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摘 要：随着我国经济发展速度的不断加快,能源及环境问题已经成为危害社会发展的首要问题,因而必须开发新的可再生资源,风能发电是未来发电的一种趋势,近些年来风力发电技术发展正在日趋完善化.但是与此同时,而风电场对电力系统稳定性有一定的关联性,文章中主要分析了风电场接入电网对电力系统稳定性的影响,针对其存在的问题给予完善的解决措施.
关键词：风电场；电力系统；稳定性；影响
中图分类号：TM614；TM712 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）33-0064-02
基于现状分析来看,风能发电在实际应用中取得了良好的效果,而且风能属于可再生能源具有良好的应用前景.由于风电机组类型的差异性,他们的结构也有着一定的区别,因而对于电网稳定性的影响也不同,风电场在接入电网时需要综合考量,降低其对电力系统稳定性的影响,提高发电效率.本文中针对风电场对电力系统稳定性的影响展开论述,然后提出相应的解决方案.
1 风电机组技术
风能作为可再生资源在实际生产生活中得到了大面积推广,而风能发电是现阶段电力系统传输的一种有效形式.通常情况下,风力发电机组,按照速度控制能力,还有应用功率控制类型,主要可以分为四种类型：分别是鼠笼式异步感应发电机、绕组式异步感应发电机、双馈感应发电机、多级永磁同步发电机,其中,针对第一种类型来说,它的结构相对比较简单,而且效率相对较高,最关键的是无需时常维护,因而在实际生产生活中应用范围最广.
然而异步感应风电机来说,其在发出有功功率过程中,基本同步吸取无功功率,必须加装无功补偿；除此之外,感应电机在启动过程中,相对应的电流涌流较大,必须借助软启动装置.而对于双馈感应发电机,其自身具有诸多优势,具体表现在以下几个方面：
第一,针对风力发电机来说,其能够最大可能捕获风能；
第二,降低在运行过程中的应力,主要是机械部件位置应力；
第三,具有较宽转速运行范围,这样才能适应风速的变化,继而带动风机转速变化；
第四,针对有功及无功功率而言,可以有效实现两者的解耦控制,应用灵活控制策略,在某种层面上能够优化有功功率,而且还可以完善无功功率；
第五,促使25%-30%的发电机功率,借助电力电子装置转化,然后转化介入电网,这样电能推广就会不断递增.
2 电压稳定性
2.1 异步感应电机风电场
电网运行过程中需要综合考虑多种因素,特别是针对大范围风电机组,由于其切机带来一定的问题,较为明显的是电压稳定.
针对一般大容量发电厂来说,推出运行系统时,因为忽然失去大部分无功注,将会容易发生电压崩溃危险.针对被切风电场机组,其属于感应发电机类型,那切机效果正好相反,从某种程度来说,极易形成较多的无功富余.
异步感应电机风电机组而言,其风电场具有自身的特点,假设其输出有功功率有所递增,相对应的无功功率也随之递增,与此同时,因为线路输送过程中有功功率递增,将会引发线路电抗无功增长,并且和线路电流平方成正相关.所以不论是对风电场来说,还是其等值线路,其总无功负荷输出相对较高,特别是在风电出力较大的前提下.
假设机端并联电容器,其提供无功功率,和线路充电功率,两者之和基本上高于风电场的无功功率,在这样的前提下,风电场机端电压情况能够得以改善.因为风电场无功源,一般情况下都属于并联电容器性质,因而其输出无功及电压值,从某种程度来平方成正比,而且不能给予足够无功支持,促使其电压稳定性降低.
2.2 双馈感应电机风电场
双馈感应电机,其自身具有非常显著的优势,不仅能够实现有功解耦控制,而且还可以无功解耦控制.所以,基于双馈感应电机,其变速风电场无功存在决定性因素,即与双馈风电机组监控有关.通常情况下,双馈风电机组,由其构成的风电场,在某种程度上可以控制风电场出口,还有电网之间无交换,存在的无功功率,也就是说在整个风电场内,基本上来说是不消耗无功的.
因此,风电场、等值线路,两者之间的无功消耗,属于系统无功负荷,相较于上述电机风电场,该风电场无功消耗逐步变小,而且其电压稳定性较为明显,相较于上述风电场具有自身的优势.
2.3 对短路电流的影响
从目前情况分析,现阶段应用率较高的当属异步发电机,一旦风电场接入电网,将会在某种程度增加相应的短路电流,因而短路电流成为非常重要的参考指标,必须考虑对其的影响.短路电力自身衰减速度较快,而且具有极高的初值,在参考风力机装机容量时,还需对短路电流实施计算,主要针对所有电网节点处,通过计算结果推动是否超出额达容量.
风电场并网可以造成非常不利的影响,尤其是对电网短路容量影响甚是严重,伴随短路容量的递增,将会有可能破坏电网保护装置,超出容量最大值.在存在故障的前提下,风电组电路系统必须发挥自身的职能作用,有效配合电网保护装置,降低对电网不良影响.
2.4 风电并网于电网冲击
针对异步发电机来说,在并网过程中必须要注意,需要其相序和电网一致,特别是在转速方面尽量是同步效率,由此才能促进并网顺利进行.异步发电机自身存在一定的缺陷性,没有励磁装置,而且发电机自身并不存在电压,在并网过程中,需要有一个过渡过程,并且在过程中形成冲击电流,其电流值高出额定电流,历经几s之后进行稳定状态.而冲击电流的大小,主要是与以下因素有着密不可分的关系,如电网电压、发电机暂态电抗、并网滑差等等,必须引起足够的重视.
3 频率稳定性
整个电力系统而言,必须是相同频率运行,针对电力系统来说,其产生的电能,还有消耗电能基本持平,从某种意义上来说,频率是非常重要的参考值,是系统能量产生及消耗的参考指标,例如：电力系统中,假设其发出电能过剩,与此同步发电机就会加速,随之系统频率增加；反之,发电机将减速,系统频率下降.
结论：关于电力系统方面的的相关大学硕士和相关本科毕业论文以及相关电力控制系统论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料下载。
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