風(fēng)電新能源發(fā)展與并網(wǎng)技術(shù)探討

楊天森

摘要：通過對風(fēng)電新能源以及并網(wǎng)技術(shù)的分析與探討，對我國風(fēng)電能源的研發(fā)有了更深一步的了解，風(fēng)電能源的開發(fā)以及并網(wǎng)技術(shù)的研發(fā)是充分利用風(fēng)電能源的關(guān)鍵所在，可以有效推進(jìn)我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。本文對風(fēng)電新能源發(fā)展與并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：風(fēng)電新能源;并網(wǎng)技術(shù);發(fā)展探討

引言

為進(jìn)一步響應(yīng)國家可持續(xù)發(fā)展的號(hào)召，提倡低碳生活，大力發(fā)展風(fēng)電資源是我國可持續(xù)發(fā)展道路上的重點(diǎn)之一，眾所周知，煤炭資源屬于不可再生資源，生成周期非常長，甚至需要上千年的生成周期。因此，風(fēng)電新能源的開發(fā)與利用成為我國資源可持續(xù)發(fā)展的重要選擇之一。風(fēng)能是一種潔凈能源，可以說是取之不竭、用之不盡，我國沿海地區(qū)、草原地區(qū)、山區(qū)以及高原地區(qū)等嚴(yán)重缺乏煤炭資源和水資源，但是這些地區(qū)的風(fēng)能資源豐富，依據(jù)不同地區(qū)的優(yōu)勢資源來帶動(dòng)當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展，已經(jīng)成為是我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分之一。

1風(fēng)電新能源發(fā)展現(xiàn)狀

一般來說，我國的發(fā)展與國外比較，便于差距分析。出臺(tái)了許多好政策，因?yàn)楦鲊絹碓街匾暷茉磫栴}。通過這種方法，我們可以支持和推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，實(shí)際上可以看到真正的新能源技術(shù)飛速發(fā)展。對新能源發(fā)展現(xiàn)狀的分析往往側(cè)重于現(xiàn)有成果，往往忽視了對技術(shù)未來的判斷。這將給新能源的開發(fā)造成不必要的負(fù)擔(dān)。例如，自2005-2008年以來，風(fēng)力發(fā)電取得了重大進(jìn)展，為解決我國能源和環(huán)境問題創(chuàng)造了條件。同樣值得注意的是，我國的風(fēng)力技術(shù)仍然存在相當(dāng)大的缺陷，如b.面向進(jìn)口的平行風(fēng)力模型。這意味著風(fēng)能在整個(gè)電網(wǎng)中所占份額相對較小，許多部件依賴進(jìn)口，沒有嚴(yán)格的風(fēng)力和電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)來確保風(fēng)能和電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行。我國未來風(fēng)力技術(shù)的發(fā)展具有重要意義，必須在先進(jìn)技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行創(chuàng)新。

2解決我國風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)難題的有效途徑

2.1優(yōu)化風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目發(fā)展

隨著可持續(xù)發(fā)展理念深入推進(jìn)，風(fēng)電工程作為可持續(xù)發(fā)展的重要舉措，加大對風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的實(shí)踐研究與創(chuàng)新發(fā)展意義重大。在風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目的建設(shè)與使用中，應(yīng)當(dāng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)其潛在的問題，多角度分析問題的原因，以推動(dòng)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目健康發(fā)展。要加強(qiáng)對施工現(xiàn)場的監(jiān)督管理，及時(shí)發(fā)現(xiàn)與記錄分析設(shè)計(jì)偏差問題，綜合各種影響要素及時(shí)調(diào)整施工，以減少工程變更，促使風(fēng)電工程建設(shè)順利展開。

