新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用淺述

郝莉春

[摘 要]所謂新能源，又稱(chēng)非常規(guī)能源，主要是指?jìng)鹘y(tǒng)能源之外的正進(jìn)行開(kāi)發(fā)或者有待推廣的多元化的能源形式，比如太陽(yáng)能、風(fēng)能、海洋能以及生物質(zhì)能等多種。新能源屬于異種可再生能源，對(duì)于新能源發(fā)電的研究和探索。滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)環(huán)境保護(hù)和能源節(jié)約的實(shí)際需求，具有一定的重要性和必要性。新能源作為一種可再生能源，與現(xiàn)代社會(huì)可持續(xù)發(fā)展理念相協(xié)調(diào)，對(duì)社會(huì)的穩(wěn)定運(yùn)行和發(fā)展都具有重要的意義。因而加強(qiáng)新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，有助于促進(jìn)社會(huì)能源供應(yīng)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，推動(dòng)社會(huì)的和諧發(fā)展。本文就此進(jìn)行簡(jiǎn)要分析，以促進(jìn)新能源發(fā)電的合理應(yīng)用，僅供相關(guān)人員參考。

[關(guān)鍵詞]新能源發(fā)電；電力系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TM61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2017）31-0033-01

引文

隨著能源日益短缺，如何有效利用新能源成為當(dāng)前實(shí)現(xiàn)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。目前新能源在電力發(fā)電中得到了快速的推廣與應(yīng)用，主要類(lèi)型有風(fēng)能、光能、生物質(zhì)能、地?zé)崮?、海洋能等，既減少了對(duì)環(huán)境的破壞，又滿(mǎn)足了社會(huì)對(duì)電力能源的需求。

1 新能源發(fā)電概述

1.1 新能源發(fā)電的特點(diǎn)

從整體情況來(lái)看，新能源發(fā)電主要以可再生能源為主，并且大多呈現(xiàn)分布式應(yīng)用，對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

1.2 新能源發(fā)電形式的應(yīng)用現(xiàn)狀

立足于全球化層面來(lái)看，新能源發(fā)電主要有風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電等多種形式。就風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際情況來(lái)看，全球風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)量超過(guò)1.2億千瓦，僅僅我國(guó)也超出了1200萬(wàn)千瓦，位居亞洲第一，可見(jiàn)風(fēng)力發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用效果滿(mǎn)足現(xiàn)代社會(huì)生產(chǎn)生活的實(shí)際需求，具有良好的適用性。就國(guó)內(nèi)情況來(lái)看，我國(guó)云南大理也已經(jīng)進(jìn)行了新能源發(fā)展規(guī)劃，并且首個(gè)風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)投入運(yùn)行，對(duì)后期發(fā)展中的風(fēng)力發(fā)電也做出了切實(shí)的規(guī)劃，可見(jiàn)新能源發(fā)電具有良好的適用性。就太陽(yáng)能光伏發(fā)電的實(shí)際情況來(lái)看，美國(guó)、德國(guó)以及西班牙等國(guó)家的太陽(yáng)能光伏發(fā)電裝機(jī)量已經(jīng)超過(guò)百萬(wàn)千瓦，我國(guó)國(guó)內(nèi)裝機(jī)量也達(dá)到100千瓦，但從總體情況來(lái)看，處于太陽(yáng)能光伏發(fā)電的初級(jí)階段。國(guó)家新能源發(fā)展規(guī)劃也對(duì)太陽(yáng)能光伏發(fā)電的項(xiàng)目規(guī)劃進(jìn)行了合理的調(diào)整，對(duì)新能源發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)行有效的扶持，以促進(jìn)資源能源節(jié)約型社會(huì)的建立。相關(guān)資料顯示，政府在對(duì)新能源發(fā)電進(jìn)行扶持的過(guò)程中，對(duì)電價(jià)進(jìn)行了調(diào)整，并通過(guò)財(cái)政補(bǔ)貼的方式來(lái)促進(jìn)新能源發(fā)電在現(xiàn)代社會(huì)中的價(jià)值得到有效的發(fā)揮。

