馬榮
改革開放以來社會經(jīng)濟發(fā)展迅速,為了進一步加強環(huán)保建設(shè),節(jié)省能源消耗,新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展得到明顯的進步。尤其是最近幾年以來,太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、潮汐能等都得到了廣泛的應(yīng)用。在這種社會經(jīng)濟背景下,風(fēng)力發(fā)電秉著自身環(huán)保、綠色、節(jié)能的優(yōu)點在電網(wǎng)建設(shè)中得到了良好的發(fā)展。本文對此做了深入研究,本首先闡述了目前我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀,隨后詳細(xì)分析了風(fēng)力發(fā)電對于電網(wǎng)運行帶來的不良影響,并提出了幾點有效的解決措施,以期從根本上促進風(fēng)力發(fā)電與電網(wǎng)運行之間的協(xié)調(diào)發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】風(fēng)力發(fā)電 電網(wǎng)運行 影響
最近幾年以來隨著新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電受到了行業(yè)來自社會各界的高度重視,風(fēng)電電源的規(guī)模越來越大,占據(jù)全網(wǎng)容量的比例也在逐漸提升,這導(dǎo)致常規(guī)電源的控制能力和調(diào)整能力明顯被削弱,但是從本質(zhì)上來講風(fēng)電電源相較于常規(guī)電源來說某些功能很難持平,這也導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電在運行過程中很容易產(chǎn)生各種問題,對此有必要加大研究力度,選擇合理措施,避免風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)的運行造成過多的阻礙,而是能夠充分放大其使用優(yōu)勢,這樣才能促進我國電力事業(yè)的健康發(fā)展。
1 我國的風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀分析
風(fēng)力發(fā)電在我國起步時間較早,發(fā)展速度較快,到目前為止,已經(jīng)逐漸發(fā)展成為了繼火力發(fā)電和水力發(fā)電之后的第三大新能源發(fā)電電源。從目前的實際情況來看,我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)過分依賴國外技術(shù),或是在此基礎(chǔ)上對其進行吸收然后根據(jù)實際需求對其進行改造和創(chuàng)新而來的,在自主研發(fā)上面還不夠到位。
我國風(fēng)力發(fā)電最初起始于上個世紀(jì)五十年代中后期,經(jīng)過多年的發(fā)展和進步,目前已經(jīng)逐漸趨于穩(wěn)定狀態(tài)。2009年時我國風(fēng)力發(fā)電機總裝機容量位居世界第二,到目前為止加上新增容量已經(jīng)位居世界首位。這足以見得我國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度。
但是從另一個角度來看,目前我國風(fēng)力發(fā)電和電網(wǎng)運行之間存在一定矛盾,運行不夠協(xié)調(diào),這對電力事業(yè)的發(fā)展帶來一定的不良影響。導(dǎo)致在這種問題的原因主要為:
(1)風(fēng)力發(fā)電建設(shè)和電網(wǎng)節(jié)奏不統(tǒng)一,存在矛盾和差距;
(2)過度側(cè)重資源方面的規(guī)劃。
對此,還需要采取有效措施加以完善和管理。
2 風(fēng)力發(fā)電對電網(wǎng)運行的影響
2.1 威脅電網(wǎng)安全
風(fēng)電機組與電網(wǎng)末端連接時會在一定程度上改變配電網(wǎng)功率流動的單向性,而事實上這種問題在起初規(guī)劃中總會被忽略,這種現(xiàn)象在很大程度上增加了風(fēng)電場周圍電網(wǎng)運行的安全隱患,使之超出了規(guī)定的安全范圍,嚴(yán)重時候還會引發(fā)電壓崩潰。與此同時由于風(fēng)力發(fā)電在運行過程中會向電網(wǎng)中注入大量的電量,這會嚴(yán)重感染到電網(wǎng)頻率和運行穩(wěn)定性。此外也會導(dǎo)致短路問題出現(xiàn)增大了母線、開關(guān)等裝置的損壞幾率。由此可見,風(fēng)力發(fā)電是存在一定危險性的,對于電網(wǎng)運行的安全有著一定的不良影響。
2.2 影響電網(wǎng)調(diào)度
