摘要:我国的风力发电事业受到社会各界的普遍关注,风力发电对于我国社会经济的可持续发展意义重大。利用风力发电使人们的生活质量提高了,增加的人们生活的舒适度,同时,节约了能源的利用,减少了环境的污染。在我国的电力事业中,风力发电的比重正在逐年上升,风电并网的运行模式受到发电行业的普遍关注。风电并网的正常运行直接的影响着电力行业的发展。本文对风电并网运行与维护进行以下谈论,以期推进我国电力行业的进一步发展。
关键词:风电并网,并网运行,维护策略
我国的可利用资源有限,并呈现逐年下降的趋势,人们逐渐的在开发新型能源,例如风能、太阳能、水能都属于新型能源。利用这些新型能源可以保证我国资源的持续发展。风电并网的运行对于提高电能的质量、产量、运行方式具有较大的意义。
一、风力发电并网标准
目前,国内外的风力发电大多是以风电场形式大规模集中接入电网。考虑到不同的风力发电机组工作原理不同,因此其并网方式也有区别。国内风电场常用机型主要包括异步风力发电机、双馈异步风力发电机、直驱式交流永磁同步发电机、高压同步发电机等。同步风力发电机的主要并网方式是准同步和自同步并网;异步风力发电机组的并网方式则主要有直接并网、降压并网、准同期并网和晶闸管软并网等。各种并网方式都有其自身的优缺点,根据实际所采用的风电机组类型和具体并网要求选择最恰当的并网方式,可以减小风电机组并网时对电网的冲击,保证电网的安全稳定运行。我国在制定风力发电并网国家标准GB/Z19963—2005时,只考虑到当时的风电规模和机组的制造水平,是一个很低的标准。近年来风电事业发展迅速,整体呈现大规模、远距离、高电压、集中接入的特点,对电网的渗透率越来越高,为使风电成为一种能预测、能控制、抗干扰的电网友好型优质电源,有必要对原有标准进行升级完善。
二、风电并网对于电网的影响
风力具有不稳定性,有时风力特别大,有时又变小,而且风向也随时发生变化,这对于风力发电工作的增加了难度。风电并网主要会影响到电压闪变、发电规模设计、保护装置的损害等发面的因素,从而导致电网的正常运行。以下将会对这些因素进行细致的分析。
1、风电并网对于电压闪变
虽然风电并网采用的是软并网模式,但是由于风力的不稳定性,在风机转化为电能的时候还是会导致电压的突然变化。特别是风力特别不稳定、特别大的时候,整个风力发电厂的电网同时运作,如此强烈的变化,导致电网在那个时间段电压突变,影响发电的质量,不利于电网的安全运行。这种问题是风电并网中很难解决的问题,其也是一个核心的问题。
2、发电规模的设计问题
风力发电现在被应用的越来越广泛,但是在国家总发电量中占有的比例还是没有很大的提升,主要还是以火力发电和水力发电为主,这与风力发电的规模设计有很大的关系,风力发电对于气候条件的要求还是较高的,我国的风力发电厂主要建造在西部和沿海地区,在沿海地区人们居住的比较密集,可以合理的使用电力,可是在偏远的西部地区,风力发电后,不能就进的使用电力,还得在运输的问题上下很大的功夫,无法很简单的进行电力的合理分配。需要对于发电规模进行进一步的研究,以实现电力的调配,更好的发展风电并网。
3、对保护装置的损害
风力发电过程中一般都会安装电动机,在一些特殊情况下会运行他们以确保电网安全的运行,可是由于风力发电的不稳定性,电压的变化非常大,这对于保护装置来说是一个很严峻的问题。但是,在一般情况下,人们会忽视这个问题,这就会导致保护装置的损害,会影响风力发电的效率,甚至出现一些设备故障和安全事故。
三、风电并网运行过程中的峰调运输问题
由于风电并网存在很大的随机性和不稳定性。风电并网的规模扩大以后,西班牙、美国等几个国家的调峰电源的比重占本国风电的很大一部分比例。然而我国“三北”地区因为电源结构单一,快速调峰电源比重还很低,不适合大规模建设风电。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆接下来就是运输的问题了:风电并网对于接近发电地区的人来说使用起来比较便利和实惠。但是跨区消费能力不强,比如:丹麦、瑞典、芬兰等北欧国家可以进行电网之间的相互连接沟通,而我国吉林省电力却没有打通输送电压的通道,导致跨区消费能力低下。
四、风力发电对于环境的影响
风能作为当今社会一个清洁的可再生能源,风力发电自然就受到国家政策的扶持和很多人的追捧,可是大家都看到了风力发电的清洁性、可再生性,而忽略了它对于环境的危害。在风力发电厂建造和运行的过程中会有很大的噪音,造成了很大的噪音污染;在风力发电的运行中,阳光照在叶片上,会造成很多虚影,造成光污染;在风力发电厂的建造中会进行土方的填挖,会造成扬尘、植被的破坏等生态污染,类似很多的环境污染都会出现。这些污染影响了附近的居民、动物的生活以及森林植被的生长和气候的变化。
五、风电并网的维护
1、解决电压闪变得措施
(1)电网的修整
电压问题还是可以得到相应的解决的,我们可以通过改变电网的结构,有效抑制电压的闪变与波动,一般来说可以通过合理的控制X/R调整公共连接点短路容量来控制。我们还可以采用改变并网方式来调节这种情况,为了保证并网的柔和性,可以对电网系统的电流进行控制,我们可以采用双向晶闸管来实现并网。
(2)并网电压的修整
通过对于电压的控制,我们也可以在一定程度上控制电压闪变这种情况。安装无功补偿装置也是一种不错的选择。通过安装无功补偿装置,可以控制风电场出口的无功补偿,可以很好地控制功率的波动从而使得电压更加稳定。当然,我们还可以采用超导储能装置。超导储能装置可以更加稳定快速的控制电厂的电压,更加有效的控制电压的稳定性。
(3)电网运输的改进
现在风力发电的规模越来越大,投入使用量也越来越多,为了减小运输的损耗及其难度,我们可以借鉴国外的高新技术,增大投入力度以解决风电并网运输过程中的峰调运输问题。
(4)保护装置的调整
在风电并网的运行过程中,会出现很多的变化因素,出现诸多的突发因素,因此需要建立一个保护装置,在电压出现突变时,通过保护装置可以有效地保护风电并网的正常运行。对于其他可能发生的情况,需要提前制定出预案,在事件发生时,可以及时有效的解决。
2、保护生态环境,合理开发资源
对于风力发电的开发项目,需要采用科学合理的方式进行,在最大的程度上减少对于环境的破坏程度,尽可能保持生态环境的原始状态。在风力发电项目开发之前,需要对项目周围的环境进行充分的了解,对于地质地形进行细致的分析,避免影响到周围居民的正常生活秩序。在风力发电中,需要对发电技术进行不断的创新与改进,运用新技术,提高风力发电事业的工作质量,提高工作的有效率,在降低对于自然环境破坏的基础上,进行风电并网事业的建设。
结语:结合上文可知,风电并网的重要意义。我国发电的方式只有光伏发电与风力发电两种发电形势,但是,现有的发电形势没有一定的标准与规范,有待进一步的完善。风电并网在我国是新兴的发展模式,正所谓‘万事开头难’,在风电并网的发展模式中会遇到诸多的问题,需要风力发电事业的相关人员通过不懈的努力与探索,不断的完善风电并网的技术,以促进我国风电并网行业的迅速发展。
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论文作者:洪夏茹
论文发表刊物:《基层建设》2017年第32期
论文发表时间:2018/2/26
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