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        光電、風(fēng)電并網(wǎng)對電網(wǎng)有何影響?

          時(shí)間:  2019-7-13    點(diǎn)擊:19974
        在新能源特征和分布情況的影響下,新能源在發(fā)電的過(guò)程中依舊存在不穩定性和間斷性等無(wú)法控制的情況,而這樣的電網(wǎng)接入形式必定會(huì )對電網(wǎng)系統的穩定性和安全性帶來(lái)較大的負面影響,對電能質(zhì)量的影響較為突出。
        由于我國對新能源發(fā)電的技術(shù)研究發(fā)展較晚,且具有一定的局限性,因此造成我國在利用新能源發(fā)電時(shí)缺乏穩定性,主要表現在較強間斷性、波動(dòng)性和隨機性,并且新能源發(fā)電的控制技術(shù)有很大難度,F階段,電網(wǎng)接納的能力尚且不足,很難大規模的去接納新能源所產(chǎn)生的發(fā)電量,主要表現在以下幾個(gè)方面:
        (1)波動(dòng)性與間斷性發(fā)電的影響
        對于風(fēng)力發(fā)電來(lái)說(shuō),風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率與風(fēng)速的大小有關(guān)。由于風(fēng)的能量與風(fēng)速的立方成正比,而自然界的風(fēng)速是極不穩定的,要想人為控制風(fēng)力大小是很難實(shí)現的,導致風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率變化很大。對于光伏發(fā)電來(lái)說(shuō),光伏方陣的輸出功率與光照的強度有關(guān),因此受天氣和氣溫的影響較大,和風(fēng)力發(fā)電一樣易出現波動(dòng)。大量的易波動(dòng)的風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電并入到傳統的電網(wǎng)中,會(huì )導致電網(wǎng)受到巨大的電流沖擊,造成電網(wǎng)頻率偏差、電壓波動(dòng)與閃變這些問(wèn)題。比如當風(fēng)電場(chǎng)的電壓出現下降情況時(shí),如果風(fēng)電機組不具備低電壓穿越能力,很容易出現瞬間故障的情況。因此,為了避免這些情況的發(fā)生,首先要求并入電網(wǎng)的新能源設備具備規定的并網(wǎng)技術(shù)性能,其次需要電網(wǎng)具備足夠的調峰容量以及電量接納能力。其中新能源發(fā)電系統裝置中最不可缺少的是有功功率調整和動(dòng)態(tài)無(wú)功功率調整功能。此外,風(fēng)電場(chǎng)和光伏電站站內容易出現無(wú)功損耗,因此,新能源發(fā)電系統配置應用的功能中還需要配置無(wú)功補償功能。
        (2)諧波的影響
        新能源發(fā)電系統中,可能給電網(wǎng)帶來(lái)諧波的途徑主要有兩種。以風(fēng)力發(fā)電系統為例,一種是風(fēng)力發(fā)電機本身配備的電力電子裝置會(huì )帶來(lái)諧波問(wèn)題。對于直接和電網(wǎng)相連的恒速風(fēng)力發(fā)電機,在軟啟動(dòng)階段要通過(guò)電力電子裝置與電網(wǎng)相連,會(huì )產(chǎn)生一定的諧波。對于變速風(fēng)力發(fā)電機,是通過(guò)整流和逆變裝置接入電網(wǎng)系統,如果電力電子裝置的切換頻率恰好在產(chǎn)生諧波的范圍內,則會(huì )產(chǎn)生很?chē)乐氐闹C波問(wèn)題;另一種是風(fēng)力發(fā)電機的并聯(lián)補償電容器可能和線(xiàn)路電抗發(fā)生諧振。為了對無(wú)功功率進(jìn)行就地平衡,風(fēng)力發(fā)電系統需配置并聯(lián)補償裝置,但由于諧波在不斷變化,加之電網(wǎng)的復雜性,在某些條件下可能會(huì )引起諧波放大,甚至系統諧振。
        因此,在風(fēng)電場(chǎng)中,應盡量避免單一的變速或恒速風(fēng)電機組集中連接,這樣會(huì )在局部造成過(guò)高的諧波電壓,應采用不同類(lèi)型的風(fēng)機混合配置。其次是電力系統應該對濾波裝置進(jìn)行適當的配置,將電網(wǎng)中的諧波含量降低,在抑制諧波的同時(shí)合理使用動(dòng)態(tài)或者靜止無(wú)功補償裝置。
        (3)孤網(wǎng)的影響
        當大電網(wǎng)失壓以后,并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電會(huì )對電網(wǎng)中的某一部分繼續供電,并與本地負載形成連接,達到一個(gè)新的供需平衡狀態(tài),形成孤網(wǎng)運行。此時(shí),孤網(wǎng)中的電壓和頻率不受大電網(wǎng)控制,得不到大電網(wǎng)的調整支持,當負荷側負載發(fā)生變化或是發(fā)電側輸出功率發(fā)生變化,都會(huì )導致孤網(wǎng)供需失衡,使得孤網(wǎng)的電壓和頻率容易發(fā)生波動(dòng),如果波動(dòng)范圍超過(guò)了允許的安全范圍,將嚴重影響設備的安全。當供大于需時(shí),電壓和頻率會(huì )超出允許的范圍,可能會(huì )對用戶(hù)的設備造成損壞。當供小于需時(shí),會(huì )使逆變器過(guò)載,可能會(huì )燒毀逆變器。因此,在新能源并入電網(wǎng)前,電力調度必須進(jìn)行嚴格把關(guān)、審核,對于風(fēng)力發(fā)電系統和光伏發(fā)電系統,具備功率預測功能,是必備的準入條件之一。
        (4)并網(wǎng)標準不統一的影響
        新能源的分布范圍較廣,但是分布不夠均勻,我們國家暫時(shí)還難以實(shí)現一個(gè)比較統一的新能源發(fā)電并網(wǎng)標準。按照我國現在的技術(shù)發(fā)展現狀,只能統一那些大型并網(wǎng)系統的技術(shù)標準,卻沒(méi)有統一其檢測技術(shù),并且在系統檢測當中存在著(zhù)一定的缺陷,因此應該繼續進(jìn)一步完善系統的認證。



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