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摘要:为了能够把能源经济变成可持续性的方式进行发展,并优化改善气候和环境,未来新能源的最核心的力量就是风力发电技术。最近几年,风力发电的整体的规模和形式在一直扩大,这种持续的扩大也暴露出了风电技术方面、管理方面以及并网方面的诸多问题,这也是风电发展所需要攻克的难题之一。从本文入手,重点对于现如今风力发电的现状和并网存在的问题进行了分析,总结了一些风电并网的关键技术并进行了详细的阐述。所以,风电并网可以促进共同发展,经过不断的努力使得风能够被大规模的使用。
关键词:风力发电;风电技术;风电并网
整个世界的经济正处于持续发展的状态中,其能源的需求量也在持续的增大,可是化石类能源越来越稀少,因此可再生类的能源成为了发展的主流。风力发电作为一种发展速度较快,前景较大的发电方式,风力发电这一技术在时代的进化中不断地发展着,其发电的成本也在一直下降,然而当我国在对于风电并网这一复杂的技术探索中,其风能利用方式采用相对多元的方法进行创新。本文主要对于风电发展的现状进行了简介并分析了风电并入电网对其产生的影响以及困难的原因等问题。
1风电的发展现状
1.1风电装机容量
在08年的年末我国的风电装机能承载的容量已经达到了世界第四的水平,而所新增的风电装机则达到了世界第二仅仅比美国低。在风电产业不断地发展过程中,其能够装机的容量也在突飞猛进,到2013年的时候,我国所装机的容量已经位居世界首位。在03年到13年这十年的发展,其风电容量的年增长已经达到了近6成,在世界位居第一。
1.2风电接入电网的形式
分散的方式以及集中的方式是风电接入电网的主要的两种方式。对于分散式来说,一般规模比较小而且就地消纳,不仅如此,其电压等级低,对于整个系统的正常运作并没有很大的影响。对于集中式来说,其与分散式刚好相反,一般以规模很大的风电开发为主,并且有异地消纳的特点,电压的等级很高,并对整个系统的运行影响很大。
2风电并网对电网的影响及并网难的原因
2.1风电并网所产生的影响
(1)网损方面来看,由于我国的风能取之不尽其资源丰富,对于规模较大的地区进行开发的地理位置条件也十分的合理,这是因为这种地点一般都是比较偏远的西北地区。在电网的末尾将一部分的风电接入,其中能够满足此地的一部分负荷,从而降低主要进行输送的功率,不仅如此,还能够降低电压以及网损。
(2)电能的质量方面来看,在进行输出的时候风机的功率会受到风速影响的变化且变化十分的随机,将会使得注入电网的有功以及无功的功率发生变化,从而造成电网电压的轻微浮动;不仅如此,在进行风力发电时期内的并网以及脱网等步骤会对电网的电压造成一定的冲击,从而会造成电压的不稳定现象。
(3)从电网的稳定方面来看,原有的电网其电压的稳定性对于风电场装机的容量产生了很大的限制作用,一些限制会由于电网所进行的规划并没有和谐的共同发展,从而在接入风电场的容量时产生震荡。也就是说,如果风电接入量过多的话,原来的电网电压的稳定性会受到威胁。从另一个角度来说,如果风电接入的容量过大,那么风机在发生了一些故障的过程中,还使用被动的保护机制,那么就将会使得这一整个的系统变得更加的难以恢复。
(4)对于发电的计划以及调度方面来看,在风电进行了并网这一操作之后,若是相关的电力系统不随之做出一些改变来优化程序,那么这一系统的灵活性以及性能可能不足以承受风电功率的大幅度以及高频率的波动,不仅如此其电能本身的质量问题也会受到很大程度的影响,会拉低风电功率的整体水准。
2.2风电并网难的原因
在陆地上进行风力发电其主要的难点就是风电消纳,这是由于我国的发电地区核心地点在东北、西北以及华北等地点,其密度十分的集中在了北方。所以从能源的方面来说对于电网以及其他能源对于风电之间协调的难点主要为以下几点:
(1)我国风电方面的产业兴起的很晚,不仅如此,能够建设风电场所的地点相对来说十分的偏僻,这与电网进行配套的规划不符合。在最近的一段时间,我国风电装机的容量在飞速的发展之中,当然电网的消纳能力也在对其发展进行着限制,这是由于电网的整体结构相对来说比较的脆弱,并不能承受特别强力的电压。到现在为止,在一些西方国家,其风电的接入是采用分散式的方法,其能够保证电网结构的稳定,避免了对电网进行优化等问题。
(2)进行风电输电技术的优化时,电网被风电并网产生的一些影响以及并网很难的原因。在进行距离比较远以及规模较大的输送开发中,通常使用最为古老的交流电进行输电的办法,但其电压不稳定存在问题。如果使用相对来说比较柔性的直流等新颖的输电的技术,就会存在一些设备制造难题,其难度很大。
2.3对风电的利用进行优化
在这十几年中,风电所存在的规模在我国持续的增加扩大,在一路的发展过程中也碰到了难题,即是风电并网难的问题,这个问题的出现对于我国风电容量的扩大影响极大,严重限制了其今后的发展。在我国对于风电的使用上,其核心的内容就是要将风电并网进行优化,并提出其优化的措施,这就涉及了很多的知识,如利用智能电网进行强联网从而降低风电给予电网所造成的压力,为了将风电存在的不稳定的现象进行弥补采用了储能的技术,为了电网可靠运行以及电能有效性提高,采用了风功率的预测技术。
国家颁布了风电非并网的理论来让对风电的使用更加的丰富并有效的将风电并网所要承受的压力减小了,这都是基于风电原来所具有的特点和我国所具有的风能分布以及工业上的经济分布的特点进行的。
在我国对于风电非并网的应用方面来说,造成我国的风力发电机组的创新以及研究的能力不够,缺乏核心的先进技术的原因主要是我国兴起风电这一行业的时间相对于国外来说很晚,不仅人才匮乏,相关的基础知识和经验也同样的缺乏。然而在风力分布上面,电力的结构上面我国和西方国家是完全不同的,因此在风电的发展道路上面不能够完全的参照西方先进国家的经验。这就更需要创新,在这样的时代中,我们应该将思想的宽度加大,突破原有的思维定式,将风电的发展理论根据我国的国情进行一定程度的创新,符合我国的风电发展,将我国的风电技术的利用进行优化,让其变得更加的丰富化,并且将风电消纳的范围进行扩大。
3总结
本文针对我国的风电在未来的发展的形式进行了较为深入的分析与探讨,并随之将对于风电的利用存在的难题,即是风电并网困难的问题提出,从而对于风电并网对电网产生的影响进行了较为全面的分析,确定了风电并网困难的原因。
在我国风电并网的理论已经进行了具有标准性的投运工作,正在逐步的完善之中。这个理论的提出不仅能够将风电丰富的使用起来,还可以将我国存在的并网难题完美解决,提高技术的创新性从而把风电的利用率有效地提高起来。
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