近年来,面对全球石油能源的短缺及日本地震对核电的警示,加快发展包括风电在内的安全清洁能源,已成为不可逆转的趋势。实现风电的大规模并网运行,对于电网结构的特殊性提出了挑战,这已成为风电场规划和运行中必须面对的核心问题。安徽皖南电机
一、风力发电对电网运行的影响分析
在我国风力资源丰富的地区,电网普遍较为薄弱,风力发电对电网运行的影响主要体现在电网调度、电能质量以及电网安全稳定性三个方面。
1.1 对电网调度的影响
风能资源丰富区域的特点是人口稀少、负荷量小、电网结构薄弱,风电功率的接入必然改变电网潮流分布,并对局部电网节点电压产生显著影响。风能作为不可控能源,其发电状态和电量取决于风速,风速的不稳定性和间歇性导致风电场并网后成为电网的随机扰动源,增加了调度的复杂性。
1.2 对电能质量的影响
风电机组输出功率的波动性,加之湍流效应、尾流效应和塔影效应的影响,导致电压偏差、波动、闪变、谐波和周期性电压脉动等现象,特别是电压波动和闪变对电网电能质量影响严重。此外,风力发电机并网时伴随的冲击电流也会对电网电压造成冲击。
1.3 对电网安全稳定性的影响
由于风电场接入电网末端,可能导致配电网功率单向流动改变,进而影响潮流流向和分布,导致附近电网电压超出安全范围,甚至引发电压崩溃。大规模风电电量注入电网,还会影响电网的暂态稳定性和频率稳定性,增加电网安全风险。
二、风力发电与电网运行不协调的原因
2.1 风力发电与电网建设步伐不统一
风电项目建设流程相对简单,核准进度快,建设周期短,而电网接入系统在审查、方案确定及工程建设方面相对复杂,核准程序繁琐,导致接入系统工程与风电场建设难以同步完成。
2.2 风力发电调峰容量不足
电网无法完全消纳风电资源,电源结构和备用容量不足,导致风电的充分利用受限。以内蒙古地区为例,电网电源结构单一,火电机组比重占全区发电装机的84%,供热机组在冬季调峰深度较低,导致电网对风电的负荷裕度小,电量平衡困难。
三、发电企业需采取的措施
3.1 降低对电网调度的影响
通过风电电能预测技术,优化调度方案,缓解电网调度压力。皖南电机价格表
3.2 降低对电能质量的影响
加装无功补偿装置或采用具有无功控制的双馈变速风电机组,降低风电并网对电能质量的影响。
3.3 降低对电网安全稳定性的影响
采用分组投切电容器组、静止无功补偿器SVR等方法,提高电网稳定性和安全性。
四、电网企业需采取的措施
4.1 降低对电网调度的影响
加强电网接纳能力研究,提高对风力发电电量的接纳能力,优化调度方案。
4.2 降低对电能质量的影响
改善电网结构,提高电压等级,建设新的输电线路并安装自动控制装置。
4.3 降低对电网安全稳定性的影响
加强对电网接纳风电能力的仿真研究,提高电气设备能力,加装滤波器等。
总之,实现风力发电与电网运行协调发展,需要电源企业和电网企业共同努力,深入分析技术瓶颈与政策原因,解决风电对电网的影响,确保双方利益*大化。皖南电机