APP下载

简析风电发展与并网技术

2021-03-27中国石化集团新星石油有限责任公司生产部师振贵

电力设备管理 2021年7期
关键词:电能表风力风电

中国石化集团新星石油有限责任公司生产部 师振贵

风力发电能够给我国的新能源发电技术奠定扎实的基础保证,属于我国发电方式中最为成熟的一种技术,所以该项技术在我国受到了广泛运用,但当前在实际的风电并网运用后产生了很多急需改进的影响因素,如对电网调度造成的影响、对电力系统稳定性造成的影响等,这些问题都会影响到日常用电情况。

1 风力发电技术的特点及发展状态

风电主要就是将风的动能转变为电力,风能作为一种可再生的清洁能源,受到了全世界的关注。风能本身就富有丰富的能量,比地球上可开发的水能总量高出十倍左右。我国的风能资源十分丰富,可开发并利用的风能高达10亿千瓦。风本身就是一种无公害的能源,且在使用过程中是取之不尽用之不竭的一种能源。在全球范围内还存在缺水、缺燃料以及交通不便的城市,选择风力发电能规避出现的诸多能源消耗问题。海上风电也是可再生能源发展的关键领域,同时也是推动风电技术进步及产业升级与发展的必备力量,在当前能源结构调整等诸多前提下,采用风电能够更好地促进调整的体系推进[1]。当前风力发电技术发展状态可以以下四点进行分析。

单机容量稳步提升。从20世纪80年代开始,我国单机功率55kW为主要发电功率,从90年代初期开始提升为100~300kW为主要发电功率,从90年代中期开始提升为450~600kW为主要发电功率。在持续不断地单机容量发展中能够看出,我国风力发电技术也在不断扩大;变桨调节方式替代传统失速功率调节模式。失速功率调节模式主要存在的问题是由于风力发电组性能受到叶片失速性的影响,整体额定风速持续变高,在风速超过额定数值后发电的功率就会不断下降。采用变桨调节方式能更好地规避以上问题,在当前的风力发电技术中得到了较快速的推广与应用。

变速恒频方式取代恒速恒频模式。变速恒频的方式可控制发电机在运行过程中的转速,并最大限度运用风能的储备,提升风力机在运行状态下的整体效率,当前我国也已在风力发电期间慢慢采用变速恒频的模式;风力运行的可靠性不断提升。风电机组的年使用率已从之前的50%提升到当前的95%左右,风力发电也变成当前最佳的发电方式,在风力发电机组的运行阶段,会根据实际情况采用计算机技术及自动控制技术,使得风机运行能够趋于自动化的发展趋势。

2 风电并网对于电网的影响意义

2.1 对于电网调度造成的影响

在传统电网配置方面,大部分电网处于较为宽阔的地带,所以电网进行建设阶段对整体的线路构架及电网后续的使用维修实施难度较大。且由于部分电网的建设相对缺乏资金投入,所以传统电力在构建过程中设备智能化的程度较低,这样的问题就会影响到风电并网对于电网调度造成的诸多因素。

此外,虽然当前已对传统电网有进一步的改进,使大部分电网水平在当前的运行性状态下有所保证,但由于人们的生活质量不断提升,对电力的使用消耗也在不断加大,传统的电网线路不稳定等诸多问题在当前的电力使用阶段十分常见[2]。由于部分农村以及偏远地区的经济情况有所限制,在当前的经济状态下网架承载的能力也需随着居民的使用情况不断提升,只有这样才能保证农村的正常用电消耗。最后,本身风能在能量储存期间就会有很多不稳定的影响因素,在实际并网后会将电网调度中的不利因素无限扩大,直接影响到居民的正常使用。

2.2 对于电力系统稳定性造成的影响

电力系统遭受干扰会出现机电振荡的问题产生,或大或小的干扰都会对电力系统的安全性及稳定性造成不可估量的影响。在电力系统设置方面,同步发动机供应励磁电流的相关电源及其附属都被称之为励磁系统,一般情况下能够分成励磁的功率单元与励磁的调节器。在发电机中最为关键的组成零件就是励磁系统,该系统的运行不仅会对发电机的运行造成不可忽视的影响,还会对整体的电力系统稳定性造成不可忽视的破坏[3]。

2.3 对于电能表造成的影响

一般情况下电能表出现故障的问题主要为:机械作用力的因素。主要是在电能表运输阶段可能会造成的各方面机械作用力的影响,如外界的晃动及碰撞等问题,这些机械作用力不仅会直接影响到电能表的日常工作,还会在一定程度破坏电能表的内部零件,最终使其造成不可恢复的损害[4];电力干扰因素。是指设备出现故障属于非可见的因素,对于电能表所造成的伤害与前面的外在因素相比同样存在严重危害。通常电能表的检查工作在实际开展阶段需检测该设备是否能够正常工作并运转,但当电能表运转期间内部具有各种的电磁及电力波动干扰,就会使整体的设备功率加大,最终影响到电能表的正常运转,在无限的运转中失去控制,造成最终的经济损失。

