風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)及電能質(zhì)量控制

甘肅酒泉匯能風(fēng)電開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司 甘肅蘭州 730000

在未來(lái)的電力生產(chǎn)中，風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)將成為主要的技術(shù)模式，中國(guó)擁有豐富的風(fēng)力資源。因此，我國(guó)有必要對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行全面的分析和研究，逐步提高并網(wǎng)技術(shù)水平，合理優(yōu)化發(fā)電機(jī)組，充分解決風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)存在的技術(shù)問(wèn)題，嚴(yán)格管理風(fēng)力發(fā)電過(guò)程，從而為風(fēng)力發(fā)電的整體質(zhì)量提供保障。[1]。

1 風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)探究

1.1 風(fēng)電并網(wǎng)仿真

風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)連接技術(shù)可建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行的模擬模型，以便于分析和理解風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)與風(fēng)力發(fā)電之間的影響。中國(guó)有許多類(lèi)型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，具有不同的特點(diǎn)，因此很難建立具有高度適應(yīng)性的通用模式。此外，具有空間和時(shí)間不確定性的大規(guī)模風(fēng)能集中連接到終端電網(wǎng)，使得越來(lái)越難以調(diào)整以前的模擬方法，以滿足將風(fēng)能連接到電網(wǎng)的研究要求。因此，中國(guó)迫切需要探索一種通用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模方法，建立一個(gè)子模塊模型庫(kù)和通用模型結(jié)構(gòu)，以便于確定和測(cè)量其關(guān)鍵參數(shù)，從而確保不同類(lèi)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要特點(diǎn)可以在此階段，中國(guó)電力科學(xué)院得以采用時(shí)序生產(chǎn)模擬，并建立了一個(gè)更加多功能的風(fēng)力發(fā)電模型，從而建立了一個(gè)綜合的風(fēng)力發(fā)電互聯(lián)模擬平臺(tái)，從而使電網(wǎng)與風(fēng)力發(fā)電之間的影響力關(guān)系得以建立。

1.2 電力調(diào)度

在電力系統(tǒng)運(yùn)行期間，為了確保其穩(wěn)定運(yùn)行，需要對(duì)電力優(yōu)化進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃。在這一過(guò)程中，必須將風(fēng)力發(fā)電的功率預(yù)測(cè)結(jié)果結(jié)合起來(lái)，并為系統(tǒng)的運(yùn)行留出足夠的空間，以確保有效地消除并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電。經(jīng)過(guò)多年的研究，中國(guó)研究人員制定了一種基于時(shí)間進(jìn)度的風(fēng)能規(guī)劃方法，為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中的不確定性區(qū)間提供合理的風(fēng)能規(guī)劃。為了確保風(fēng)力發(fā)電的有序利用，還必須有一個(gè)風(fēng)力發(fā)電規(guī)劃單元，其主要職能是預(yù)先優(yōu)化和評(píng)估風(fēng)力發(fā)電的最大吸收能力，以便優(yōu)先規(guī)劃風(fēng)力發(fā)電，同時(shí)結(jié)合以下方面的負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果為了準(zhǔn)確計(jì)算整個(gè)電網(wǎng)和每個(gè)節(jié)點(diǎn)的風(fēng)力最大接受能力，從而確保風(fēng)力的最大耗散[2]。

2 對(duì)電網(wǎng)頻率的影響

傳統(tǒng)電力系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)頻率異常的概率很小。根據(jù)相關(guān)的并網(wǎng)光伏變頻數(shù)據(jù)，即使光伏電站容量很小，也可以允許多個(gè)機(jī)組開(kāi)關(guān)機(jī)，并網(wǎng)頻率不受限制。但是，當(dāng)新能源電站的發(fā)電量在電網(wǎng)總量中所占比例越來(lái)越大時(shí)，新能源發(fā)電機(jī)輸出的隨機(jī)性可能會(huì)導(dǎo)致整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的頻率波動(dòng)，從而對(duì)用戶或整個(gè)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響。根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)電力系統(tǒng)頻率的評(píng)估模型，可以得出0.01-1.0Hz 的功率波動(dòng)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)的影響最大。

