电力系统中新能源发电的应用研究

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  摘要:在社会发展下,结合电力系统的发展情况发现,我国能源面临较为紧张局面,将煤炭作为电力供电能源的现象比较常见,长此以往,电力系统可能会面临较大电力需求问题,只有将新能源发电科学应用于电力系统,才能更好解决此类问题。文章首先研究电力系统中新能源发电的影响,然后对新能源发电进行阐述,最后对其应用予以分析。
  关键词:电力系统;新能源发电;应用
  对于电力系统而言,供应和需求间的关系一直受到人们的高度关注,为了保证电力系統可以正常运行,并为经济建设起到有效促进作用,对新能源发电予以研究显得较为重要。在电力系统中,新能源发电属于重要环节,只有保证电网的稳定运行,才能有效避免各类问题的出现,利用技术改善和优化等方式,以发挥风能发电重要作用,从而促进社会的持续发展。
  一、电力系统中新能源发电的影响
  在电力系统运行中,对新能源发电的应用进行分析发现,其影响主要包括以下几点:第一,对电网稳定性的影响。若是新能源发电的应用,可以实现大规模并网的目的,同时对原有供电模式进行转变,则会对系统稳定性造成直接影响。第二,系统调度分配要求的提高。由于新能源发电在预测方面的难度较高,一旦实现新能源发电的大范围并网,电力系统进行调度分配时,其管理要求也会随之提高,需要强化电力系统智能化建设。第三,在系统运行经济中的影响。基于新能源发电不稳定因素,在对电力系统进行调节时,工作难度相对较高,为了确保系统具有较高稳定性,需要通过其他服务设备予以辅助运行,使其供电成本不断提高。第四,在配电网方面的影响。通常情况下,分散式的新能源发电容量相对较小,需要和配电网进行直接连接,使其配电系统操作更加复杂[1]。
  二、对新能源发电进行分析
  1、燃料电池。对于燃料电池来讲,其主要是由化学能演变为电能,该装置是由电池组合而言,包含正负两极与电解质。和普遍电池相比,在燃料电池正负极中,并未加入活性物质,在电池供电过程中,其外部会随之供给燃料。结合实际情况,燃料电池在能源利用率方面明显高于传统能源,条件允许下可以维持80 %左右,和火力发电对比更加便捷。
  2、风力发电机。现阶段,电力系统进行可再生能源的发电时,风力发电方式具有良好发展前景,同时呈现良好开发和利用效果,属于当前新能源发电发展主要方向。对于风力发电系统来讲,其主要是由发电机和桨叶等设备组合而成,发电原理为:风吹桨叶时风能的产生,可以通过发电机将其转换成电能,结合相关数据资料显示,截止2014年,已经实现风电场的大规模建设,约300个左右,而装机容量更是维持9000000千瓦,使其呈现良好发展前景[2-3]。
  3、光伏发电和储能系统。所谓光伏发电主要是指:通过功率变换设备,对太阳能电池的输出功率进行转换,然后将其接入电网内,以发挥其重要作用,就太阳能电池而言,其输出直流电除了可以进行直流供电之外,还能利用逆变器进行直流到交流的转变,然后进行交流负荷的供电。蓄电池和光伏发电控制原理相同,区别在于蓄电池能够实现电源输电的同时,还能完成电源的接收。尽管大阳能电池已经取得显著进步,促使光伏电池得以快速发展,但因其成本高和效率低的特点,急需研究人员对其进行改进和分析。
  三、电力系统中新能源发电的应用
  1、海洋能发电技术。现阶段,在对海洋能发电技术进行应用时,其主要表现为两种,即波浪发电、潮汐发电,目前我国对于该项研究仍然处于起步阶段,具有较为广阔发展前景。对于波能发电来讲,潮汐发电的应用相对比较理想,全世界潮汐发电每年可以提供千亿千瓦电能,相信在未来50年左右,此项数据会随之得到显著突破。我国电力系统运行过程,潮汐发电已经占据重要地位,正式投入运营潮汐电站则高达几十座。由此可见,海洋能发电技术具有良好发展前景,将其应用于电力系统中,更是可以发挥其重要作用。对于相关研究人员来讲,加大海洋能发电技术在电力系统中的应用力度,能够更好实现系统稳定运行的目的[4]。
  2、太阳能光伏发电技术。在科学技术迅速发展下,太阳能的光伏发电技术已经取得理想成绩,将其应用在电力系统各项作业中,通常可以将其划分为三种,首先,独立用户,即在太阳能光伏系统基础上,利用电压源中电压的控制实现。其次,并网型,基于太阳能光伏系统,对电压源中电流进行控制。最后,并网和独立型,通过PV与UPS有机结合,以实现电压源的控制,通过相关切换动作得以实现。而将此项技术应用在电力系统中,工作人员需要利用提高载波频率方式,实现滤波器的优化和完善目的,从而保证电力系统谐波电流得到有效控制,使其达到最低限度标准。
  3、风力发电技术。电力系统运行中,对于风力发电技术的应用,往往会对系统稳定性造成直接影响,在对其进行研究发现,其主要分为以下几点:第一,风力发电应用在电力系统时,并非完全对其应用,除了会对机电振荡带来影响之外,还会造成其机组容量的影响,但却不会在系统弱阻尼、负阻尼的震荡问题中产生直接影响。第二,机组接入时,在系统稳定性运行方面的影响相对较小,并不会对其造成损坏,然而,此介入模式可能发生一些输电线路潮流方向的转变,需要对其线路进行重点保护,避免对电力系统造成不利影响,从而发挥风力发电技术在电力系统中的重要作用,为电力系统的稳定运行提供有力保障。
  四、结语
  在新能源不断推广和普及的背景下,急需进行电网格局与构建思路的创新,严禁将传统理念作为重要依据,而需要在电网设計过程中,将能源转型作为规划设计标准,无论是在运煤方面,还是在输电和交流等方面,均应严格按照新能源的发展规划和发展规模进行,基于此,在相关措施的辅助下,确保新能源发电可以充分应用于电力系统中,以发挥其最佳应用效果。
  参考文献
  [1] 尹兆磊.新能源发电在电力系统中的运用研究[J].工程技术:全文版,2016,(9):104.
  [2] 邹宗育.探讨电力系统中新能源发电的运用[J].华东科技:学术版,2013,(3):224.
  [3] 岳世军.新能源发电在电力系统中的应用[J].黑龙江科技信息,2016,(6):103.
  [4] 赖金雨.新能源发电在电力系统中的应用研究[J].工程技术:引文版,2016,(12):14.
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