大几十倍。
2、风能的稳定性差。
风能属于过程性能源,具有随机性、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,风力发电机必须加装调速、调向和刹车等调节和控制装置。
3、风能不能储存。
对于单机独立运行的风力发电机组,要保证不间断供电,必须配备相应的储能装置。
4、风轮的效率较低。
风轮的理论最大效率为59.3%,实际效率会更低一些,统计显示,水平轴风轮机最大效率通常在20%~50%,垂直轴风轮机最大效率在30%~40%。
5、风电场的分布位置经常偏远。
例如,我国的风电资源虽然比较丰富,但多数集中在西北、华北和东北“三北地区”。
由于风能具有以上特点,使得利用风能发电比用水力发电困难得多。
总之,风电的最大缺点是不稳定,风电系统所发出的电能若直接并入电网将影响局部电网运行的稳定性。
二、大型风力发电场并网运行引起的问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、酒泉和江苏沿海千万千瓦级风电基地。
大范围风力发电场的并网问题研究
大范围风力发电场的并网问题研究随着对可再生能源需求的日益增长,风力发电作为一种可靠的清洁能源源泉受到了广泛关注。
大范围风力发电场的并网问题成为了其可持续发展的重要挑战之一。
本文将探讨大范围风力发电场并网的主要问题和可能的解决方案。
1. 规模效应与稳定性问题大范围风力发电场往往由数百个甚至数千个风力发电机组成,这样的规模效应既是其优势,也是其挑战。
大规模的风力发电场面临着稳定性和可持续性方面的问题。
首先,大范围的发电场意味着更多的发电机需要同时接入电网。
这可能导致传统的电网系统中的电压和频率不稳定。
为了解决这个问题,一种解决方案是采用先进的电力电子装置,如STATCOM和SVC等,来控制电压和频率。
其次,风力发电场的规模越大,风力资源的波动性也越大。
尽管单个风力发电机可能在短时间内产生不稳定的功率输出,但整个发电场的总体功率输出可以相对稳定。
这是通过将多个发电机的输出平均化来实现的。
此外,还可以通过安装储能设备,如电池和压缩空气储能等,来平衡风力资源的波动性和电网的需求。
2. 输电和输配电问题大范围风力发电场的并网还面临着输电和输配电方面的挑战。
由于风力发电场通常位于离需求中心较远的地区,输电损耗可能会很高。
为了解决这个问题,一种解决方案是将发电场与距离较近的负载中心之间建立高压直流输电线路。
这样可以减少输电损耗,并提高系统的稳定性。
另外,输配电问题也需要解决。
由于大范围风力发电场的规模较大,需要相应的输配电设施来将发电系统与电网连接起来。
建设这些输配电设施需要更多的投资和规划。
因此,政府和能源公司可以合作推动输配电设施建设,以实现大范围风力发电场的高效并网。
3. 预测和调度问题风力发电场的输出受到风速和风向等环境因素的影响,因此需要对风力资源进行准确的预测和调度。
预测和调度风力发电场的输出是实现其可靠性和稳定性的关键。
一个解决预测问题的方法是使用先进的气象预测技术。
气象预测模型可以基于历史气象数据和实时观测数据来预测未来的风力情况。
风力发电并网的技术挑战与解决方案
风力发电并网的技术挑战与解决方案一、引言风能作为一种无污染、可再生的能源资源,正逐渐成为全球能源结构转型的重要推动力量。
随着技术的发展和市场的扩大,风力发电在全球范围内得到了广泛应用。
然而,与此同时,风力发电并网面临着诸多的技术挑战。
本报告将就风力发电并网的技术挑战及其解决方案展开详细的探讨。
二、风力发电并网技术挑战分析1. 储能技术不足风力发电的特点是波动性大,无法满足电力系统的稳定运行需求。
因此,储能技术成为解决风力发电并网难题的关键之一。
然而,当前储能技术仍然存在容量、效率、成本等方面的问题,限制了其广泛应用。
如何突破储能技术的瓶颈,提高其容量和效率,是当前亟待解决的问题。
2. 输电和电网技术问题随着风力发电规模的扩大,远距离输电问题成为亟待解决的难题。
长距离输电会引起输电损耗、电压稳定等问题,同时也对电网的稳定性和可靠性提出了更高要求。
因此,如何优化输电线路、提高输电效率,以及改善电网对风力发电的接纳能力,是风力发电并网技术面临的挑战之一。
3. 电力调度与配电问题风力发电具有不可控的特点,无法对其发电量进行精确预测和调控。
这对电力系统的调度与配电带来了一定的挑战。
如何通过智能化技术和预测算法,实现对风力发电的精确调度和优化配电,以保证电力系统的稳定运行,是风力发电并网技术亟需解决的难题。
三、风力发电并网技术解决方案1. 储能技术突破针对储能技术的限制,应加大研发力度,推动新型储能技术的突破。
