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目前,集中发电、远距离输电和大电网互联的电力系统是电能生产、输送和分配的主要方式,正在为全世界90﹪以上的电力负荷供电。这种容量越来越大的电网虽有其优点,但它也存在一些弊端。随着负荷峰谷差的不断增大,电网的负荷率正逐年下降,发电输电设施的利用率都有下降的趋势。电力系统越庞大,事故发生的概率越高,大型互联电力系统中,局部事故极易扩散,导致大面积的停电。于是,直接安置在用户近旁的分布式电源便成为一种替代方案,提高了电力系统运行的灵活性、可靠性、安全性。能源危机已成为当代人类社会面临的重大经济问题,如何合理开发可再生能源与新能源发电技术是当前一项迫切而有实际价值的研究课题。
本文所做的工作是通过对生物质气化发电技术、风力发电技术等新能源发电以及热电联产的分布式电源的研究,以江苏正在建设中的发电厂为实例,进行接入系统方案研究,得出既经济又安全稳定运行的可行接入系统方案,并分析了电厂上网对电力系统运行、电力平衡及调峰平衡、暂态稳定水平的影响。
(1)兴化4 MW生物质气化发电站是建立在联合循环理论基础上技术先进而经济合理的生物质气化发电站,利用当地生物质能资源发电,其所发电力电量完全由当地电网所消化。论文提出了三种接入方案,并通过对系统线损、投资、可靠性等方面研究分析确定了一种最优接入系统方案。该电厂容量较小,不会影响主系统的暂态稳定水平。
(2)东台1000 Mw风力发电场发电机组采用的是典型的风力发电机组模型,利用当地风能资源发电。论文对一期200 MW提出了两种接入方案,并通过对系统线损、投资、可靠性等方面研究分析确定了一潮流合理、对系统影响较小的可行性接入系统方案。风电场1000 MW全部上网将影响电网的电力平衡和调峰平衡,以及电网的潮流分布、暂态稳定极限等。
(3)梅兰60 MW热电联产自备电厂是典型的抽凝式汽轮发电机组及硫化床锅炉,以集中供热为主,“以热定电,热电联产”,容量较小,接入系统对电网的稳定性、电力平衡、调峰平衡影响不大。论文提出了几种接入方案,并通过对系统线损、投资、可靠性等方面研究分析确定了确定了一可行性接入系统方案。
新能源发电与分布式发电对电力系统的潮流、电力平衡、调峰平衡、暂态稳定水平、保护配置等方面均有一定的影响。