电力系统中新能源发电的运用研究刘军

电力系统中新能源发电的运用研究刘军

(合肥水泥研究设计院有限公司安徽合肥230051)

摘要:人们的生活和工业生产离不开电能,可以说电能是支撑我国经济发展的重要能源。随着人民生活水平的提高以及工业生产的进步,未来阶段内我国用电数量会逐年增长,而发电需要消耗大量的能源,过去中,我国发电普遍使用的是化石燃料,如碳煤以及石油等,而这些化石燃料并非可再生资源,用多少就消耗多少,如果一直使用化石燃料的话,必然会导致化石燃料的枯竭。在这样的背景下,研究新能源的应用具有十分重要的意义。

关键词:电力系统;新能源;发电;应用

一、现阶段常见新能源发电形式分析

1.1通常情况下,我们会将可再生能源以及分布式能源等称作新能源。近些年来,科学技术得到了非常迅猛的发展,这也进一步推动新能源行业的发展和进步。就目前来看,应用最为广泛的为风力发电、光伏发电等。随着人们对新能源的重视力度逐渐加大,在国内能源使用中所占的比重也在持续上升。对于风力发电来说,据统计,现在全球风力发电装机总容量已经超过1.2亿千瓦,由于近些年来政府对于新能源发展的重视,我国的风力装机总容量也有了很大提升,已经跃居世界第四。

1.2现阶段,国内对于风力发电等相关的建设给予了更多的重视,这种新能源在国内的发展前景非常好;而对于太阳能光伏发电来说,目前在国内属于刚起步的阶段,相关的研究也比较少,据统计我国现在光伏发电的装机总容量已经达到了1.02亿千瓦,但是这一数据与国外一些国家相比依旧存在着很大的差距,因此,要想使这一差距逐渐缩小,必须付出更多的努力,加大对新能源发电的重视力度。在近些年来,随着我国对光伏发电的重视力度正在不断加大,并且加大了资金和技术方面扶持,该产业存在着很大的潜在发展空间。

二、电力系统中新能源发电的应用

2.1风力发电技术应用

在当前技术条件支持下,典型意义上的风力发电系统借助于现阶段电力电子背靠背变频技术实现对发电功率参数输出作业的有效调整与控制,并在对电磁转矩控制机组转速频率的有效控制过程当中实现风力发电的目的与意义。一般情况下,整个风力发电机组控制系统由主控制器装置、调向系统装置、变距系统装置以及制动系统装置这几个方面所构成,这也就决定了在风力发电技术作用之下整个控制系统的并网方式同传统意义上的常规电厂差异显著。在借助于双馈方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中,并网频率的控制可以通过对转子交流励磁频率参数的调节方式予以实现。与此同时,并网电压的控制可以通过对转子交流励磁幅值的调节方式予以实现。同时,在借助于永磁直驱方式进行风力发电机组并网控制处理的过程当中,并网作业下的跟踪控制目的能够在电力电子器件的正常运行作业下予以实现。在实践工作过程当中,其最为显著的优势在于冲击电流参数较小,且能够实现无功与有功的有效控制。更为关键的一点在于:在有关风力发电接入相对于整个电力系统运行稳定性影响的研究过程中发现:首先,风力发电接入并不对整个电力系统既有的机电振荡模式产生影响,并且受到风力发电机组自身装机容量较小的因素影响,其相对于整个电力系统自身所存在的弱阻尼或是负阻尼震荡问题并不会产生明显影响;其次,风力发电机组的接入并不会造成整个电力系统运行稳定性的受损,但这种接入模式使得整个电力系统当中部分输电线路的潮流方向有明显改变,这需要在线路保护设置中重点考量。

2.2太阳光伏发电技术运用

在当前技术条件支持下,太阳能光伏发电技术在应用于电力系统作业实践过程中的发电系统结构形式可以表现为以下三种类型:第一种为独立户用型,即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电压予以实现;第二种为并网型,即整个太阳能光伏系统的控制方式通过电压源电流予以实现;第三种为并网/独立型,即实现PV以及UPS的融合,在电压源控制过程当中实现有效切换动作。在太阳能光伏发电技术应用于整个电力系统的过程当中发现难度最大的环节是如何针对电能质量进行有效控制。简单来说,现阶段相关工作人员应当通过对载波频率的提升方式,对滤波器装置的优化设计方式以及对群控技术的综合应用方式,确保有关注入整个电力系统中的谐波电流参数能够始终严格控制在最低限度。更为关键的一点在于:在有关太阳能光伏发电接入对电力系统影响的研究过程当中发现有如下一个问题需要特别重视:即电力系统实际运行过程当中需要通过对保护/安自装置的安装尽可能的避免太阳能光伏发电接入在对电力系统潮流方向进行改变过程中所出现的熔断器装置或是断路器装置动作失效性问题。

2.3燃烧电池发电技术运用

燃烧电池也是现代新能源技术的一种,通过燃烧电池可以把化学能给转化为电能。它可传统意义上的电池一样,拥有正负极,同时也具备电解质,但不同于传统意义上的电池,它没有在电池的正负极放置一定量的活性物质。在燃烧电池运作的过程中,供给的燃料会和氧化剂产生反应,从而产生所需要的电能。在燃烧电池技术下,只需要对内输送供给燃料和氧化剂,那么就可以产生源源不断的电能。这种发电技术,对于能源的使用理论上来说可以达到百分之百,但在现实理想状态下,对于能源的利用能达到百分之八十。

三、新能源发电发展建议

3.1.明确各方责任,全方位促进发展

为了能够进一步促进新能源的发展,我国政府部门、以及监管部门必须要制定出统一的执行标准,明确各方责任,使各个部门都能够意识到自身所承担的责任,只有这样才能够推动行业的发展,为新能源发电在国内所占的比例得到显著的提升。

3.2加强新能源发电科学统一规划

要制定出更加科学合理的规划,这对于新能源发电来说至关重要,此外还需要对最终的发展目标进行明确。对于能源主管部门而言,在实际工作的时候一定要严格按照经济、绿色的原则,并综合分析目前国内的能源实际需求,以及可再生能源的利用情况等,来对水电、以及火电等开展合理的规划,并制定出各个时期可再生能源的发展目标等。当总目标制定好之后,需要对新能源发电作进一步的规划,其中包括主要任务、项目建设、以及服务体系等。在对新能源发电装机规模进行规划的时候,应当对现阶段国内电力系统的调解能力相匹配。通过开展科学统一规划,使新能源发电的发展过程中有可以遵照的标准,针对建设中出现的问题,要及时制定出有效的应对举措,这样才能够促进新能源发电更加健康稳定的发展。

四、结论

在全球经济一体化建设进程不断加剧与城市化建设发展规模持续扩大的背景作用之下,电力系统相对于国民经济建设发展体系各行业领域的重要意义是不容小觑的。有关新能源发电在电力系统中的应用备受各方关注与重视。总而言之,本文针对有关电力系统中新能源发电的运用相关问题做出了简要分析与说明,希望能够为今后相关研究与实践工作的开展提供一定的参考与帮助。

参考文献::

[1]孟辉.新能源发电在电力系统中的应用浅析[J].建筑工程技术与设计,2016,(13):2043.

[2]王才丽.新能源发电与分布式发电及其对电力系统的影响[J].低碳世界,2015,(20):64-65.

[3]岳世军.新能源发电在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(6):103.

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