例如,研发高效能量密度的电池、超级电容器等储能设备,提高储能系统的容量和效率,以满足风力发电的需求。
2. 输电和电网优化通过优化输电线路、减少输电损耗,可以提高远距离输电的效率。
同时,加强电网的调节能力和扩大电网规模,可以改善电网对风力发电的接纳能力。
此外,建设分布式电源,将风力发电与用户侧的电力需求相结合,有助于减少输电距离,提高电网的适应性和稳定性。
3. 智能调度与配电建立精确的风力发电功率预测模型,配合智能调度算法,可以实现对风力发电的精确预测和调控。
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。
风力发电和光伏发电并网问题研究
风力发电和光伏发电并网问题研究摘要:风力发电是利用自然界风力将其转变为电能的发电形式,光伏发电则是直接将太阳能资源转化为电能。
这两种供电方式清洁无污染,在保护自然环境和节约资源方面起着十分积极的作用。
但在和电网并网以后实际运行调试中还是会出现一些问题,这些问题的存在会影响整个电力系统的运行可靠性。
关键词:风力发电;光伏发电;并网问题一、风力发电与光伏发电并网的特点和现状1.并网风力发电特点和现状并网型风力发电指的是将风力发电系统和市政电网实现并网以后,在市政电网发电的基础上利用风能这种可再生清洁能源作为电力系统供电的一种补充。
利用风能这种清洁能源,可降低对周围环境的污染。
风能可实现循环利用,提高了资源的利用率,降低对不可再生能源的消耗。
但是,该发电形式在实现和市政电网并网以后,受风力资源自身特点的限制,比如,风速的不稳定使得监管部门无法及时获取风力资源变化信息,加上技术不够成熟不能提前储存大量风力资源,就会在需要用电时影响风力发电的效果和电网的正常运行。
未来对于并网型的风力发电有很好的前景,需进一步加大对风力发电及其并网的投入和研究。
2.并网光伏发电特点和现状并网型光伏发电指的是将太阳能光伏发电与电力系统连接起来组成并网型发电系统,可以为电力系统提供无功和有功功率,实现光热资源向电能资源的转换,并利用变压器将变成和电网相一致的电压,使得电能在电网中正常传送。
光伏发电不需要蓄电池,就减少了资源的消耗和对环境的污染,同时,可实时供电,运行也更加安全和环保,且操作起来简便,具有很高的经济和社会效益。
但光伏发电同样会受到环境和技术因素的影响,在未来还需加大资金方面的投入,加大技术研究。
二、风力发电和光伏发电并网缺陷1.并网孤岛效应严重并网过程中会出现比较明显的孤岛效应,该类别的效应会导致电网中的不同区域都会存在着明显的电流通路,但整体的通路在运行时并没有涉及到任何的电流,只能说电网系统维修不当或者故障不解决会直接导致电力系统出现失压情况,整个用户端根本就难以从已经故障的用户端口系统中直接的切出某一些公共电网,该种情况的持续性出现会直接导致供电孤岛效益持续性出现。
风力发电并网问题探讨
风力发电并网问题探讨摘要:电力能源已成为一种社会运行与经济发展不可或缺的资源,目前“做好碳达峰、碳中和工作”已被列为我国重点任务之一,“十四五”规划也将加快推动绿色低碳发展列入其中,因此,将各项新能源技术有效应用在电力系统内,满足电力行业绿色发展的需求已成为当前亟需解决的问题,本文根据风力发电的特点进行展开分析,就其并网中存在的主要问题提出有效解决的建议与措施。
关键词:风力发电;并网现状;问题及措施分析探讨1.风力发电与光伏发电并网现状随着我国对新能源产业的高速发展,风力发电的装机容量已迈入高速增长通道,风力发电的技术水平也在不断提升,有相关统计显示,仅2021年第一季度,我国风力发电的新增并网装机容量就达到了526万kW,根据新增装机的分布统计,国内中东部及南方地区占比为54%,东三省地区占比为46%,且大部分风电场均处于高原山地等偏远地区,孤岛效应的产生不可避免;且由于在电力运营单位在生产过程中需要都对设备进行定检保养,当系统出现故障时也可能导致部分区域供电中断,而当用户端发电系统并不具备这种断电行为的自检功能后,就可能让其从整个区域的输配电网络中脱离出来,进而导致风电场站与周边网络脱离,主输配电网络成为孤岛。
孤岛效应的出现会随着风力发电装机容量的增大而增大,这都不利于整个输配电系统的安全运行,严重时还会给电力运维人员的生命安全带来威胁,并且也可能导致输配电系统发生损坏。