2.2科學(xué)預(yù)測風(fēng)力發(fā)電量

科學(xué)預(yù)測風(fēng)力發(fā)電量是控制風(fēng)電的隨機(jī)性與實(shí)現(xiàn)風(fēng)電向常規(guī)可調(diào)度電源轉(zhuǎn)變的重要前提。通過對風(fēng)力發(fā)電功率預(yù)測方面的深入研究，發(fā)現(xiàn)精準(zhǔn)預(yù)測風(fēng)電機(jī)組輪轂高度位置的氣象信息，主要通過結(jié)合各數(shù)值天氣預(yù)報(bào)模型的途徑，實(shí)現(xiàn)對功率的短期精確預(yù)測。在實(shí)踐中通過NWP預(yù)測氣溫與風(fēng)速、風(fēng)向等相關(guān)信息，圍繞風(fēng)機(jī)周圍的物理信息，計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組轂高度的風(fēng)向與風(fēng)速。圍繞風(fēng)機(jī)的功率曲線，得出最后的輸出功率，可避免惡劣氣候?qū)︻A(yù)測數(shù)據(jù)精確度的影響。

2.3加強(qiáng)技術(shù)資金支持

由于風(fēng)電場分布的地區(qū)偏遠(yuǎn)，與用電負(fù)荷中心的距離遠(yuǎn)，在遠(yuǎn)距離輸電中，由于輸電線路相對較長，會(huì)出現(xiàn)一定的電能損耗與資源浪費(fèi)等問題。因輸電線路引起的電能損耗問題，會(huì)不可避免地促使電壓降低，無法確保電力系統(tǒng)在正常負(fù)載下運(yùn)行。受低電壓引起的感應(yīng)電機(jī)溫度升高的影響，用電設(shè)備的性能會(huì)降低、使用壽命會(huì)縮短。因此，在風(fēng)力發(fā)電中可通過在變壓器上設(shè)置開關(guān)的方式，解決電壓過低與電能損耗的問題。電力行業(yè)的發(fā)展空間巨大，應(yīng)當(dāng)逐步加大風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的資金支持力度，以夯實(shí)電網(wǎng)設(shè)施建設(shè)的基礎(chǔ)，推動(dòng)電力行業(yè)規(guī)?；l(fā)展。

2.4降低功率耗損以及電網(wǎng)壓力

網(wǎng)格性能通常分為兩類：電流消耗。無功耗。由于風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)在電力消耗方面的研究不斷推進(jìn)，通過電力線路的電力消耗故障和潛在安全漏洞的計(jì)算，及時(shí)有效地進(jìn)行了檢測。同時(shí)降低功耗，保證電力設(shè)備的使用壽命。因此，為了更好地計(jì)算風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)的有效性能，您需要選擇合適的電纜路徑，根據(jù)最大吞吐量降低電阻電壓值，最大限度地降低區(qū)域效率，并確保有效電流傳輸?shù)男?。對于由此產(chǎn)生的無效功率，根據(jù)風(fēng)電場的實(shí)際狀態(tài)，選用專業(yè)變壓器進(jìn)行電場供電和發(fā)電，并進(jìn)行有針對性的負(fù)補(bǔ)償。關(guān)于我國新能源的現(xiàn)狀及其網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展，風(fēng)能得到整合，不予補(bǔ)償，采用了無法補(bǔ)償電力損失的并聯(lián)電容器、同步相機(jī)和靜電補(bǔ)償器。把電網(wǎng)的基本特點(diǎn)與電網(wǎng)的基本要求相結(jié)合，選擇有針對性的建設(shè)方案，盡量減少風(fēng)力電網(wǎng)的負(fù)荷，降低能耗，實(shí)現(xiàn)更高的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。