2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用

2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)通過(guò)電力電子背靠背變頻技術(shù)的有效應(yīng)用，對(duì)實(shí)際發(fā)電功率進(jìn)行調(diào)整，促進(jìn)電磁轉(zhuǎn)矩控制機(jī)組的轉(zhuǎn)動(dòng)的可靠性，從而對(duì)轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理的調(diào)整。

2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的特點(diǎn)

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的核心器件是主控制器，該系統(tǒng)具有良好的調(diào)向功能和變距系統(tǒng)。從整體情況來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)組控制系統(tǒng)的制動(dòng)系統(tǒng)以及并網(wǎng)方式與常規(guī)狀態(tài)先得電廠(chǎng)的制動(dòng)系統(tǒng)存在明顯的差異性。

2.3 定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的實(shí)際情況

定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要采用異步感應(yīng)發(fā)電機(jī)進(jìn)行實(shí)際發(fā)電操作，該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)勵(lì)磁本身是無(wú)功的，需要從外界自然環(huán)境進(jìn)行汲取和吸收。該風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用軟并網(wǎng)裝置，并且其內(nèi)在的葉輪節(jié)距角在實(shí)際應(yīng)用中不能夠進(jìn)行調(diào)整。在定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用的過(guò)程中，風(fēng)速高于額定風(fēng)速后應(yīng)當(dāng)結(jié)合實(shí)際情況采取額外的保護(hù)措施，確保新能源發(fā)電的實(shí)際情況滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的實(shí)際需求。

2.4 定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)控制

科學(xué)合理的并網(wǎng)能夠有效的對(duì)并網(wǎng)過(guò)程中的沖擊電流進(jìn)行合理的抑制，促進(jìn)風(fēng)力發(fā)電的效果更加科學(xué)化和高效化。

2.5 定槳距異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軟并網(wǎng)

該發(fā)電機(jī)組軟并網(wǎng)采用750KW異步發(fā)電機(jī)為主要設(shè)備，并確保并網(wǎng)滿(mǎn)足35KV。該發(fā)電機(jī)組軟并網(wǎng)能夠有效的并網(wǎng)過(guò)程中的沖擊電流進(jìn)行有效的抑制，促進(jìn)轉(zhuǎn)速一定的雙向晶閘管導(dǎo)通角的逐步打開(kāi)，軟并網(wǎng)啟動(dòng)時(shí)吸收的有功、無(wú)功相對(duì)較小，相關(guān)研究顯示，軟并網(wǎng)啟動(dòng)時(shí)沖擊電流約3倍，很大成都上低于直接并網(wǎng)是的沖擊電流，因而具有良好的應(yīng)用性。

2.6 變槳距變速恒頻與定槳距風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的對(duì)比分析

通過(guò)對(duì)二者進(jìn)行對(duì)比分析可知，變槳距變速恒頻具有良好的優(yōu)勢(shì)，能夠在一定會(huì)層度上進(jìn)行風(fēng)能跟蹤，促進(jìn)風(fēng)能得到最大程度上的利用，從而進(jìn)行合理的有功、無(wú)功控制。與此同時(shí)變槳距變速恒頻輸出功率具有一定穩(wěn)定性，因而具有良好的適用性。但就實(shí)際情況來(lái)看，變槳距變速恒頻主設(shè)備及控制矽統(tǒng)具有明顯的復(fù)雜性，從實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，建設(shè)投入資金數(shù)量相對(duì)較大。

3 光伏發(fā)電技術(shù)及其應(yīng)用

3.1 光伏發(fā)電系統(tǒng)

光伏發(fā)電系統(tǒng)主要有三種形式，即獨(dú)立用戶(hù)型、并網(wǎng)型以及并網(wǎng)/獨(dú)立型。

3.2 并網(wǎng)光伏發(fā)電系統(tǒng)的主要技術(shù)