3 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)技術(shù)與電能質(zhì)量控制策略

3.1 加強(qiáng)對(duì)諧波的抑制

在風(fēng)力發(fā)電互聯(lián)的實(shí)際實(shí)施中，為了全面提高電能質(zhì)量控制效果，可以合理應(yīng)用靜態(tài)功率補(bǔ)償器，有效消除諧波危害等問(wèn)題。靜態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器主要由幾個(gè)反應(yīng)速度非?？斓钠骷M成，能夠?qū)崟r(shí)跟蹤不斷變化的無(wú)功功率，能夠有效解決風(fēng)速波動(dòng)引起的電壓變化等問(wèn)題，最終充分實(shí)現(xiàn)諧波濾波效果。

3.2 進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)組設(shè)計(jì)

風(fēng)力發(fā)電業(yè)務(wù)不僅要更加重視設(shè)備特有的問(wèn)題，而且要有效連接風(fēng)力發(fā)電組的各個(gè)部分，合理控制風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的可靠性，在選擇風(fēng)力發(fā)電組時(shí)，應(yīng)盡可能選擇風(fēng)力發(fā)電組通過(guò)提高葉輪的空氣捕獲能力和風(fēng)力發(fā)電的轉(zhuǎn)換效率，以及大大提高風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的整體運(yùn)行效率，可以進(jìn)一步提高設(shè)備的整體可靠性。

3.3 統(tǒng)一新能源發(fā)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)

根據(jù)相關(guān)實(shí)踐，可以看出，目前中國(guó)新能源生產(chǎn)和互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一，相關(guān)法規(guī)也不完善。有關(guān)技術(shù)人員對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及新能源發(fā)電的不利影響了解不夠，無(wú)法從科學(xué)角度解釋電網(wǎng)分布情況和影響電網(wǎng)傳輸總體質(zhì)量的因素，也無(wú)法制定應(yīng)對(duì)措施因此，有關(guān)部門(mén)和機(jī)構(gòu)必須系統(tǒng)地改進(jìn)風(fēng)力和太陽(yáng)能發(fā)電設(shè)施，嚴(yán)格管理ups 和控制器。開(kāi)發(fā)過(guò)程繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)研究的進(jìn)展，并為新能源生產(chǎn)和聯(lián)網(wǎng)過(guò)程中可能出現(xiàn)的問(wèn)題提供科學(xué)和有效的解決辦法。最后，需要不斷統(tǒng)一世界各地不同的電網(wǎng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，確定利用新能源發(fā)電的電網(wǎng)接入門(mén)檻，并要求有關(guān)部門(mén)嚴(yán)格執(zhí)行電網(wǎng)互聯(lián)標(biāo)準(zhǔn)，以確保安全和安保。

3.4 增強(qiáng)對(duì)故障的診斷力度

企業(yè)應(yīng)定期組織相關(guān)人員參加風(fēng)電并網(wǎng)過(guò)程中的技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)，使風(fēng)電服務(wù)整體質(zhì)量得到顯著提高。企業(yè)在開(kāi)展技術(shù)培訓(xùn)活動(dòng)時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)風(fēng)葉結(jié)構(gòu)的講解，以風(fēng)機(jī)故障診斷和維護(hù)為重點(diǎn)，要求相關(guān)人員重視風(fēng)機(jī)的日常運(yùn)行和維護(hù)，對(duì)風(fēng)機(jī)葉片故障原因進(jìn)行深入分析和研究，選擇科學(xué)合理的故障診斷技術(shù)，及時(shí)采取有效措施，有效解決風(fēng)機(jī)葉片故障。企業(yè)還應(yīng)為相關(guān)人員提供更多的技術(shù)交流機(jī)會(huì)，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)技術(shù)的優(yōu)化和創(chuàng)新，為電力生產(chǎn)和運(yùn)行維護(hù)提供更大的支持。

4 結(jié)語(yǔ)

總之，由于自然和技術(shù)限制，風(fēng)能互聯(lián)技術(shù)對(duì)整個(gè)電網(wǎng)的頻率和和諧狀態(tài)產(chǎn)生了一系列不利影響。因此，有關(guān)部門(mén)需要不斷改善技術(shù)條件，以填補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電與電網(wǎng)互聯(lián)技術(shù)自然條件的空白[3]。