首先是由于自身特点,风力发电系统在运行过程中还存在较大的不可靠性,其发电方式受到气候环境的影响较大,风力发电方式会受到风速、气候的影响,让发电量出现明显的波动,造成其向电网输出的电量、电能品质都会出现较大的变化,而这些情况都是较难预测;其次,风力发电方式还会受到其他因素的影响,当并网的电力系统出现停电情况时,也可能导致风力发电设备的运行暂停,进而让供电的稳定性受到影响;最后是目前风力发电方式在继电保护方面的工作还有待加强,不能落实继电保护工作,有可能导致电气设备在运行中出现继电保护的误动或者拒动,进而引起电气设备故障,甚至发生事故。
风电机组并网问题研究
风电机组并网问题研究引言随着社会经济的快速发展和环保意识的不断加强,可再生能源作为清洁能源成为了全球范围内的热门话题。
其中,风能作为最具代表性和成熟度最高的可再生能源之一,受到了广泛的关注和应用。
风电机组作为利用风能发电的主要设备,无论在国内还是国际上,其装机容量不断增加,且装机规模越来越大。
在风电机组建设中,为了获得更大的经济效益,将多个风电机组并联、并网运行成为了一种常见的方式。
但是,风电机组并网存在着一系列技术问题,如电网对风电并网的要求、风电机组稳定性等。
如何解决这些技术问题,是当前风电产业发展中迫切需要解决的问题。
本文将就风电机组并网问题进行深入研究,探讨与解决风电机组并网中存在的问题。
风电机组并网原理风电机组并网是指将多台风力发电机组串并联在一起,经过适应变压器、电缆和保护设备后,直接接入电网,实现风电场与电网连接。
在并网过程中,风电机组首先通过输电线路与电网连接。
由于受到电网电压的影响,风电机组的转速也受到影响,进而影响风电机组的发电功率和输出电压。
因此,风电机组需要安装变速器,使风能转化为旋转力矩,并通过变速器调节风轮转速,进而保证发电功率和输出电压的稳定。
风电机组并网问题及解决方案电网对风电并网的要求由于电网是整个并网系统的核心部分,在风电并网中起到了至关重要的作用。
在电网对风电并网的要求中,有一些是不得不满足的,如电压、频率等基本参数的要求。
除此之外,还有一些特殊的要求,如对短路电流的要求等。
为了解决电网对于风电并网的要求,可以通过提高风力发电机组的控制精度、并网控制器和变流器等设备的改进,以及引入适当的电力电子技术来完成。
风电机组稳定性风力发电机组作为可再生新能源的代表,其装机规模越来越大,因此风电机组的稳定性及可靠性问题越来越突出。
在风电机组并网运行过程中,可能存在冲击、振动等因素对机组稳定性产生影响的问题。
常见解决方案包括:改进风电机组的叶片设计、提高风电机组的机械强度、采用主动控制手段等。
风力发电机组的并网技术研究与应用
风力发电机组的并网技术研究与应用随着全球对可再生能源的需求不断增加,风力发电作为一种清洁、可再生的能源,受到了广泛关注。
风力发电机组的并网技术研究与应用,将为可再生能源的开发和利用提供重要支撑。
本文将探讨风力发电机组的并网技术的研究现状和应用实践,并分析未来的发展方向。
一、风力发电机组的并网技术研究现状1. 并网技术的概述风力发电机组的并网技术是指将风力发电机组产生的电能接入电网进行输送和利用的技术。
并网技术主要包括电网连接、电能调节、电网安全等方面的研究。
目前,风力发电并网技术已经取得了显著进展,并在实际应用中取得了较好的效果。
2. 并网技术的瓶颈尽管风力发电并网技术已经取得了一定的进展,但仍存在一些瓶颈需要解决。
首先,由于风力发电的不稳定性,需要设计合理的电网调节系统,以保持系统的稳定性。
其次,风力发电机组与电网之间的互连问题也需要解决,包括逆变器的设计、软开关技术的应用等。
此外,风力发电机组的高容量和长寿命也对并网技术提出了更高的要求。
二、风力发电机组的并网技术应用实践1. 并网系统的设计风力发电机组的并网系统设计是整个系统中的核心环节。
设计一个合理的并网系统,可以提高系统的稳定性,提升发电效率。
一般来说,风力发电机组的并网系统包括逆变器、变压器、电能调节系统等。
逆变器负责将风力发电机组产生的直流电转化为交流电,并通过变压器进行传输和配电。
2. 并网系统的控制风力发电机组的并网系统的控制是实现系统稳定和安全运行的关键。
控制系统需要实时监测风速、风向和发电机组的性能参数,并根据实际情况调节功率输出。
同时,控制系统还需要与电网进行通信,实现与电网的同步并运行。
3. 并网系统的安全保护风力发电机组的并网系统的安全保护是确保系统稳定和可靠运行的重要措施。
安全保护措施包括过电流保护、过电压保护、频率保护等。
此外,还需要设计可靠的故障检测和排除系统,减少系统故障对电网的影响。
三、风力发电机组并网技术的发展方向1. 提高风力发电机组的可靠性和稳定性目前,风力发电机组的可靠性和稳定性仍然是并网技术面临的主要挑战。
风力发电系统并网与稳定性分析
风力发电系统并网与稳定性分析引言随着对可再生能源的需求越来越大,风力发电逐渐成为一种广泛应用的清洁能源技术。