3 提升风电并网性能的相关措施

3.1 全面完善电网的日常调度

3.1.1 建立完善电网调度的运行考核制度

电网运行期间构建完备的电网调度运行考核体系十分关键,体系的构建能直接将智能电网在电网调度期间的管理状态进行及时反馈,并能给后续控制管理工作提供每日的基础数据。数据的展现可更好地反馈出电网的日常问题,所以想要更好地将电网调度体系运用到智能电网中,制定相对应的考核制度并在该基础上结合奖惩方式促进相关人员不断提高自己的调度技术以及工作水平,激发员工探究技术的积极性与主动性[5],使所有调度运行管理人员都能在当前的工作状态下完成自己的工作,并掌握相关的配电调度运行理论以及实践操作规范,在此基础上保证电力系统的正常运行。

3.1.2 加强电网调度的运行管理内容

想要进一步降低电网调度基础结合到实际的智能电网阶段,就需加强对电网调度基础的运行管理内容,并达到提升智能电网使用效率的目的,给智能电网的后续运行状态提供保证。在智能电网的实际运行状态中结合电网调度的技术,应根据安全生产的要求进行内容划分,并从实际的电网调度工作进行工作管理的提升。就加强电网调度的运行管理内容来说,可分三方面内容:

第一,需在整体管理工作模式中细化并完善相对应的管理制度体系,对整个智能电网公司内部都能够有安全的严格控制系统管理,保证在电网调度运行发展阶段能得到有效的规避由于信息安全出现的诸多问题。此外,还要根据电网调度内部的实际情况对当前电网调度运行进行科学合理的内容安排,结合当前电网运行情况积极开展,提高电网系统运行阶段的实际质量和效果。

第二,在电网调度工作中不断增加滚动式的综合能力分析与数据校对,并在此基础上落实两票三制的管理工作模式,尽可能规避在电网企业运行阶段出现的人为国家安全生产事故处理问题。在电网调度运行管理过程中,有必要对突发和特殊事故的应急预案进行预演,以防无法及时处理这类事故,造成不可估量的损失。另外,采用这样的综合模式分析还能提升电网调度相关工作人员的临时应变能力,提升危机意识,更好地规避存在的安全隐患。

第三,更加重视电网设备的安全稳定,定期加强电网可发挥保护作用的相关配置因素,降低电网调度运行日常运行事故所占比例。电网调度运行安全工作的管理人员还需做好电网调度的日常经济运行控制工作,从细节入手,对电网的整体运行管理作出保证。

3.2 加强对于电力系统的内外监测

电力系统的内外检测不仅需具备全面应用的在线检测技术,还需对电力系统的振动进行数据统计,想要达到这样的要求就需运用时域仿真模式。时域仿真模式一般都是运用在分析电力系统的小扰动或暂态稳定中,在机电振荡方面对于该种模式也有所研究。该种方式主要能够满足对于数据进行理论的数据分析,在此基础上运用计算机设备等相关的仿真软件进行数据的整合,将电力系统在受到扰动时能够通过模型样子反馈出来,从而分析出机电振荡期间的频率特性以及阻尼。

该种方法可对所有的微分代数方程式以及系统本身所具有的非线性特点全面考量。但在实际运用中还是会存在某些因素的限制性,比如将这样的方式方法运用在规模较大的电网时,在机电振荡的模式下实际的频率较低,由于仿真的精度及相关参数条件实际要求的干扰,就会导致计算数量不断增加,在进行最终计算的过程中所需要的时间输出较多。此外,在没有办法限定干扰机电振荡的主要来源时,就没办法及时寻找到干扰电力系统出现稳定性的诸多原因。或在某种状态下进行运行时,由于扰动的类型、扰动的地点以及管理量的不同,最终会对数据造成不同程度的不确定影响因素。

4 结语

随着当前科学技术的不断发展,使得电力行业的整体变化趋势也在逐步加快。由于风电新能源的产生给现代社会能源运用带来很大帮助的同时也会随着在实际的并网阶段存在诸多影响问题,所以只有在不断提升的前提下,才能对电力系统的实际运用奠定扎实的根基,并在系统运行阶段出现故障期间利用并网的特点发挥出保护的作用与效果,为电力系统的安全性提供必备的支持与保证。

猜你喜欢

电能表风力风电
海上漂浮式风力发电机关键技术研究
巧数电能表
认识电能表
海上风电跃进隐忧
分散式风电破“局”
风电:弃风限电明显改善 海上风电如火如荼
大型风力发电设备润滑概要
基于Bladed与Matlab的风力发电机组控制器设计
浅析智能电能表常见故障及处理
重齿风电