3風(fēng)電新能源技術(shù)與發(fā)展前景

3.1風(fēng)電并網(wǎng)仿真

風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)能夠建立仿真模型來對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過程進(jìn)行模擬，以便于人們分析和了解電網(wǎng)和風(fēng)電之間的影響作用。在我國有著諸多類型的風(fēng)電機(jī)組，這些風(fēng)電機(jī)組有著不同的特性，因此對普適性強(qiáng)的通用模型進(jìn)行建立是非常困難的。而且大規(guī)模時(shí)空不確定性風(fēng)電在末端電網(wǎng)中的集中接入，使得以往的仿真方法愈發(fā)難以適應(yīng)風(fēng)電并網(wǎng)的研究要求。因此，我國急需探尋通用性強(qiáng)的風(fēng)電機(jī)組建模方法，以此對子模塊模型庫以及通用化模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行建立，以便于辨識(shí)和實(shí)測其關(guān)鍵參數(shù)，進(jìn)而確保能夠準(zhǔn)確模擬出不同種類風(fēng)電機(jī)組的主要特性。當(dāng)前，我國針對不同種類的風(fēng)電機(jī)組，以實(shí)測參數(shù)為依據(jù)對多達(dá)150個(gè)不同型號(hào)的風(fēng)電機(jī)組的仿真模型進(jìn)行了建立，其仿真暫態(tài)誤差控制在20%以內(nèi)，這使得我國無論是在仿真模型數(shù)量上，還是在仿真精度上，都領(lǐng)先于國外其他國家。

3.2試驗(yàn)檢測

對于風(fēng)電機(jī)組來說，其并網(wǎng)性能的提高離不開一系列的試驗(yàn)檢測，只有進(jìn)行不斷的試驗(yàn)檢測，才能使我國風(fēng)電機(jī)組的制造水平不斷提高，進(jìn)而確保風(fēng)電系統(tǒng)的穩(wěn)定、可靠運(yùn)行。風(fēng)電并網(wǎng)檢測主要包括風(fēng)電場并網(wǎng)檢測和風(fēng)電機(jī)并網(wǎng)試驗(yàn)兩個(gè)組成部分，其中，風(fēng)電機(jī)組的并網(wǎng)試驗(yàn)需要檢測風(fēng)電機(jī)組的電能質(zhì)量、低電壓穿越能力、有功調(diào)節(jié)能力、無功調(diào)節(jié)能力、電氣模型驗(yàn)證能力以及電網(wǎng)適應(yīng)性能力等。而對于風(fēng)電場并網(wǎng)檢測來說，則需對風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組在電能質(zhì)量、并網(wǎng)性能、有功/無功控制能力以及低壓電穿越能力進(jìn)行檢測和評價(jià)。風(fēng)電機(jī)組的種類、型號(hào)眾多，這也導(dǎo)致其檢測需求大幅增加，因此需要對相應(yīng)的試驗(yàn)檢測平臺(tái)進(jìn)行建立。同時(shí)，為了使電網(wǎng)擾動(dòng)能夠進(jìn)行在線精確模擬，并解決試驗(yàn)設(shè)備無法共享、試驗(yàn)機(jī)位重復(fù)性利用等問題，我國還研究出一種以閥控技術(shù)為核心的電壓跌落發(fā)生方法，進(jìn)而確保風(fēng)電機(jī)組在不停機(jī)的情況下能夠進(jìn)行低電壓穿越測試。此外，我國還分別以電壓源串聯(lián)全功率變流技術(shù)、高低頻獨(dú)立運(yùn)行技術(shù)為核心研究出了能夠測試電網(wǎng)適應(yīng)性的技術(shù)方法，進(jìn)而使電網(wǎng)適應(yīng)性能夠進(jìn)行無干擾的試驗(yàn)。

結(jié)束語

風(fēng)電新能源屬于現(xiàn)階段應(yīng)用十分廣泛的能源之一，得到了社會(huì)各界的廣泛關(guān)注。但在風(fēng)電發(fā)電過程中仍存在諸多問題，嚴(yán)重制約風(fēng)電新能源的進(jìn)一步發(fā)展，同時(shí)影響輸電網(wǎng)的安全與穩(wěn)定運(yùn)行。因此，需對其存在的問題進(jìn)行深入分析，優(yōu)化風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)，促進(jìn)風(fēng)電新能源的發(fā)展。

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