該發(fā)電系統(tǒng)核心技術(shù)為并網(wǎng)逆變器控制技術(shù)，與此同時(shí)通過(guò)電能控制技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的控制和保護(hù)。

3.3 該系統(tǒng)的運(yùn)行特性

就光伏發(fā)電技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，該系統(tǒng)的光伏發(fā)電處理呈現(xiàn)明顯的波動(dòng)性，并且光伏發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量能夠有效的提高載波頻率，對(duì)參數(shù)進(jìn)行合理的整定，從而促進(jìn)光伏發(fā)電技術(shù)的有效應(yīng)用。

3.4 接入對(duì)電網(wǎng)的實(shí)際影響

就光伏發(fā)電的實(shí)際應(yīng)用情況來(lái)看，接入會(huì)對(duì)電網(wǎng)的負(fù)荷產(chǎn)生一定程度的影響，可能會(huì)導(dǎo)致負(fù)荷預(yù)測(cè)出現(xiàn)失誤，并且對(duì)相關(guān)的調(diào)度計(jì)劃產(chǎn)生影響，導(dǎo)致其出現(xiàn)一定的變化。與此同時(shí)，接入?yún)R兌輸電網(wǎng)的實(shí)際穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，尤其是快速波動(dòng)性可能會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)峰調(diào)頻出現(xiàn)變動(dòng)，從而對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的電壓產(chǎn)生影響，不利于電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定運(yùn)行。除此之外，保護(hù)特性匯兌輸電網(wǎng)的系統(tǒng)穩(wěn)定性產(chǎn)生影響，而短路電流控制水平也會(huì)對(duì)系統(tǒng)保護(hù)定值的可靠性穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。

4 新能源并網(wǎng)發(fā)電技術(shù)的未來(lái)發(fā)展

4.1 “電網(wǎng)友好型”并網(wǎng)發(fā)電控制技術(shù)

并網(wǎng)光伏發(fā)電為適應(yīng)電網(wǎng)要求可采用的技術(shù)手段集合。儲(chǔ)能技術(shù)、新型逆變器保護(hù)、諧波抑制技術(shù)、無(wú)功電壓/有功頻率控制技術(shù)。

4.2 分布式發(fā)電與“智能”電網(wǎng)技術(shù)

“智能”電網(wǎng)核心內(nèi)涵：集成新型信息通信技術(shù)，促進(jìn)“人工智能”水平提高。目標(biāo)安全可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保，通過(guò)信息集成納入智能電網(wǎng)的DG和MG將極大的提高電網(wǎng)的自愈、互動(dòng)和優(yōu)化功能。統(tǒng)籌DG和MG的智能電網(wǎng)運(yùn)行將更加逼近可靠、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的最終目標(biāo)。

4.3 “微網(wǎng)”技術(shù)研究與實(shí)踐探索

與大電網(wǎng)互為備用，提高供電可靠性；降低饋線(xiàn)損耗；提供電壓支撐，改善電能質(zhì)量；黑啟動(dòng)。核心技術(shù)方面，微網(wǎng)控制與保護(hù)；自治系統(tǒng)；能量管理系統(tǒng)；主網(wǎng)協(xié)調(diào)控制。

5 結(jié)束語(yǔ)

從宏觀(guān)層面來(lái)看，新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用性，因而加強(qiáng)現(xiàn)代社會(huì)新能源發(fā)電技術(shù)的探索和研究，對(duì)于建立資源能源節(jié)約型社會(huì)具有重要意義。相關(guān)部門(mén)應(yīng)當(dāng)對(duì)當(dāng)前我國(guó)實(shí)際情況進(jìn)行可行性分析，進(jìn)而采取有效的方式來(lái)促進(jìn)新能源發(fā)電的整體發(fā)展，促進(jìn)其在電力系統(tǒng)中的實(shí)際應(yīng)用，從整體上促進(jìn)現(xiàn)代社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

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