地  址:中山市华盛娱乐集团公司
电  话:0760-88504432
联系人:李华康
商务QQ:66552385
风电并网有何电网影响?
作者:管理员    发布于:2019-06-27 16:53   文字:【】【】【
  风力发电的主要特性是随机性与不可控性,主要随风速变化而变化。因而,风电并网运转对主电网运转带来诸多不利影响。剖析风电场并网对电网影响是风电事业开展的关键技术问题,同时也是电网部门平安、经济运转的一个新课题。
  一、风力发电机的类型
  剖析风电并网的影响,首先要思索风力发电机类型的不同。不同风电机组的工作原理、数学模型都不相同,因而剖析办法也有所差别。目前国内风电机组的主要机型有3种,每种机型都有其特性。
  1.1异步风力发电机
  国内已运转风电场大局部机组是异步风电发电机。主要特性是构造简单、运转牢靠、价钱廉价。这种发电机组为定速恒频机沮,运转中转速根本不变,风力发电机组运转在风能转换最佳状态下的几率比拟小,因此发电才能比新型机组低。
  同时运转中需求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请求,多采用在机端并联补偿电容器的办法,其补偿战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转,为了充沛应用低风速时的风能,增加全年的发电量,近年普遍应用双速异步发电机。这种双速异步发电机能够改动极对数,有大、小电机2种运转方式。
  1.2双馈异步风力发电机
  国内还有一些风电场选用双馈异步风力发电机,大多来源于国外,价钱较贵。这种机型称为变速恒频发电系统,其风力机能够变速运转,运转速度能在一个较宽的范围内调理,使风机风能应用系数Cp得到优化,取得高的应用效率;能够完成发电机较平滑的电功率输出;发电机自身不需求另外附加无功补偿设备,可完成功率因数在一定范围内的调理,例如功率因数从抢先0.95调理到滞后0.95范围内,因此具有调理无功功率出力的才能。
  1.3直驱式交流永磁同步发电机
  大型风力发电机组在实践运转中,齿轮箱是毛病较高的部件。采用无齿轮箱构造能大大进步风电机组的牢靠性,降低毛病率,进步风电机组的寿命。目前国内有风电场运用了直驱式交流永磁同步发电机,运转时全部功率经A-D-A变换,接入电力系统并网运转。与其他机型比拟,需思索谐波管理问题。
风电
  二、风电并网对主电网运转的影响
  由于风速变化是随机性的,因而风电场的出力也是随机的。风电自身这种特性使其容量可信度低,给电网有功、无功均衡调度带来艰难。
  在风电容量比拟高的电力网中,可能会产生质量问题。例如电压动摇和闪变、频率偏向、谐波等问题。更重要的是:系统静态稳定、动态稳定、暂态稳定、电压稳定都需求考证。
  当然,相同装机容量的风电场在不同的接入点对电网的影响也是不同的。在短路容量大的接入点对系统影响小。反之,影响就大。
  定量剖析风电场对主电网运转的影响,要从稳态和动态两方面停止剖析。稳态剖析就是对含风电场的电力系统停止潮流计算。在稳态潮流剖析中,风电场高压母线不能简单视为PQ节点或PU节点。含风电场的电力系统对均衡节点的有功、无功均衡才能提出更高请求,要分别剖析含风电场电网在电网大、小运转方式下,能否满足系统的平安稳定运转的各种约束。
  由于不同的风电机组的工作原理、数学模型都不相同,因而,对不同类型风电场的潮流计算办法也有所差别。关于异步发电机组组成的风电场。采用风电场、主系统分别迭代的办法:首先要设定风速,取值范围为风机切入风速到切出风速之间。思索尾流效应,应用RAHMAN模型计算出各台风机轮毂处风速。依据各台风机功率风速曲线,计算出各台发电机出力P,以及整个风电场ΣP。
  再设风电场的电压初始设定值值Uo,在不思索风电场内部电压损耗的状况下,一切风机出口电压都设为Uo,从而依据Uo、P计算出各台风机的无功功率Qi以及整个风电场的ΣQ。由于风电场己经计算出P、Q,因而可视为PQ节点,代入主系统停止潮流计算,得出风电场电压U,将设定值Uo与计算值U停止比拟,修正设定值,重新反复迭代,直至计算收敛。
  由双馈异步发电机组成的风电场:当双馈异步发电机恒功率因数运转时,要先依据风力机转速控制规律计算转差率S,再计算风电场发出或吸收的无功功率Q,然后以PQ节点方式代入主系统停止潮流计算迭代。当双馈异步发电机恒电压运转时,以PQ节点方式代入电力系统停止潮流计算。在某个设定风速的计算完成后,改动设定风速,停止新一轮的计算。
  从上述计算过程能够看出,稳态含风电场电力系统潮流计算的结果,本质上是一个各风速下系统的潮流计算散布状况表。其中风电场零出力、最大、最小出力等3种状况需求着重关注。
  动态过程剖析,普通采用仿真的办法。要思索异步发电机、双馈异步发电机等不同发电机的模型以及风速、风力机、桨距调理等环节,用仿真程序PSS/E、PSCAD、Matlab/Simulink、PSASP等停止剖析。剖析的关键是各种风力发电机模型的选用。
  剖析风电并网对主电网的影响,还需思索风电场无功问题。风电场无功耗费包括:异步风力发电机耗费,双馈异步发电机和直流永磁同步机没有此局部;风机出口升压变压器,由于整个风电场升压变数目众多,有成百上千台,叠加起来数量不小;风电场升压变电站主变压器耗费等。关于由异步风力发电机组成的风电场,应思索电压稳定性问题。如有必要,可采用动态电压控制设备。
  三、风电并网的经济影响
  风电场的发电本钱加上合理的利润,构成风电的价钱。2006年实施的<<可再生能源法>>中规则,电网企业必需全额收买可再生能源电量。费用高于常规能源发电均匀上网电价,其电价之间的差额附加到销售电价中分摊。
  据统计,全国己建风电场的电价程度在(0.46-1.2)元/(KWh)之间。目前,国内风电上网电价大约分为:本钱利润电价;特许权招标电价;全省统一电价等三种。与火电相比,风电上网电价较高。
  风电场出力的随机性,可能形成如负荷跟踪、频率控制、备用容量、无功功率和电压调理等电网辅助效劳的本钱增加,从而影响了电网企业的效益。
  四、完毕语
  近年来,中国风力发电事业的高速开展众目睽睽,随着风电装机容量的不时增长,风电并网对主电网所带来的技术和经济影响越来越大,该范畴的研讨无论是对风电发电商,还是对电网公司都愈显其战略重要性。