有关风电新能源发展与并网技术的探讨

2017-12-23作者赵文江青海华电大通发电有限公司

电子制作 2017年18期

作者/赵文江，青海华电大通发电有限公司

有关风电新能源发展与并网技术的探讨

作者/赵文江，青海华电大通发电有限公司

随着当前我国经济水平的不断发展，人们生活质量和水平得到了全面发展，因此对能源的需求也在不断提高，这就要求相关能源企业在实际建设的过程中不断投入大量的资金，更好的对能源企业竞争力进行增强，这也是当前对企业进行项目投资的必要环节。在能源紧张局面不断增强的前提下，人们的环保意识也得到了显著提升，其中风能作为当前技术最为成熟的一项能源类型，一经问世就得到了十分显著的发展，但是这项技术也带来了问题，比如对于输电网的安全和运行都产生了一定的冲击作用。针对这种情况，本文就将对风电新能源的技术发展现状展开研究，希望可以对这项工作的开展提供更大的帮助作用。

风电新能源；发展；并网技术

随着能源供应逐渐呈现出紧张的态势，环境问题也在日益突出，所以在城市建设和社会发展的过程中对于可再生能源的开发和利用也受到越来越多的关注和重视。

风力发电作为我国重要的可再生能源，也是当前我国新能源发电技术中最为成熟的一种方式，所以在实际应用的过程中更是得到了广泛的应用。我国占地面积较大，海岸线相对较长，因此风力资源其他国家相比也占据一定优势。在一定程度上说风能也是对太阳能资源的间接利用，其在开发过程中所占据的耕地更少，污染小，但是储量极大，因此是现代很多国家实行可持续发展战略的重要组成环节。特别是近年来人们的生活水平不断提升，也使得风力发电的速度以惊人的姿态进行增长。

本文就将结合风电新能源的技术发展情况，重点分析并网对电力系统的影响和改善问题的办法。

1.我国目前风电装机规模和制约发展的一些主要问题

自上世纪八十年代以来，风力发电以其独特的能源、环保优势和规模化效益，在全球得到长足发展。我国风能的实际可开发总量是253GW，东南沿海及附近岛屿，新疆、内蒙古和甘肃河西走廊，东北、西北、华北和青藏等地区属我国的风资源丰富区，每年风速在6m/s以上的时间近4000h左右。加快风电项目建设，对于促进地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。

2016年，中国风电新增装机容量为2337万千瓦，累积装机容量达到16873万千瓦。由于风电是一种依赖于自然能源的分散电源，同时目前大多采用恒速恒频异步风力发电系统，其并网运行降低了电网的稳定性和电能质量。随着风电场规模的不断扩大，风电特性对电网的负面影响愈加显著，成为制约风电场建设规模的严重障碍。

■1.1 风能的稳定性不佳

由于风能属于过程性能源，因此风速和风向都会经常发生变动，具备不好掌握的随机性和不稳定性，由于风力发电机很难在力量上进行控制，所以风电机组所发出的电能通常波动范围比较大，随机变化性明显。

■1.2 风能难以大量储存

因为蓄电的成本和发电成本上相比存在较大的差异，并且蓄电成本更高，所以在整个电网上基本都没有蓄电的能力，一旦都是以输出电量作为根本对收纳的电量进行调节。

■1.3 风电场的分布位置不均

我国的风能资源丰富地区通常和负荷中心的距离比较远，电网的网架结构上也更加薄弱，这就使得当地的电网输电能力受到了较为明显的影响，在对大规模风电进行开发的过程中，需要建设其配套的风电输送工程才能对电网的建设进行有效强化。在风电场的位置分布上主要体现为图1所示。

图1

2.对风电并网性能进行完善的手段

■2.1 电力项目工程管理

风力发电工程是新时期可持续发展战略下一项重要举措，这就需要相关工作人员严格遵循工程项目任务要求，深入调查和分析发电工程项目建设情况，一旦工程施工中发现异常问题可以及时上报，深入分析问题产生的原因，提出合理的措施予以解决，确保风电新能源工程施工活动有序开展，带来更大的经济效益和社会效益。加强对施工活动的监督和检查，如果施工情况和工程设计存在偏差，应该及时记录和分析，综合多方面因素进行考量，挖掘其原因所在后对调整施工进度，尽可能降低工程变更次数，后续施工活动有序开展，在工期内完成验收工作。

■2.2 优化布局结构，合理规划建设

为了能够有效推动风力发电网建设和发展，结合实际情况，电网建设中推行“闭环结构开环运行”的方式，通过此种方式的运用可以有效保证电网的运行稳定。究其根本，是由于在网络的建设中，网络主要是表现为环形的状态，如果发生线路故障问题，则转变为辐射形态。所以，如果线路出现故障问题，要求相关人员可以合理运用开关，采用别的线路传输电能，确保电力系统正常运行，为用户提供供电服务，这样不仅能够降低线路故障对用户带来的不良影响，还可以避免电能损耗，确保电力设备可以安全稳定运行。故此，为风力发电网的建设提供正确的发展方向，创造更大经济效益。

■2.3 降低功率损耗，降低电网压力

对于电网功率来看，可以大致划分为两种，即有功损耗和无功损耗。在功率损耗的研究不断深化下，通过功率计算方式展开，可以及时有效的了解到电力线路中存在的故障问题，在降低功率损耗的同时，还可以降低用电负荷，延长用电设备使用寿命。因此我们想要更好的对有功功率进行计算，我们首先应该将导线的路径进行合理的选择，在最好的程度上减少电阻的压力，尽可能减少和降低有功功率的损耗。

就无功功率而言，根据实际情况选择专业的变压器负责供电和发电，有针对性的进行无功补偿。在当前我国电网建设和发展中，整合电网资源，进行无功补偿，采用并联电容器、同步调相机和静止无功补偿器三种无功补偿方式。充分结合电网特点和建设要求有针对性选择，降低电网运行负荷和功率损耗，创造更大的经济效益。电路走向如图2。

图2

■2.4 延长设备使用寿命，提升电压质量

纵观当前我国我国风力发电站建设现状来看，由于自身特性，地理位置较为偏僻，输电线路较长，提供供电服务时不可避免的出现电能损耗，带来严重的资源浪费现象。同时，电能损耗可能导致电压偏低，电力系统无法正常负载运行。多数情况下，电灯如果并未到使用寿命而亮度逐渐降低，就是由于低电压问题导致，感应电机的温度随之上升。为了能够有效解决这一问题，可以在变压器上分别设置开关，避免电压过低和电能损耗。同时，充分发挥主导作用，提供充足资金支持，完善电网基础设施建设，推动电力行业健康持续发展。