我國地域遼闊,風(fēng)力資源豐富的地區(qū)不在少數(shù),這類地區(qū)通常電網(wǎng)都比較薄弱,負(fù)荷量較小,周圍環(huán)境對風(fēng)電功率也帶來了一定的約束,因此調(diào)整電網(wǎng)潮流分布是必要手段,但是在這樣也會影響到電網(wǎng)節(jié)點電壓。風(fēng)能無法控制,而且穩(wěn)定性較差,同時也具有一定的間歇性,導(dǎo)致風(fēng)電機組的運行也呈現(xiàn)出波動性和間歇性等特點,且網(wǎng)后風(fēng)電場又有反調(diào)節(jié)的特性,需預(yù)留更多的調(diào)峰容量和備用電源,這樣一來不僅風(fēng)力發(fā)電的調(diào)度難度被加大,整個電網(wǎng)的調(diào)度工作都將受到一定的影響。
2.3 影響電能質(zhì)量
風(fēng)力發(fā)電對于電網(wǎng)的電能質(zhì)量來說也會造成一定的影響。風(fēng)電機組的輸出功率具有波動性,因此在湍流、塔影、尾流等多重效應(yīng)的作用下就會出現(xiàn)電壓偏差、諧波、閃變、波動等不良現(xiàn)象,這對電能質(zhì)量來說影響十分不利。同時由于異步電動機沒有獨立的勵磁設(shè)備,且在運行過程中伴有強大的沖擊電流,導(dǎo)致電壓值很容易到不良影響。除此之外,大量使用電子設(shè)備也會對電壓造成一定的影響導(dǎo)致其發(fā)生畸變從而降低電能質(zhì)量。
3 對于風(fēng)力發(fā)電不良影響的解決措施
3.1 安全不良影響的措施
電力企業(yè)需要綜合多方面因素,將風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)運行中的不同方面的影響集中在一起進行考慮,其中包括運行方式、頻率控制、安全故障、潮流分布等內(nèi)容。然后根據(jù)實際存在的不安全因素選擇行之有效的解決措施,加大風(fēng)力發(fā)電的研究力度,對風(fēng)力并網(wǎng)進行升級和改造,在提高電力設(shè)備工作效率的同時增加風(fēng)電場周圍開關(guān)裝置的遮斷容量。除此之外,企業(yè)也可以額外裝設(shè)濾波器,主要在作用是為了有效預(yù)防電網(wǎng)諧波,以此來保證電網(wǎng)實現(xiàn)安全穩(wěn)定的運行。
3.2 針對電能質(zhì)量不良影響的措施
(1)對于電能質(zhì)量問題電網(wǎng)企業(yè)必須要予以高度重視,根據(jù)實際情況對電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化和完善,同時合理調(diào)節(jié)電網(wǎng)線路。
(2)對電網(wǎng)電壓等級和輸電方式進行適當(dāng)?shù)母淖儯缬贸邏狠旊姺绞酱娓邏狠旊姺绞?,并對自動控制裝置上的輸電線路進行改造或換新,可以在一定程度上有效避免電能質(zhì)量受到風(fēng)力發(fā)電的不良影響。
3.3 針對電網(wǎng)調(diào)度不良影響的措施
(1)將電網(wǎng)的接納研究作為工作重點,加大研究力度,然后針對實際情況適當(dāng)提升電網(wǎng)對電量的接受能力。
(2)做好相關(guān)分析和研究,保證充分了解并掌握電網(wǎng)的最大接受能力和風(fēng)電裝機實際容量進,并做好詳細(xì)記錄,以便為風(fēng)電并網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展提供有利的參考依據(jù),同時也為電力企業(yè)在短時間內(nèi)提高風(fēng)力并網(wǎng)的技術(shù)水平提供良好的技術(shù)支持。
(3)針制定合理的風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)調(diào)度管理制度并不斷改進和完善,科學(xué)預(yù)測風(fēng)電場風(fēng)電功率,保證風(fēng)電機組的積極作用可以充分發(fā)揮出來。
4 結(jié)論
總而言之,在新能源產(chǎn)業(yè)的建設(shè)和發(fā)展中,風(fēng)力發(fā)電占據(jù)重要位置,是未來新能源發(fā)電的主流形式。電力企業(yè)對此必須要予以高度重視,加大風(fēng)力發(fā)電的研究力度,不斷提高技術(shù)水平,同時針對其存在的不良影響進行深入分析,并保證可以有效解決。只有這樣,才能在充分發(fā)揮風(fēng)力發(fā)電積極作用的同時降低其不良影響,從而促進電力事業(yè)的良好發(fā)展。
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作者單位
新疆新能源(集團)有限責(zé)任公司 新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市 830026endprint