文档介绍：风力发电对电网运行的影响
摘要:由于风能储量丰富、清洁经济、便于开发,不仅可以用于发电,也可彰显良好的环保效益,加之成本不断降低,所以风力发电技术日趋成熟。就运行现状来看虽然整体势态良好,但因涉及到并网发电,使得电网系统受到一定的干扰,影响了电网的正常运行。对此,本文从风力发电对电网的影响分析出发,就如何加以控制进行了探讨,希望有助于改善现状。
关键词:风力发电;电网;影响分析;控制措施
中图分类号:U665文献标识码: A
一、风力发电及其特点概述
风能是一种常见的清洁可再生能源,我国古代就有着利用风能来建造风车抽水、磨面等装置,国外也有类似的利用风能的经验。而到现代,随着社会经济的发展以及环保、节能口号的不断提倡,风能再一次成为人们眼中最为宝贵,且有着很大开发前景的自然能源,利用风能进行发电的技术也在不断成熟。传统的能源发电中环境污染始终是人们重点关注的问题,利用风能发电,不仅可以有效解决污染问题,而且随着技术的不断创新与发展,风能发电的经济成本在不断降低,其经济效益在逐渐提升。据分析,当风速每秒8米时,功率为38千瓦;风速每秒6米时,只有16千瓦;风速每秒5米时,,可见风力与经济效益之间成正比值的关系。
风力发电技术能够迅速发展的原因,除了洁净,可再生,对环境影响较小之外,还有许多自身存在的优势,如风电场建设占地面积少,对于土地要求低,而且建设工期较短,就目前来讲,风力发电的技术已经相当成熟了。另外,风电资源只要在风能丰富的地区便可以开发和利用,不存在运输的问题。而风力发电的局限性则体现在:首先,风能和风向的实际稳定性差,而且不能进行大量的存储,导致无法集中使用能量。其次,成套的风力发电机采购成本高,导致发电成本增加,而且目前的技术中风轮机的效率较低,风机运行中会产生一些电磁噪声,对于生态环境有一定影响。最后,风力发电直接接入电网时会对电网系统产生干扰或不利的影响。
二、风力发电对电网的影响分析
伴随着能源危机的爆发,风能作为一种重要的可再生资源,得到了高度重视和快速发展,其中在发电领域的应用最为突出,而这与其诸多优势密切相关,如风能分布广泛、清洁无污染、无需运输、便于开发、产品质量高、发电成本低等等,这无疑为风力发电提供了可靠支持和保障,为缓解供电形势作出了一定贡献,这一点不容置疑,但与此同时,也对电网安全、电能质量、电网调度等构成了威胁,主要体现为:
1、威胁电网安全
由于风电机组与电网末端连接时配电网功率流动的单向性会发生改变,并带动潮流分布和流向的变化,而这一点在最初规划和设计电网系统时并未考虑到,所以位于风电场周围的电网电网会受此影响而超出安全标准,甚至引发电压崩溃;同时电网中因注入了大量的风力发电电量,致使电网频率和暂态稳定性受到干扰,而且短路电流的出现还易损坏部分变电站母线、开关等装置设备,故风力发电可在一定程度上威胁电网安全。
2、干扰电网调度
许多风能较为丰富的区域有着人口稀少、结构薄弱、负荷量小等特点,加之电网潮流的变化,致使电网中的部分节点电压异常;而且风能具有不可控性,因此风速在很大程度上决定着所发电量和发电状态,即风速的间歇性和不稳定性决定了风力发电机组的间歇性和波动性,而且风电场在并网后就如同可反调节的随机扰动源,故在电网侧需要足够的备用电源以及