风力发电系统的并网与稳定性是保障其可靠运行的重要因素。
本文将对风力发电系统的并网过程以及稳定性分析进行探讨。
一、风力发电系统的并网过程1. 风力发电系统的组成风力发电系统主要由风力机、变台、变流器、电网等组成。
其中风力机负责将风能转换为机械能,并通过变台将机械能转换为电能,再通过变流器将电能转化为适应电网要求的交流电。
2. 并网条件与要求风力发电系统的并网需要满足一定的条件与要求。
首先,电网的频率、电压和相位应与风力发电系统相匹配,以确保电能能够顺利输送。
此外,与电网的连接点需要符合一定的容量和技术要求,以确保正常运行。
3. 并网过程风力发电系统并网的过程大致分为三个阶段:准备阶段、同步阶段和投入运行阶段。
在准备阶段,风力发电系统与电网进行初步连接,并进行必要的测试和校验。
在同步阶段,风力发电系统需要与电网进行频率、电压和相位的同步。
最后,在投入运行阶段,风力发电系统与电网正式实现互联互通。
二、风力发电系统稳定性分析1. 稳定性定义与指标风力发电系统的稳定性是指系统在面对外部扰动时维持某种稳定的状态的能力。
常见的稳定性指标包括频率稳定性、电压稳定性和功率稳定性。
2. 风力发电系统的稳定性问题风力发电系统的稳定性问题主要包括频率波动、电压波动和功率波动。
由于风力发电的不稳定性,电网会受到风速的影响而频繁波动,给电网的稳定性带来一定的挑战。
3. 稳定性分析方法稳定性分析是评估风力发电系统是否满足电网的要求的重要手段。
常见的稳定性分析方法包括灵敏度分析、模态分析和动态过程仿真等。
通过这些方法,可以对风力发电系统的稳定性进行量化评估,并找出其不稳定的原因和解决途径。
4. 提升风力发电系统稳定性的措施为了提升风力发电系统的稳定性,可以采取一系列措施。
首先,提升风力发电机组的控制策略,使其更好地适应电网需求,降低频率和电压波动。
风电并网技术发展存在的问题及发展趋势
风电并网技术发展存在的问题及发展趋势摘要:伴随我国经济水平和科技水平的的高速发展,风电并网技术发展开始成为了全社会所关注的主要对象之一。
目前各个领域都对于能源方面都有着非常高的要求,实际供给量也将直接决定经济发展的核心因素。
为此,理应针对风电并网技术方面展开全面研究,确保其在未来能有更好的发展。
本篇文章将阐述风电并网技术发展存在的主要问题,并对于未来发展的主要趋势方面提出一些合理的见解。
关键词:风电并网技术;问题;分析;发展趋势从现阶段发展而言,能源危机的问题越发严重。
为了确保我国能源的安全性,理应针对其战略层面进行全面挑战和部署,并将目标放在再生能源层面。
这其中,风电便是非常重要的一个环节,但是其在实际发展的过程中存在诸多不足,因此必须及时采取合理措施进行全面处理。
一、风电并网技术发展存在的主要问题对于电网建设工作来说,针对发电接入方面的问题展开处理是一项极为重要的基础内容。
一般来说,通过风电接入到电网之中,其方式主要为两种,分别是并网以及风电基地开发。
以此可以沿着原本设计的通道,将电力资源送往外部。
然而,新能源的发电技术本身有着很强的特殊性,与早期的技术完全不同。
而且此类技术的应用范围也很小,往往很难将其效果全部展现出来[1]。
(一)风力发电技术对电网的平衡造成影响在进行风力发电的时候,由于这种方式属于一类全新的发电模式,因此在实际应用的过程中,工作人员不能采用传统的发电模式。
这样一来,电网内部的电力平衡便会受到严重影响。
总体来说,在进行发电的时候,经常会有电力的实际发生峰值存在不稳定的情况,使得电网在运行过程中,消耗的能量大幅度提升,并对系统的平衡性带来不同程度的干扰。
(二)风力发电技术对电网的峰值和频率范围造成影响其一,在开展风力发电工程的时候,其中一项关键内容便是电网自身对于风力峰值本身的调节能力。
在确保电网本身的峰值以及频率都能够处在合理的范围之内,才可以保证发电技术能够得到有效应用。
大规模风电集中并网存在的问题及对策分析
目前,中国还有许多的风电基地处于 建设 的初级 阶段 ,对于大规
大规模风电集中并网中,风电系统一般会被接入到电网的末端 ,这
会导致配 电网功率单向流动发生变化。当风 电场不断注入功率时,风 电 场附近的局部电场 电 压会超出安全范围 , 甚至 出现电压崩溃的现象。 由
模风 电场集中并网关键技术的研究是十分紧迫并且重要的。大规模风 电
应 用 科 技
大规模风 电集中并 网存在 的问题及对策分析
李 兰 妹
( 保 定天威 风 电科技 有 限公 司 ,河 北保 定 0 " 7 l 0 0 0 )
I I 商 要】 随着我国能源结构的调整。风电集中并网的规模也在迅速扩大, 如何评估和解决大规模风电并网中出现的相关安全问 题,是风电 发
