浅议风力发电机组并网运行.docVIP

浅议风力发电机组并网运行根据现今世界能源的匮乏,人们一直在寻找新的、可再生的能源作为多年后主要的能换供应源。风能是一种源源不断的可再生的能源,他有着洁净、安全、没有污染性的特点,并且不会给环境带来破坏,对于全世界人类的发展和延续起着非常重要的意义。自从能源危机的爆发后,人们意识到能源对人类的重要性,因此世界各个国家都开始对新能源的开发与利用进行了一系列的实际行动。 1、风能在风力发电机组并网运行中起到的作用 在并网运行的条件下,因为受到重击电流的影响,风力发电会使得电网电压产生不良的因素。风是自然界中的现象,时而有时而无,时而强时而弱,因此利用风力发电就存在着不稳定,间歇性的问题,于是为了使得风电、并网后系统能正常的运行,就需要外加具有相应容量的旋转备用来保证风电厂的不稳定的因素。由于不同风力发电机组运行时需要的功率不同,就只凭借电容的补偿来解决无功功率的平衡现状,电网电压也受到发电机的无功功率的大小影响。 社会科学技术在各个领域中的不断发展,对于利用风力发电事业来说也在随着大型号的风力发电机组的研制,保证了大规模的风力发电场是今后风力发电事业的必走路线。 在我国的和很多地区,风力发电早就成为了可再生能源发电的主要形式,风力发电的运行状况是否正常,完全的影响到了电网的安全性。对于风力的合理与充分的利用,这就需要大量的对大规模的风力电厂并网运行技术进行研究,从而能使得并入大规模风电场后,电力系统依然能够保持完好运行的重要因素。 2、风力发电系统的现状 对于以往的风力发电系统来说,它主要取用恒定速度恒定频率的发电方法来进行发电,可是采用恒定速度恒定频率来进行发电的效率很低,同时造成机械受力很大投入的成本高的情况,早成这种情况发生的原因是由于发电机组的结构简单导致的。 伴随着大量科技的投入,最近几年里大规模的电力技术逐渐的步入风力发电系统,从而实现了这在不同风速的情况下得以实现最大限度的对风能的取用从而做到高效率的发电。 国外在风力发电方式上则是选用变速恒频的发电方式,这种发电方式可以做到大范围的调节其运行的速度,从而适应不同风速导致的风力机的功率变化,以至于最大幅度的捕获风能,提高效率。控制系统能提高调节系统的有功功率和无功功率。在风速很低的情况下风机的转速做出相应幅度的下降,以保证降低系统机械所受的应力和装置的成本,近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。 3、恒定速恒定频率风力发电机和变速恒定频率风力发电机 (1)恒定速度恒定频率的发电机组的并网同时具有同步发电机的并网和不同步发电机的并网。对于同步发电机来说,他在承受重荷载的状态下进行并网,如果没有得到控制,就会产生无功振荡和失步的严重后果,并还会造成系统的不良运作。 自动准同步并网和自动同步并网这两种并网方式是在风力发电的同步发电机和电网并联运行时经常运用的方式。自动准同步并网方式他的风速是不稳定的,因此在进行并网时很困难。自动同步并网他的操作性很简单、方便,可以在短时间就完成并网的工作,它的缺点就是在合闸是要克服冲击的电流。可是,异步发电机在进行并网的工作是会发生发电机的额定电流五到七倍的冲击,严重的减弱了机组的寿命。而异步发电机本身不发无功功率,需要进行无功补偿。 (2)变速恒定频率的风力发电系统的种类很多:同步发电机系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒定频率风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒定频率风力发电机组。 同步发电机交/直/交系统并网运行时,由于采用频率变换装置进行输出控制,因此并网时没有电流冲击,对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的,风轮及发电机的转速可以变化,不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷,可使风力发电机组按最佳效率运行,向电网输送更多的电能。 双馈发电机系统并网运行时,风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网,并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整,产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。 4、结语 综上所述,由于社会是不断发展的,无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会在未来得到广泛的应用,对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用,产生显著的经济和社会效益。 参考文献 [1]刘亮,唐任远,孙雨萍,兆瓦级直驱式永磁风力发电机关键技术研究．山东大学硕士学位论文,2008.5. [2]任景.变速恒频风力发电机组动