電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運(yùn)用

徐海勇

寧夏電力公司寧東供電局，寧夏銀川 750411

為確保電力系統(tǒng)能夠在整個(gè)現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)建設(shè)發(fā)展中得到長(zhǎng)時(shí)間且可持續(xù)性的發(fā)展，展開(kāi)有關(guān)新型能源在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究可以說(shuō)是勢(shì)在必行的。本文試針對(duì)以上問(wèn)題做詳細(xì)分析與說(shuō)明，希望能夠引起各方關(guān)注與重視。

1 現(xiàn)階段常見(jiàn)新能源發(fā)電形式分析

嚴(yán)格意義上來(lái)說(shuō)，我們將包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形勢(shì)稱之為新能源。這也就意味著：首先，新能源多以可再生能源為主；其次，新能源多以分布式能源為主；最后，水能作為一種常規(guī)意義上的能源利用形式，屬于可再生能源的研究范疇，同時(shí)也可以作為分散式或是集中式能源進(jìn)行綜合應(yīng)用。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，各種類型新能源當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的能源形勢(shì)當(dāng)屬風(fēng)力發(fā)發(fā)電形式以及太陽(yáng)能光伏發(fā)電形式這兩種類型。首先，從風(fēng)力發(fā)電形式的角度上來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段全世界范圍內(nèi)有關(guān)風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳迅哂?.2億千瓦，其中我國(guó)有關(guān)風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳猿^(guò)1200萬(wàn)千瓦，位居世界第四位。與此同時(shí)，我國(guó)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電這種新型能源的關(guān)注及建設(shè)力度正呈現(xiàn)出較為顯著的發(fā)展趨勢(shì)，有光風(fēng)力發(fā)電這種新能源發(fā)電形式的發(fā)展目標(biāo)需要在2020年之前實(shí)現(xiàn)裝機(jī)總?cè)萘恐羶|級(jí)單位以上的增長(zhǎng)；其次，從太陽(yáng)能光伏發(fā)電形式的角度上來(lái)說(shuō)，我國(guó)在有關(guān)這種新能源發(fā)電形式的研究與應(yīng)用正處于初級(jí)起步階段，現(xiàn)階段有關(guān)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘炕具_(dá)到100兆瓦單位，距離世界范圍部分國(guó)家超過(guò)百萬(wàn)單位級(jí)別的發(fā)展水平還存在一定差距。但我國(guó)政府已逐步加大對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電形式的規(guī)劃與扶植力度，要求在2020年之前，有關(guān)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到千萬(wàn)單位以上的增長(zhǎng)，可以說(shuō)新能源發(fā)電形式潛在空間巨大。

2 電力系統(tǒng)中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，典型意義上的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)借助于現(xiàn)階段電力電子背靠背變頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電功率參數(shù)輸出作業(yè)的有效調(diào)整與控制，并在對(duì)電磁轉(zhuǎn)矩控制機(jī)組轉(zhuǎn)速頻率的有效控制過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的目的與意義。一般情況下，整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)由主控制器裝置、調(diào)向系統(tǒng)裝置、變距系統(tǒng)裝置以及制動(dòng)系統(tǒng)裝置這幾個(gè)方面所構(gòu)成，這也就決定了在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作用之下整個(gè)控制系統(tǒng)的并網(wǎng)方式同傳統(tǒng)意義上的常規(guī)電廠差異顯著。在借助于雙饋方式進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)控制處理的過(guò)程當(dāng)中，并網(wǎng)頻率的控制可以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁頻率參數(shù)的調(diào)節(jié)方式予以實(shí)現(xiàn)。與此同時(shí)，并網(wǎng)電壓的控制可以通過(guò)對(duì)轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁幅值的調(diào)節(jié)方式予以實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，在借助于永磁直驅(qū)方式進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)控制處理的過(guò)程當(dāng)中，并網(wǎng)作業(yè)下的跟蹤控制目的能夠在電力電子器件的正常運(yùn)行作業(yè)下予以實(shí)現(xiàn)。在實(shí)踐工作過(guò)程當(dāng)中，其最為顯著的優(yōu)勢(shì)在于沖擊電流參數(shù)較小，且能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)功與有功的有效控制。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：在有關(guān)風(fēng)力發(fā)電接入相對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性影響的研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：首先，風(fēng)力發(fā)電接入并不對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)既有的機(jī)電振蕩模式產(chǎn)生影響，并且受到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身裝機(jī)容量較小的因素影響，其相對(duì)應(yīng)整個(gè)電力系統(tǒng)自身所存在的弱阻尼或是負(fù)阻尼震蕩問(wèn)題并不會(huì)產(chǎn)生明顯影響；其次，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的接入并不會(huì)造成整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的受損，但這種接入模式使得整個(gè)電力系統(tǒng)當(dāng)中部分輸電線路的潮流方向有所明顯改變，這需要在線路保護(hù)設(shè)置中重點(diǎn)考量。

3 電力系統(tǒng)中太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)在應(yīng)用于電力系統(tǒng)作業(yè)實(shí)踐過(guò)程中的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式可以表現(xiàn)為以下三種類型：第一種為獨(dú)立戶用型，即整個(gè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的控制方式通過(guò)電壓源電壓予以實(shí)現(xiàn)；第二種為并網(wǎng)型，即整個(gè)太陽(yáng)能光伏系統(tǒng)的控制方式通過(guò)電壓源電流予以實(shí)現(xiàn)；第三種為并網(wǎng)/獨(dú)立型，即實(shí)現(xiàn)PV以及UPS的融合，在電壓源控制過(guò)程當(dāng)中實(shí)現(xiàn)有效切換動(dòng)作。在太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于整個(gè)電力系統(tǒng)的過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)難度最大的環(huán)節(jié)是如何針對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行有效控制。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，現(xiàn)階段相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)通過(guò)對(duì)載波頻率的提升方式，對(duì)濾波器裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)方式以及對(duì)群控技術(shù)的綜合應(yīng)用方式，確保有關(guān)注入整個(gè)電力系統(tǒng)中的諧波電流參數(shù)能夠始終嚴(yán)格控制在最低限度。更為關(guān)鍵的一點(diǎn)在于：在有關(guān)太陽(yáng)能光伏發(fā)電接入對(duì)電力系統(tǒng)影響的研究過(guò)程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有如下一個(gè)問(wèn)題需要特別重視：即電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中需要通過(guò)對(duì)保護(hù)/安自裝置的安裝盡可能的避免太陽(yáng)能光伏發(fā)電接入在對(duì)電力系統(tǒng)潮流方向進(jìn)行改變過(guò)程中所出現(xiàn)的熔斷器裝置或是斷路器裝置動(dòng)作失效性問(wèn)題。

4 結(jié)論

在全球經(jīng)濟(jì)一體化建設(shè)進(jìn)程不斷加劇與城市化建設(shè)發(fā)展規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景作用之下，電力系統(tǒng)相對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展體系各行業(yè)領(lǐng)域的重要意義是不容小覷的。有關(guān)新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用備受各方關(guān)注與重視?？偠灾?，本文針對(duì)有關(guān)電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運(yùn)用相關(guān)問(wèn)題做出了簡(jiǎn)要分析與說(shuō)明，希望能夠?yàn)榻窈笙嚓P(guān)研究與實(shí)踐工作的開(kāi)展提供一定的參考與幫助。

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