规模风 电集中并网对于整个 电力系统来说是一把双 刃剑 : 一 方面来说其
让发电机不断供 电,需要配备相应 的储能设备;4 )风轮发 电效率较低。
从理论上来看 ,风轮有 5 9 3 %的最大效率,但是在实际发电情 况中,效
率会更低 :5 )大多数风 电场均在偏远地 区。我国风电资源虽丰富 ,但 多集中在西北 、东北以及华北 。不难看出,风电最大 的缺点就是不稳定 性 ,如果能够把风电产生的电能并入电网,则会直接影响局部 电网运作 的稳定性。 2 大规模风电集中并网存在的问 题 2 1 对电网调节控制的影响 随着大规模风电集中并网 ,首先带来的问题就是如何控制调节 电
场集中并网技术是一项系统并且复杂的课题 ,需要我们在不断的实践和
探索中发现其出力规律、运行经验等,从而指 导和引导我国的风 电 产业
健康可持续发展。
于功率恢复是异步发 电 机的特 1 生 ,因此一旦 电网出现短路情况时,如果 不能及时地对故障进行排除 , 也会出现暂态电压失稳的状 况。除此之外,
风电场的并网问题研究
风电场的并网问题研究随着可再生能源的发展和重视程度的增加,风电站的数量也不断增加。
风电场可通过并网与电网接通,以便将发电的电能输送到市场或其他用途。
因此,并网技术成为风电场建设和运营的一个重要环节。
本文将探讨风电场的并网问题及其研究现状。
一、风电场并网的意义风能是一种清洁、可再生的能源,与传统的化石燃料比较,其在能源转换过程中不生成二氧化碳等有害气体,从而减缓了全球气候变化和环境污染。
风电场的建设和发展不仅有利于推进能源革命,而且对促进区域经济发展有很大的意义。
然而,由于风能具有不稳定性和间歇性等特点,风电场并网的稳定性和可靠性是一个关键因素。
风电场的随机性导致风电场输出功率的波动范围较大,如果不能有效地管理,可能对电网的安全稳定造成不良影响。
因此,风电场并网技术的研究和发展成为风电产业可持续发展的必经之路。
二、风电场并网存在的问题风电场并网存在的问题是多方面的,主要包括:1. 风电场的接入电压规范不统一,电力系统规模、复杂度差异较大。
这意味着在不同的电网中,风电场需要遵循不同的准入规范和并网接入标准。
此外,风电场的电力系统规模和复杂度与电网的规模和复杂度也有很大的差异,如何在不同情况下合理设计风电场的接入技术成为了研究的难点之一。
2. 风电场存在多种类型和技术不同的发电机,如同步发电机、感应发电机、永磁同步发电机等,这些发电机在并网模式下的运行机理不同,因此需要考虑不同类型发电机的特性和优劣势。
3. 风电场的输出功率存在间歇性和波动性。
当风速变化较大时,风电场的输出功率波动范围可能超过电网给定的限制范围,导致电网的不稳定性。
如何将风电场的输出功率优化控制,保证风电场与电网之间的均衡是重要工作之一。
4. 风电场的地理环境和气象条件有很大的差异。
在海上和陆地的风电场之间,气象条件、地理环境、设备结构等方面都存在差异,使得风电场的接入技术也有所不同,需要充分考虑多种因素并选择适当的技术方案。
三、风电场并网技术的研究现状为了解决风电场并网存在的问题,国内外学术界和产业界通过多种方式进行研究和实践,主要包括以下几个方面:1. 基于配电模型的并网技术研究。
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。
浅析风电并网技术发展问题及趋势
浅析风电并网技术发展问题及趋势21世纪以来,随着全球气候变暖以及能源危机的进一步加剧,为了保证本国能源安全,世界各国纷纷加大了能源战略的调整和部署力度,将目光放在了绿色无污染的可再生能源上。
风电是我国能源战略中的关键一环,在风电的发展过程中,也出现了许多问题,尤其是在进行风力发电的并网的过程之中,还存在着许多的问题急需解决。
一、风电并网技术发展存在的问题解决可再生能源发电接入问题是智能电网建设中的一个关键问题。
风电接入电网主要包括传统的并网方式和开发风电基地,通过输电通道集中外送。
但是,由于新能源发电技术和传统的发电技术存在一定的差异性,与此同时,新能源发电技术所应用的范围相对也比较小,难以有效的将新能源发电技术全面的普及开来,这些都影响到了风力发电技术的普及与推广。
1、风力发电技术在并网的过程中会影响到电网的电力平衡在风力发电的过程之中,由于风力发电是一种新的发电方式,这就导致风力发电在这个过程之中,很难和传统的发电方式采用同样的发电形式,这就导致风力发电会影响到电网的电力平衡运行。
具体的来说,在风力发电的运行过程之中,很有可能会导致传统的电力发生峰值不稳的情况,进而导致在电网的运行过程之中,消耗的能量增加,进而影响到整个电力系统的平衡运行。
