风电新能源及其并网技术的发展现状探究

所属分类：电子论文阅读201次时间：2020-09-02 14:18

本文摘要：摘要：近年来，随着我国经济的快速增长，风电规模不断扩大，为我国社会的发展提供了重要帮助。但风电并网后，会对现有电力系统产生较大影响，降低电能质量，影响电网的稳定性，不利于电能的利用。因此，为了使风电更好地并网运行，我们应该对风电进行科学的

　　摘要：近年来，随着我国经济的快速增长，风电规模不断扩大，为我国社会的发展提供了重要帮助。但风电并网后，会对现有电力系统产生较大影响，降低电能质量，影响电网的稳定性，不利于电能的利用。因此，为了使风电更好地并网运行，我们应该对风电进行科学的评估，通过合理的手段为风电系统提供无功功率，从而促进社会的更好发展。

　　关键词：风电新能源;并网技术;发展

企业技术开发

　　引言

　　风力发电通过风吹叶片驱动轮毂，经过齿轮箱变速带动发电机运行，将风能转化为电能接入电网，是除水电以外技术最成熟、成本最低、开发潜力最大的可再生能源，已在全球范围内实现大规模的开发应用。它的输出功率由风场风速、地理位置决定，在新能源发展中占有重要地位。目前，如何促进分布式风电消纳关键技术和减少弃风度是研究的关键，而由风力发电带来的气候变化也值得重视。

　　1风电新能源的特点

　　1.1风能具有不稳定性

　　风能是一种间断性能源，风速和风向随季节和气候的变化而发生变化，致使风能具有随机性和间歇性，这些不稳定的特点决定了风力发电机很难调控出力大小的均匀度，因此，风电机组发出的电能也是波动的、随时变化的。

　　1.2风能的密度稀疏，风能发电不方便大量储存

　　风力发电机的风轮尺寸只有做到足够大，才可以取得与其他发电设备相同的发电容量。风力发电系统储存电能的成本很高，远大于其发电的成本，因此，整个风电系统中几乎没有蓄电的能力，一般是通过调节收纳电量来完成输电，所以风能发电输出电量的大小是不均衡的，对并网的技术提出巨大挑战。

　　2风电并网对整个电网的影响

　　虽然风电具有污染小，可再生的特点，但将其接入到电网后，将会对整个电网造成一定影响，具体来说，主要包括以下几个方面：(1)降低电能质量。以往阶段，风电装机容量较低，且通过异步发电机的方式，将其接入到配电网内，虽然这样接入较为方便，且成本较低，但由于设备性能较差，很容易受到外界冲击，因而很容易产生一些不良现象，如谐波污染等，降低了电能的质量。(2)风电场运行时，会利用一定的无功功率，而将其接入到电网后，由于容量的增加，导致无功功率缺失，进而使电压产生波动。(3)对于风电来说，存在不稳定的特点，受到这一特点的影响，导致其失去出力时，将会导致电网频率降低，风电占比越高，这一现象更加显著。(4)风电的接入，对以往电网产生了较大的变化，为了确保整个电网顺利运行，电力单位应重新对其进行规划。

　　3我国风电新能源发展现状

　　3.1风能的稳定性不高

　　因为风能属于一种过程性能源，风向、风力以及风速受多种因素的制约与影响，本身具有随机性与不稳定性，很难掌控。因为对风资源很难进行掌控，所以导致风电机组所产生的电能波动范围大，随机变化程度较大。

　　3.2风能的存储难度大

　　蓄电成本与发电成本存在很大差异，相比而言蓄电成本要高出很多，因此在风能发电机组中几乎没有蓄电能力，通常都是以输出电量作为根本来对收纳的电量进行合理调节。

　　3.3风电场的分布位置不均

　　依据我国地形地貌进行整体分析，我国风能资源较为丰富的地区与负荷中心二者之间的距离相差比较远，电网基本设施架构也较为薄弱，这是影响当地电网输电能力最直接、最明显的因素，在开发大规模风电能源的时候，需要建设与之相配套风电运输工程之后，才能进一步对电网的建设实施强化措施。

　　4对风电并网性能进行完善的措施

　　4.1完善电力项目工程管理

　　风力发电工程的建设要求很高，需要工作人员严格依照工程建设的要求进行施工建设，深入调查并分析发电工程项目建设的进程以及当地的实际情况，在建设施工过程中，对新产生的问题进行分析，找出问题发生的根源，讨论合理的解决方案，保证风电能源工程在建设过程中安全、有效施工，保证工程建造的质量，保证投入生产使用后能够为社会带来更多经济效益。

