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规模风电并网引起的电力系统运行稳定的实际问题

简介:现阶段,随着工业产业的快速发展,电力需求逐渐增加,导致能源消耗过多。为了满足社会发展的基本需要,我们将继续加强新能源的开发和利用。其中,风能是一种常见的新型可再生清洁能源,风电并网可以充分利用风能促进电力系统的运行,但在大型风电并网下往往会造成更多的问题,需要采取有效的对策,以提高电力系统运行的稳定性。


1.规模风电并网引起的电力系统运行稳定的实际问题


正常情况下,在规模风电并网过程中,往往会造成各种问题,严重影响电力系统的运行,导致系统运行不稳定,导致电能无法有效输送。在风力发电过程中,系统峰值调整次数较少。由于接入电网时通常采用软并网形式,系统运行时会形成较大的冲击电流。如果风速超过既定标准,风力发电机组将迅速退出运行,进而对电网造成严重影响。同时,在风速变化的影响下,风电机组会产生不同程度的波动,导致电网电压发生闪变。在风电并网的影响下,电压通常会逐渐下降。当风速加快时,有功功率会增加,电压也会先下降后上升,整体波动相对明显。同时,电力系统在规模风电并网下运行不稳定,容易产生无功电压。目前,在风力发电系统中,风力发电设备种类繁多。一般来说,异步风力发电设备和直驱交流永磁同步发电设备更为常见[1]。其中,异步风力发电设备应用广泛,整体机组为恒速恒频,设备转速在实际运行过程中基本保持不变,但在设备机组运行过程中,风能转换难以保证处于良好状态。在风电并网运行下,通常需要吸收电力系统中的大量无功功率,然后在规模并网时,吸收的无功功率相对较大,增加电网负担,导致电压不平衡,影响电力系统的平稳运行。此外,在规模风电并网下,往往会造成与电能质量相关的问题。由于风速变化和机组特性的影响,风力发电系统中的机组功率往往波动明显。在系统污染的影响下,电能质量会下降。在电网并联过程中,通常会产生相应的污染,从而严重阻碍电力系统的运行,降低系统的运行效率。


2.解决规模风电并网引起的电力系统运行稳定问题的主要对策


2.1合理解决调峰调频问题


在大规模风电并网运行过程中,通常会对电力系统产生不同程度的影响,导致电力系统运行出现一系列问题,降低运行稳定性,难以满足人们的日常用电需求,无法达到良好的风力发电效果。因此,有关部门不断加强对规模风电并网引起的电力系统运行稳定问题的详细探讨,充分明确具体问题,了解其影响和缺点,根据相关情况合理解决运行稳定问题,基于规模风电并网提高电力系统运行效率,确保电能有效输送,满足人们的基本需求。为此,在电力系统运行下,对调峰调频问题进行了深入研究。由于风电并网规模大,调峰调频难度加大,对电力系统容量要求较大。为充分应对这一问题,相关人员需要适当调整电网电源结构,有效强化电网平衡能力,确保风电机组比例持续下降,提高抽水和燃气机组比例。同时,在风电机组接入过程中,应充分考虑负载运行能力,增加峰值调频范围,不断对风电场进行综合预测,确保预测的准确性,提高风电场的整体能力。


2.2加强电力系统评价


在解决风电并网问题的过程中,工作人员要做好风险评估,结合风电并网的具体情况和电力系统的运行情况进行详细分析,明确风电接入的具体影响,全面开展系统评估,充分利用各项风险指标,通过掌握系统运行风险,有效了解系统容易出现的问题,采取合理的解决方案,确保系统处于正常运行状态[2]。因此,在风险评估过程中,要充分掌握切负荷风险和电压越限风险,进而准确判断电力系统的运行状态,明确各种风险的基本程度。通过对电压、负荷等方面的判断,有助于工作人员及时了解电力系统运行问题的实际原因和解决问题的难度,从而在风险指示下采取相应的预防措施,保证系统运行的良好状态,不断降低系统运行风险,突出风电并网的整体优势。


2.3无功电压解决方法


无功电压问题是大型风电并网中电力系统运行的常见问题,相关人员应注意。在风电场的影响因素下,为了更好地解决无功电压问题,应充分考虑系统的容性无功补偿。一般来说,风电机组的使用时间相对较低。如果风电机组处于负荷状态发电,线路将超过规定的功率,导致线路消耗大量,无功功率不断增加。在解决这个问题时,工作人员应充分考虑不同的情况。其中,系统在无风状态下相对较轻,输电线路功率超过电力系统的实际需要,相关人员可采用无功补偿方式,促进电力系统在故障时仍具有良好的供电能力,有效加强风电场的低压运输能力,达到系统稳定运行的目的。


2.4注重电能输送质量


规模风电并网容易对电能质量产生重大影响,从而出现相关质量问题,影响电能的输送效果。因此,在解决问题的过程中,工作人员应充分利用直流输电将其纳入电力系统,有效利用相关技术,借助电压源环流器技术保证电能质量。在该技术的应用中,可以积极建立轻型直流输电系统,优化系统内容,充分发挥系统的主要功能。在直流输电的作用下,有助于解决分散电源接入时的输电走廊问题,有效缓解输电压力,保证电能质量的提高,增强无功电压能力,使电力系统运行更加安全可靠。同时,在处理电能质量问题的过程中,还可以利用新机组加强变速恒频电机的使用,促进各机组共同承受电压荷载,避免风电并网的严重影响。


2.5储能技术的科学应用


在处理大型风电并网引起的电力系统运行问题时,要充分重视储能技术的应用,能有效保证电力系统的运行,有效解决负荷波动问题,提高系统稳定性。大型风电并网后,电力系统不断面临新的挑战,储能是应对风电波动的主要途径,能充分满足系统运行的总体需要。在储能技术中,锂离子电池和铅酸电池具有良好的储能效果[3]。同时,在解决系统基荷机组问题时,要合理调整储能充放电周期,采取适当的储能形式,科学运用抽水蓄能和热能储能,充分保证电能的顺利运行,通过运用储能技术有效提高电力系统的运行效果,实现风力发电的总体目标。


结论:综上所述,大型风电并网容易对电力系统产生不良影响,导致系统运行中存在诸多问题。因此,有必要引起相关人员的高度重视,观察风电并网后电力系统的运行情况,结合相关问题找出解决办法,提高电能运输水平,促进风电的正常健康发展。


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