2、风力发电技术会影响到电网的峰值和频率的正常范围首先,在进行风力发电技术的应用工程之中,存在着的一个重要因素就是电网所能够提供给风力发电之中的峰值的调整能力。
只有充分的保证电网内部的峰值和频率处在一定的范围之内,才能够保证风力发电技术的正常应用,与此同时,随着风力发电数值的继续增加,就能够有效的提升风力发电的空间。
除此之外,风力发电的功率并不能够保持在一个稳定的范围之呢,这也会导致电网的稳定运行存在一定的困难。
其次,在进行风力发电技术的应用过程之中,由于风力发电技术所能够发电的数值不够稳定,这就导致传统的发电网络必须充分的保证能够满足风力发电的实际需要。
风力发电并网“难题”的技术分析
风力发电并网“难题”的技术分析目前我国掀起了一轮风力发电并网难题的争论,有人说并网没有“难”题,有人说风力发电并网依然需要“慎重”,并且过去一年里内蒙古风电厂就有350亿的风力发电的设备不能并网、资产闲置,但东南沿海各地又不断有“风力发电成功并网”的消息传来。
那么究竟“风力发电并网”是一个“难题”还是风力发电并网“难题”已经彻底解决?作者从技术分析角度做以下分析:首先明白电力骨干线“并网”要求:我国目前采用的是50赫兹同步交流输电供电电网,电网在形成初期电网的特点和各种技术参数就已经基本确立。
后期并入电网的各类电能资源必须符合电网初期形成的电位参数和变化规律。
这个技术参数主要包括“频率、电压和交流相位”,在电网中起主导作用的“同步”电流成了同化各种入网电流的“主体”电流,其主要表现为电压稳定、频率稳定、相位稳定。
电压、频率、相位就成了并网的主体条件。
传统发电机用的是同步交流发电机,比如火力发电机在并网初期都有一个与电网合拍即相位相同的调节过程,每一台发电机都是被强大的电网强行拉入同步的。
只要做到了“同步”,其相位角便一致,转速便恒定、“频率”相应恒定,电压也随之恒定。
而稳定的电压和频率正是高质量的电网所要求的。
所以,严格控制发电机发出电流的“相位”,对各类发电机的成功并网具有无可替代的“关键”作用。
一,我国风力发电“并网”难题的具体体现节能要求需要在投资上降低成本,异步风力发电机具有成本低、发电效率高的特点,所以我国前一段时间对风力发电机的引进和推广多是这种“异步风力发电机”,异步风力发电机也成了我国前一段时间风电场建设的主导产品。
但是,异步风力发电机在目前没有充分改进的情况下并不适合我们国家主流电网的并网,原因有三:一是异步风力发电机的转子转速根据风力大小时刻处在“调节”状态,一旦转速不稳定,导致转子磁场与电网磁场“滑差率”改变,会导致频率突变、频率突变导致电压突变,只有当风力和风速恒定时,转子转速才稳定,发出电才符合“并网”要求,但风速极少处于恒定不变的状态,事实是风速基本上时刻在变。
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。
风力发电并网及电能质量控制的相关探讨
风力发电并网及电能质量控制的相关探讨随着全球能源需求的日益增长,绿色能源作为可持续能源的代表,越来越受到人们的青睐。
而风力发电作为其中比较成熟和广泛应用的一种技术,其并网问题和电能质量控制问题越来越受到关注。
一、风力发电的并网问题并网是指将分散的电源连接到电网上,把其发电功率送入电网。
由于风力发电出现时间比较晚,所以其并网也相对比较复杂。
首先,风力电站并网要满足电力系统的技术要求,即保证风力电站的接入不会对电力系统的稳定性和安全性造成影响,要满足电网稳定运行的要求。
其次,风力电站并网还要满足电力市场的要求,即满足电力市场的技术和经济要求。
在实际操作中,风力电站并网需要依据国家的相关法规和技术标准进行操作,同时需要考虑风力资源的变化和电力系统的负荷变化等因素进行协调。
目前我国风力电站并网已经有一定的经验和积累,但仍需要不断的优化和完善。
电能质量是指电能在交流电网中传输、分布和使用时,所表现的电气参数和其它非电量的质量状况。
风力发电的电能质量控制问题主要包括以下几个方面:1. 电压波动风电发电机的功率输出存在波动,可能会引发电网的电压波动。
因此,在风力电站设计阶段,需要采取一些措施,比如选择适合的变压器,采用抑制电压波动的技术等。
2. 电流谐波电力电子设备会产生电流谐波,而风力电站中往往需要采用电力电子技术进行功率调节,因此,在设计风力电站时需要考虑电流谐波的问题,采取谐波滤波等技术进行控制。
3. 电力品质电力品质反映了电能质量的好坏程度。
风力电站的并网可能会对电力品质造成影响,因此需要采取措施保证电力品质。