　　4.2优化风电工程建设布局结构

　　为了进一步有效推进我国风能发电网建设与发展，根据我国不同地区的实际情况，在风电并网技术推行以及风电网建设过程中推行“闭环结构开环运行”的方式，通过此种运行方式可以有效保证电网运行的稳定性。其根本原因在于电网网络建设过程中，电网网络主要表现为一种环形的状态，一旦发生线路方面的故障，就会转变为一种辐射形态。因此，如果是线路出现故障，需要及时联系有关工作人员合理运用开关，将电能运输通过其他线路进行传输，保证电力系统的正常运行，保证电力用户不受影响，最大限度地避免电能损耗，保证电力设备与发电机组的安全、稳定和高效运行。

　　4.3降低功率耗损以及电网压力

　　电网功率通常划分为两种：有功率消耗;无功率消耗。随着风电发电网在功率损耗方面的研究不断深入，通过功率计算的方式，能够及时有效发现电力线路中隐藏的故障以及潜在的安全隐患，在进一步降低风电网功率损耗的同时，还能够降低用电负荷，保证电力设备的使用寿命。

　　所以，要想更好地对风电网的有效功率进行计算，需要选择合理的导线路径，在传输量最大的基础上降低电阻的压力值，最大范围内降低以及减少有效功率的损耗，保证有效功率传输的高效性。对产生的无效功率，要依据风力发电场的实际情况，有选择地选用专业变压器来负责电场的供电以及发电，针对性地进行无功补偿。

　　在我国当前风电新能源的发展现状及其并网技术的发展现状来讲，整合风力电网资源，开展无功补偿，采用并联电容器、同步调相机以及静止无功电力补偿器三种电力损耗无功补偿的方式。充分结合电网的基本特点以及电网建设的基本需求，针对性选择可以最大限度降到风力电网运行负荷的建设方案，有效降低功率损耗，创造更多的经济价值与社会效益。

　　4.4风电功率评估

　　对风电进行转化时，需要采用很对并网技术，其中，最主要的是对风力发电量进行评估。随着我国风电事业的不断发展，社会各界逐渐对风电进行了大量研究，通过这些研究可以发现，可以利用天气预报的信息，构建出不同的分析模型，将这些模型组合到一起之后，计算出相对较为精确的结论。

　　首先，在该技术当中，主要应用了天气遇到的分析信息，由于我国天气预报技术较为完善，使得其采集到的天气信息较为准确，为风力发电以及并网提供了良好支持。其次，通过对风电设备周边信息的采集，准确掌握风电场所的具体情况，并以此为基础，确定出轮毂的风向，以及风力的流动速度。最后，利用上述得到的结果，可绘制出相应的功率曲线，从而推导出风机的实际功率。通过这一技术的应用，能够为风机的选择提供重要帮助，从根本上改善了预测不准确的问题，极大程度上提升了预测的精确度。

　　能源论文投稿刊物：《企业技术开发》(TechnologicalDevelopmentofEnterprise)杂志创刊于1982年，由湖南省科技厅主管，湖南省科技信息研究所主办、湖南省总工程师协会、湖南省民营科技实业家协会的工业企业技术理论杂志，是我国改革开放后创刊最早的技术信息类刊物之一。国际标准刊号：ISSN：1006-8937，国内统一刊号：CN：43-1172/TB，邮发代号：42-60。

　　结束语

　　为进一步响应国家可持续发展的号召，提倡低碳生活，大力发展风电资源是我国可持续发展道路上的重点之一，众所周知，煤炭资源属于不可再生资源，生成周期非常长，甚至需要上千年的生成周期。因此，风电新能源的开发与利用成为我国资源可持续发展的重要选择之一。

　　参考文献

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　　[2]刘卫阳.风力发电并网技术及电能控制分析[J].南方农机,2019,50(06):139+168.

　　[3]廖建海.电子电力技术与可再生能源的风力发电特点分析[J].企业技术开发,2018,37(04):84-85+88.

　　[4]熊定银,罗纪平,周猛.针对风能发电并网技术及谐波问题研究[J].科技创新与应用,2018(08):43-44.

　　作者：王国斌