可再生能源发电介绍.pdfVIP

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可再生能源独立发电系统简介(郑立国白树华)(图)

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摘要:可再生能源发电主要指风力发电、光伏发电、氢能等能源发电

形式。该文介绍了新型可再生能源独立发电系统的基本结构、特点、

设备选型、输配电系统、电气主接线等有关问题。

关键词:可再生能源;独立发电系统

1独立可再生能源发电系统的结构

独立可再生能源发电系统,按能源的构成形式可分为单一能源发

电系统和多能源互补式发电系统;按有无储能设备可分为有储能系统

和无储能系统。图1为单一可再生能源发电系统结构,图2为多能源互

补独立发电系统结构。

图1单一可再生能源发电系统结构

图2多能源互补独立发电系统结构

2独立可再生能源发电系统的特点

独立可再生能源发电系统区别于常规的电力系统,具有它自身的

特点。分析它的特点,对于判断系统可能存在的问题,选择合适的分

析方法和提出解决问题方案都有很重要的意义。

发电系统的电力由风力发电机组、太阳能光伏电池等获得,在发

电能源获取形式上分属于风力或太阳能等类型。因此,它们分别具有

风力发电系统、光伏发电系统等所具有的特殊结构和特点,同时整个

系统在运行方式等方面也具自身特有的特点。

因为它采用风能、太阳能等为能源,同时又采用常规的交流输配

电技术,故决定了系统具有采用电力电子变换装置以及直流和交流的

系统并存的特点。

区别于常见的小型供电系统,以及并网运行的分布式电源系统,

它具备系统结构相对完整的特点,包括发电、输配电、用电和控制保

护系统。

它还具有常规独立电力系统的特点,如具有系统独立、容量有限、

调节能力低等。这些特点,在分析独立电力系统的稳定性问题时,尤

其重要,是影响这类系统稳定性最重要的因素之一。

3独立可再生能源发电系统设备选型

3.1风力发电系统

风力发电机组的选择与当地的风能资源密切相关,风能资源以年

有效风能量密度衡量。在采用多种能源供电的情况下,对风能资源丰

富区,系统的总功率应主要分配到风力发电机上;对于风能资源较丰

富区,系统的总功率应根据其他可再生能源资源(如太阳能)状况为风

力发电机组分配合适的功率。

充分考虑从风力发电机组输出端到用户端电能传输、变换及利用

的效率。风力发电机组输出端提供的最小保证电量为

E=EK/η

w0D

式中E——风力发电机组年最小保证发电量,kWh;

w

E——负荷耗电量,kWh;

0

K——用户提出的风电供电百分比;

D

η——风能传输效率,0.6~0.9。

在初选风力发电机组容量时,通常应假设一个设备年利用系数K

,对于100kW级风力发电机组来说,K值随当地风力资源的不同情况,

qq

其值况在0.21~0.30之间变化。

风力发电机组初选容量公式为

P=E/(8760K)

N

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