比如采用电力电子技术实现电能的无功补偿,提高电能的品质等。
综上所述,风力发电的并网和电能质量控制是目前风力电站建设和运营中需要重视的问题,需要采用合理的技术方案和管理方法来进行控制和管理。
同时,政府、电力企业和科研机构也应该加大对这方面的研究和投入,不断推进风能产业的发展。
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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。
由于风电场是一种依赖于自然能源的分散电源,同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统,其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。
随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的负面影响愈加显著,成为制约风电场建设规模的严重障碍。
因此深入研究风电场与电网的相互作用成为进一步开发风电所迫切要求解决的问题。
着眼于并网风电场与电网之间的相互影响,特别是对系统稳定性以及电能质量的影响,对大型风电场并网运行中的一些基础性的技术问题进行了研究。
关键词:风电场;并网;现状分析0 引言二十世纪七十年代世界范围内的能源危机爆发后,环境污染和能源短缺成为现代文明社会的世纪性难题。
人们的环保意识和危机感不断加强,各国政府纷纷制定自己的能源政策,给风能、太阳能、潮汐能、地热能等新能源带来了发展的契机。
如今的风力发电正逐步走向规模化和产业化,大型并网风力发电场(简称风电场)成为风力发电的主流,风力发电在电网中的比例越来越大,成为除水力发电以外最成熟、最现实的一种清洁能源发电方式。
1 风电发展背景大力发展风力发电,对环境保护、节约能源以及生态平衡都有重要的意义。
然而风力发电是一种特殊的电力,具有许多不同于常规能源发电的特点,风电场的并网运行对电网的电能质量、安全稳定等诸多方面带来负面的影响,随着风电场规模的不断扩大,风电特性对电网的影响也愈加显著,成为制约风电场容量和规模的严重障碍。
因此,为了更加充分地利用可开发的风力资源,需要深入研究大规模风电场并网运行的技术问题,风力发电接入电网的分析对风电场的规划、设计和运行都有重要的意义。
风力发电在我国有广阔的发展前景,主要原因有两个,一是我国风力资源丰富,具有开发风电的巨大潜力,二是来自国家政府部门的鼓励为我国的新能源发电点亮了绿灯。
2 风力发电的特点与所面临的问题由于扮能的特殊性,与常规的水火电系统相比风电系统具有很大的差别,风能的随机性风能也就是随机的和不可控制的。
风力机转动惯量大,风能密度分布相对比较低,为了尽可能捕获较多的风能,风力机转动的叶片直径必须做的很大,显然,巨大的转子叶片的直径,必然使得风力机具有较大的转动惯量。
为了有效的转换风能,风力机转子由于受到风能转换效率理论极限值是的限制,叶尖速率比入不可能很大,风力机的转子转动的速度不会很高,与发电机转动的速度相差比较大,发电机与风力机之间不能直接相连,必须通过一定变比的升速齿轮箱进行传动。
这样发电机与风力机之间的刚性度大大降低。
换句话说,风力机和发电机两大系统之间是柔性连接的异步发电机。
目前,大规模的风力发电系统一般采用异步发电机直接并网的运行方式。
通常机端配备有补偿电容器组,以提供异步发电机在启动和运行时所需要的激磁无功。
异步发电机的频率由大系统来决定,风能的变化将引起异步发电机转差的变化,相应地其注入电网的有功和吸收的无功也要随着风速的变化而变化,这将导致系统,特别是风电场附近电网母线电压的波动,严重时还可能引起电压闪变。
随着电力电子的发展,新型的风力发电机可以选用变速恒频双馈异步发电机,则无须配备补偿电容器组。
这种变速恒频双馈异步发电机不仅能发有功功率,而且还能发无功功率,且能方便地调节有功功率和无功功率,使得风力发电系统具有较好的性能。
风电场并网面临的一些技术问题随着风力发电规模的不断扩大,风力发电在电网中的比例越来越大,风电场的并网运行对电网的电能质量!安全稳定等诸多方面的负面影响也随着风电场规模的扩大变得愈加明显,成为制约风电场容量和规模的严重障碍。
主要面临下面一些技术问题。
(1)对电能质量的影响,风速变化湍流以及风力机尾流效应造成的紊流会引起风电功率的波动和风电机组的频繁启停风机的杆塔遮蔽效应使风电机组输出功率存在周期性的脉动功率的变化将会使电网频率在一定范围波动,影响电网中频率敏感负荷的正常工作风电功率的波动势必会引起电压的变化,主要表现为电压波动,电压闪变!电压跌落以及周期性电压脉动等。
