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两个大型风电场的相关研究

引言


目前,环境污染和化石燃料能源短缺问题日益严重。在缓解环境退化、优化能源结构的推动下,太阳能、风能等可再生能源引起了世界各国的广泛关注。随着新能源发电技术的不断推进,风力发电以其广泛的分布和成熟的技术优势在全球新能源中发挥着重要作用,在中国和世界各地都发展迅速。


1双馈风机短路电流


双馈风机的短路过程分为电机暂态过程、转子侧和电网侧变流器的协调控制和相互影响两个过程。电网三相短路故障双馈风机短路电流也包括周期分量和非周期分量,故障瞬间,双馈风机转子短路动作器工作前,双馈风机转子速度、励磁电压和频率不会突变,风机转子仍有励磁电流,相应的旋转磁场感应定子电流的周期分量。定子端电压立即下降为零。由于定子磁链不能突然变化,为了补偿定子电压突然下降为零引起的磁链缓慢衰减,定子磁链产生临时磁链重量,即定子电流的非周期重量。故障越严重,定子电压下降越低,产生的临时磁链越大,相应的短路电流越大。当系统电网出现短路故障时,双馈风机转子侧的电流和电压将显著增加,超过转子侧短路器的动作阈值和设定的动作时间。转子侧变频器旁路,双馈风机将逐渐失去励磁控制。


两个大型风电场的相关研究


结合实际情况,研究大型风电场,确保大型风电场在实际工作中保持良好的运行状态,满足风电场运行的相应需要,促进电力系统的功能和作用,全面提高电力系统的服务能力。此外,在实际利用阶段,风能是一种可再生能源,不需要消耗能源,能够满足低碳环保的相应需求。同时,风电还可以为电力系统的正常运行奠定基础,从而促进电力系统的健康发展。在实际电力系统服务过程中,需要合理控制大型风电场的并网,确保其在并网过程中保持良好的运行状态,减少大型风电场的相应问题,使大型风电场能够满足电力系统的基本需求,进而帮助电力用户的用电需求。在建设过程中,大型风电场可分为海上风电、平原风电、山地风电,主要选择风电效果较好的区域发电,促进实际服务中电力系统保持良好的工作状态,降低隐患发生的概率。同时,大型风电场还将配备储能装置,实现峰值填充,确保电力系统在实际服务中保持良好的运行状态,确保电力系统的功能和可靠性。


3风电场集中并网对电网短路电流的影响


3.1不同装机容量的风电场对短路电流的影响


风电场提供给系统的短路电流小于网络本身的短路电流,但随着风电场的大规模集中接入,风电场接入对系统和网络短路电流的影响不容忽视。风电场对系统短路电流的影响将限制其装机容量和设备选型,进一步限制大规模集中风电资源的开发利用。结合风电场110kV电压等级并网的实际情况,风电场并网电压等级为110kV,风电场装机容量从50MW开始,装机容量增加50MW,逐渐增加到1000MW,并网电压等级为110kV,A变电站330kV和110kV母线在不同装机容量下的三相短路电流。短路电流增长=风电场装机容量(X+短路电流-风电场装机容量X下的短路电流。研究表明,随着风电场装机容量的不断增加,并网变电站母线的短路电流逐渐增大,但增速逐渐减小。每个风电场均采用110kV电压等级连接到330kV变电站的110kV母线。分析表明,网点110kV母线的短路电流增长大于330kV母线,小区故障提供给系统的短路电流更高。


3.2交流传输并网发送


目前,英国所有海上风电场均采用交流聚集交流传输并网方案,包括伦敦最大的海上风电场阵列(londonarray,建设中的630MW和海上风电场HornseaProjectone,风场通过3条交流220kV海缆送出,海缆长度142km。中国第一个真正的海上风电场是江苏东台海上风电场,容量200MW。海上升压站的电能通过220kV交流电缆送至道路集中控制中心。目前,我国建设的海上风电场送出线路以交流电缆为主。采用奇异值分解法保护交流线路。该方法能快速识别区域内外故障,识别时间小于5ms,对交流电缆送出线路的保护具有参考意义;此外,该方法采用注入法快速获取故障电流进行故障检测。对海上风电交流电缆输出线路的保护研究较少,可以借鉴海上风电交流电缆定位方法的一些研究,如基于多端故障波时差的海底观测网故障定位方法,利用智能分支机构确定故障线路,通过比较故障前后波头到达时差矩阵的差异来确定故障点的位置。该方法简单准确,可保证海底观测网电力系统的安全可靠运行。为了适应大容量海上风电场并网,通常通过统一的趋势控制器进行补偿。针对不可预测的风速和UPFC的各种运行模式,提出使用线路两端正序电流振幅变化的符号进行故障检测,使用的电气量为三相暂态电流。


3.3深入探索并网技术和风能捕获技术


风电场深受诸多因素影响,发展不平衡问题明显。其中,风力对风机控制系统的影响最为明显。通过多角度的分析,可以清楚地看到,如果电力不平衡,将直接影响电网的安全。综合相关研究分析,为了确保电网安全,大力推进风电新能源的发展,需要有效提高风电系统的稳定性,提高系统故障处理能力,在此基础上,对风电场网络和电网的有效支持可以采取辅助措施,深化两者之间的联系,建立系统的响应框架。风电场的不稳定因素与当前自然的神秘因素密切相关。虽然许多能源可以投入使用,但如何提高应用效果是最严重的问题之一。风能是一种可再生能源,也是绿色低碳能源的代表,对环境保护具有重要意义。然而,如何有效地捕捉自然风能是当前的首要研究重点。根据现有风电新能源的研究情况,要想捕获更多的风能,需要调整桨距,优化发电机组的转速和功率作为主要措施。此外,还需要综合考虑风电新能源的具体应用价值和实际应用目的,结合电网运行的可行性、稳定性和经济性,实现技术研发。


结束语


综上所述,现阶段风电新能源并网技术运行良好,但仍存在诸多限制。因此,我国需要加强创新研发,注重综合素质人才的培养,根据电网的实际特点,根据电网建设的相关需要,选择将风电网运行负荷降到最低的方案,从而显著降低功率损失,创造更大的经济价值,提高社会整体收入。


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