有关风电并网对电力系统安全稳定的影响毕业论文写作资料-论文写作网

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［摘要］在社会进步和发展的同时,自然环境持续恶化,严重威胁到人类的生存和发展.为了谋求更长远的发展,人类迫切需要开发新型能源,来支持人类社会建设和发展.就当前新能源开发现状而言,风能应用较为广泛,它以其独特的优势,成为当前最具发展前景的新能源之一.但是由于风能自身有着较大的局限性,其间歇性和随机性特点致使这种新能源无法广泛应用,也无法提供大量的电能.文章主要针对风电并网对电力系统安全稳定的影响进行分析,结合实际情况,就其中存在的问题,提出合理的改善措施.

［关键词］风电并网；电力系统；安全稳定；新能源

［DOI］10.13939/j.cnki.zgsc.2016.06.068

风能是一种新型的清洁能源,能够最大程度降低对自然环境的污染,但是由于风能自身有着较为突出的间歇性和随机性特点,致使风能发电同传统发电厂动力发电存在明显的差异.基于此,风能发电拥有传统发电机组所不具备的特性,并网建设后在一定程度上将会对电网系统正常运转产生影响.但就当前风电场建设现状而言,自身规模较小,以至于并网后产生的影响并不突出,随着风电场规模的扩大,风电并网对电网系统的影响必然随之扩大.由此看来,加强风电并网对电力系统安全稳定的影响研究,是十分有必要的.

1.对电网系统的冲击

就当前我国风力发电建设现状而言,总体规模和容量较小,风电场多采用异步发电机,这种发电装置没有独立的电磁装置,只能借助电网系统建立磁场,如果风电机组直接并网,可能在并网时产生较大的电压冲击,形成冲击电流.这一冲击电流同电网系统电压息息相关,如果风电场规模和容量不足,那么该冲击电流并不会影响到电网系统的正常运行,但如果风电场容量和规模逐渐扩大,那么在并网时产生的冲击电流将直接影响到电网系统正常运行,导致电压骤降,不利于电网系统的安全平稳运行.［1］

异步风电机组在工作过程中,会吸收电网系统大量无功功率,来建立自己的磁场,如果并网时产生的冲击电流是电网系统额定电流的6～8倍,则会导致电压直接下降到一个低水平,造成电网系统其他设备的故障,甚至会造成并网失败,破坏电网系统整体运行的稳定性.所以在并网后,应加强无功补偿设备的资金投入力度,保证电网系统正常运转,但同样,风电机组脱离电网系统同样会造成电压的瞬间升高,严重情况下超过正常电压的1/10.

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2.对电压稳定的影响

就我国并网实际建设取得的成效来看,风电场并网对电网系统的主要影响在于电网系统的电压稳定性.就电力系统总体而言,无功功率是当前影响电网系统电压稳定的关键性因素,并网后风电场从电网中吸收无功功率,建立自己的磁场,可以看作是一个无功负荷,一旦风电机组装速过快,吸收的无功功率就会持续增加,而转速降低时,相应的吸收无功功率减小.［2］究其根本,发生这种现象的主要原因是因为风力自身的特性,波动性较强,直接影响电压稳定.此外,如果风电机组电压下降,无功补偿下降,致使风电机组需要吸收更多的无功,那么电压将持续下降.

由于风电场并网后直接接入到电网系统的末端,但也有的风电场直接接入到配电网,可能会导致配电网电流流动方向以及规律改变.如果电网系统电流方向发生逆转,可能会引发继电保护装置的启动,加之电网注入功率增加,严重情况下会造成电网电压以及功率超出安全标准,电压骤降或提升,致使电网系统崩溃.

3.对电能质量的影响

风电场无功功率输出波动性较大,将直接影响到电网系统电压稳定以及电能输出质量,就风电场对电网系统电能质量的影响有两个方面.其一,降低风电场并网瞬间对电网系统的冲击,可以采取软启动方式,需要加强软启动相关设备的管理,晶闸管运行故障可能会产生次谐波；其二,风电场并网瞬间如果电流持续变换,会加剧换流器的运行负荷,产生大量谐波,促使风电场吸收更多的无功功率,造成电网系统电压降低.［3］

4.对继电保护装置的影响

我国传统电网主要采用电力分配系统,将产生的电能借由电力系统传输到各个负荷,保持单向传输,但是风电场并网后,将改变传统电能传输方式,实现双向传输.为了防止风电机组投产对自身设备造成损坏,对电网系统安全稳定产生冲击,应保持风电机组电动机状态下运转,降低系统运转负荷.如果有较大的风电场并入电网系统,电网系统需要重新评估短路电流大小,检测短路容量,确保短路容量在并网后仍然能在断路器承受范围内,规避短路电流出现而无法解决的问题.