另外,风电机组中的电力电子控制装置如果设计不当,将会向电网注入谐波电流,引起电压波形发生不可接受的畸变,并可能引发由谐振带来的潜在问题。
(2)对稳定性的影响降一方面,风力发电通常接入电网的末端,改变了配电网功率单向流动的特点,使潮流流向和分布发生改变,这在原有电网的规划和设计时是没有预先考虑的。
因此,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。
另外,由于采用异步发电机,变速恒频风电系统在向电网注入功率的同时需要从电网吸收大量的无功功率。
因此,为了补偿风电场的无功,每台风力发电机都配有功率因数校正装置,目前常用的是分组投切的并联电容器。
电容器的无功补偿量的大小与接入点电压的平方成正比,当系统电压水平较低时,并联电容器的无功补偿量迅速下降,导致风电场对电网的无功需求上升,进一步恶化电压水平,严重时会造成电压崩溃。
另外,由于异步发电机的功率恢复特性,当电网发生短路故障时,若故障切除不及时,也将容易导致暂态电压失稳。
另一方面,随着风电场规模的不断扩大,风电场在系统中所占的比例不断增加,风电输出的不稳定性对电网的功率冲击效应也不断增大,对系统稳定性的影响就更加显著,严重情况下,将会使系统失去动态稳定性,导致整个系统的瓦解。
(3)并网过程对电网的冲击异步电机作为发电机运行时,没有独立的励磁装置,并网前发电机本身没有电压,因此并网时必然伴随一个过渡过程,流过一倍额定电流的冲击电流,一般经过几百毫秒后转入稳态。
异步发电机并网时的冲击电流的大小,与并网时网络电压的大小!发电机的暂态电抗以及并网时的滑差有关。
滑差越大则交流暂态衰减时间就越长,并网时冲击电流有效值也就越大。
风力发电机组与大电网并联时,合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。
但对小容量的电网而言,风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌,从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行,甚至会影响到整个电网的稳定与安全。
3 并网型风力发电的特点风力发电有两种不同的类型,即:独立运行的。
离网型。
和接入电力系统运行的。
并网型。
离网型。
的风力发电规模较小,通过蓄电池等储能装置或者与其他能源发电技术相结合(如风电/水电互补系统、风电——柴油机组联合供电系统)可以解决偏远地区的供电问题。
并网型。
的风力发电是规模较大的风力发电场,容量大约为几兆瓦到几百兆瓦,由几十台甚至成百上千台风电机组构成。
并网运行的风力发电场可以得到大电网的补偿和支撑,更加充分的开发可利用的风力资源,是国内外风力发电的主要发展方向。
在日益开放的电力市场环境下,风力发电的成本也将不断降低,如果考虑到环境等因素带来的间接效益,则风电在经济上也具有很大的吸引力。
并网运行的风力发电场之所以在全世界范围获得快速发展,除了能源和环保方面的优势外,还因为风电场本身具有下列优点:(1)建设工期短风电机组及其辅助设备具有模块化的特点,设计和安装简单,单台风机的运输及安装时间不超过三个月,一个10MW 级的风电场建设工期不超过一年,而且安装一台即可投产一台。
(2)实际占地面积小,对土地质量要求低风电场内设备建的筑面积仅约占风电场的1%,其余场地仍可供农、牧、渔使用。
(3)运行管理自动化程度高,可做到无人值守另一方面,风力发电受到其一次能源——风能的限制。
4 风力发电并网运行的技术问题及研究现状并网型风力发电机组可分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统。
目前国内外普遍使用的是水平轴、上风向、定桨距(或变桨距)风力机,其有效风速范围约为3~30m/s,额定风速一般设计为8~15m/s,风力机的额定转速大约为20~30 转/分钟。
变速恒频风力发电系统的发展依赖于大容量电力电子技术的成熟,从结构和运行方面可分为直接驱动的同步发电机系统和双馈感应发电机系统,在风力机直接驱动同步发电机构成的变速恒频发电系统中,风力机直接与发电机相连,不需要齿轮箱升速,发电机输出电压的频率随转速变化,通过交-直-交或交-交变频器与电网相联,在电网侧得到频率恒定的电压。
双馈感应风力发电机组的基本结构包括绕线式异步发电机、变频器和控制环节,其定子绕组直接接入电网,转子采用三相对称绕组,经背靠背的双向电压源变频器与电网相连,给发电机提供交流励磁,励磁频率即为发电机的转差频率。