风电接入系统的相关问题与应对举措研究论文_陈岩,史智洁

风电接入系统的相关问题与应对举措研究论文_陈岩,史智洁

(国网河北省电力有限公司邢台供电分公司 河北邢台 054001)

摘要:当前发展最快的新能源就是风力发电,风力发电可以带来很大的效益,也可以弥补电网的不足。本文主要论述了风电接入系统的相关问题,并且提出具体的应对措施。在今后的发展过程中,需要逐渐扩大风电接入的规模,在电力系统当中提高风电的效率,将风电的作用充分的发挥出来。

关键词:风电接入系统;相关问题;应对举措

风电可以提供电网清洁能源,但是也具有一定的负面影响。早期风电场桩基规模通常都比较小,直接连接风电场和配电网,风电影响到地区的电网电能的质量。后来不断扩大风电场规模,风电场也负责调节电网,风电对于系统产生的影响不断提高。

1. 风电接入系统的相关问题

1.1风力预测问题

风力发电需要解决风力预测问题,当前需要利用气象预测模型和统计数据,预测风电的出力,对比风力预测系统和负荷预测系统,风力预测系统发展时间比较短,仍需要提高其预测准确性。风力预测系统通常都可以预测力曲线,但是偶尔可能会出现误差,系统运行需要关注预测的不确定性。此外对比短期风力预测和中长期预测,短期的具有更高的准确性,例如风电场风力预测准确性较高的时间就是提前一到两小时,平均误差可以保持在5%~7%之内,其余时间预测准确性比较低,平均误差达到了20%。

1.2风电接入成本问题

风电接入属于额外的成本,因此人们比较关注这项成本是否比较高,风电接入的经济方面是否合理。风险接入系统的规模直接影响到它的接入成本,在总电能生产当中,如果风力系统占据20%的比例,那么风电计入系统的成本只是占据10%以下的成本,以区域大小和能源组合等方面为基础,风电接入系统产生的影响也是不同的。

1.3电源和电网建设缺乏协调机制

针对电网系统和电源系统管理体制,电源建设规划和电网建设规划缺乏协调性,因为缺乏协调机制,因此通常都都是在建设电网之前建设电源,加大了电网运行的压力。尤其在大规模风电开发过程中,重视开发资源,逐渐突出了消纳问题等。同时因为缺乏明确的发展计划,电网规划无法把握风电开发总局和开发规模,在电网规划当中也没有充分考虑到风电接入系统。

近些年风电建设速度比较快,风电和负荷需求增长无法实现同步,风电项目前期工作流程比较简单,核准和建设时间也相对比较少。但是对于接入的系统供电核准程序和深度提出较高的要求,风电场接入需要依靠升压站站址,一些电厂接入还需要改造配套网架。因为缺乏协调机制,很多风电项目接入系统无法跟随风电场的建设进度。

2.风电接入系统的相关问题的应对举措

2.1加强电力系统的统一规划

统筹规划风电大规模发展和电网发展,以电网规划的整体规模为基础,对于风电总体规模进行合理的调控。利用风电规划提出需求,并且合理的调整有关风电接入系统的规划,有序建设风电项目,协调发展常规电源、风电、电网等。

2.2解决 风电接入系统运行中的问题

风电场在正常运行过程中,可能会带来各种电能质量影响,如果风电场出现故障,那么就会影响到风电场运行,在故障发生过程中,大量的风机可能护脱网,严重威胁到电网的稳定性。针对风电场出现的无功电压问题,需要在并网点设置动态无功补偿装置,既可以控制风电场正常运行需要的无功,同时在系统发生故障的时候,也可以提供无功支撑。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

在风电场并网点设置滤波电容器组,可以解决风电场的谐波问题。组合利用滤波电容器和动态无功补偿装置,这样可以有效的抑制风电场的谐波,也可以使无功输出容量得到有效的扩大。

针对风电场出现的暂态电压稳定性问题,一方面通过改造风电机组,保证在发生电网故障的时候,可以具备低电压穿越能力,另一方面需要现场测试风电机组的低电压穿越能力。此外需要加强管理风电场动态无功补偿装置,因为在风电场虽然安装了动态无功补偿装置,但是安装过程中没有结合电网要求,降低了动态响应速度,风电场发生故障无法提供及时提供无功支撑。

2.3水电调风原理和计算方法

本文以某水电厂为例,其中Q代表强迫出力,P代表平均出力,Y代表预想出力。水电厂的每日水电电量包括可调节电量和强迫电量两个部分,其中可调节电量用Wa表示,利用Wa平衡风电。如果已知每日风电电量和风电最大处理F,那么水电平衡风电应补的电量Wb由以下公式计算:

Wb=24F-Wi。

根据Wa和Wb的关系,可以明确水电是否可以对于风电实施完全的平衡。

2.4降低风电接入成本

因为区域电网范围的不同,风电接入系统费用也是不同的。如果电网范围比较大,那么就会降低风电接入的费用。此外如果在大电网当中广泛分布了风电,就会相应降低单位机组的不确定性,同时也会提高风电出力的可预测性,降低风电接入的费用。虽然 风电接入系统需要额外备用,但是并不一定需要建造新电厂,结合先关经验,如果风力发电系统总需求的5%~20%之内,那么在风电大规模接入之后,就会更为频繁的利用现有的设备,同时也无需再添加额外备用的容量。

通过相关研究可以明确, 风电接入系统需要花费较高的新建输电线路成本,但是因为风电逐渐代替了其他形式的电能,因此也可以带给用户更大的收益。此外风电场是整体电力系统的重要组成部分,因此对比输电部分投资和发电投资和运行成本,前者是比较低。此外新建输电线路可以有效的提哦噶系统可靠性和供应能力,促进其他类型发电系统的发展。

结束语:

风电发电不同于常规能源发电,因此可能会影响到电力系统,大规模的风电接入系统可能会影响到电网电能的质量和电网稳定性等方面,因此需要针对出现的问题,分析出现问题的原因,提出具体的解决措施,进而保障风电场发电的稳定性,充分发挥出风电接入系统的作用。在今后的发展过程中,需要逐渐扩大风电接入的规模,在电力系统当中提高风电的效率,将风电的作用充分的发挥出来。

参考文献:

[1]宋国兵,王晨清,唐吉斯,王小波,郭润生.适用于风电接入系统的时域模型识别纵联保护新原理[J].电网技术,2016,40(11):3580-3585.

[2]王晨清,宋国兵,徐海洋,迟永宁,郭润生.适用于风电接入系统的相电压暂态量时域选相新原理[J].电网技术,2015,39(08):2320-2326

[3]王晨清,宋国兵,刘凯,汪冬辉,康小宁,焦在滨.突变量保护对风电接入系统的适应性分析[J].中国电机工程学报,2014,34(31):5485-5492.

[4]董博,许晓艳,马烁,黄越辉,王伟.基于长过程动态仿真的风电接入对系统频率控制影响研究[J].电力系统保护与控制,2014,42(12):57-64.

[5]熊传平,张晓华,孟远景,熊浩清,曾兵,孙华东,易俊.考虑大规模风电接入的系统静态电压稳定性分析[J].电力系统保护与控制,2012,40(21):132-137.

论文作者:陈岩,史智洁

论文发表刊物:《电力设备》2018年第21期

论文发表时间:2018/12/12

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

风电接入系统的相关问题与应对举措研究论文_陈岩,史智洁
下载Doc文档

猜你喜欢