风电光伏发电接入电网的电压稳定及控制策略研究

来源 :中国电气工程学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lynnxiao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘要:随着近几年来我国社会经济的不断发展,在人们生产生活过程中电能消耗量也在逐渐增加。虽然各行业的快速发展对于国家经济增长来说具有极大的推动作用,也能为人们创造出更好的生活条件。但是,资源的过度消耗不仅会对国家能源储备造成影响,而且也会造成生态环境平衡遭到破坏。而风电以及光伏电的出现则很好的解决了这些问题,由于风能和光能都是可再生新能源,将其应用在电力行业能够节约大量能源。
  关键词:风电;光伏发电;电压稳定;控制
  引言
  电网系统在国家经济发展中起到了非常重要的作用,电网的稳定运行能够极大的促进国家平稳发展,而且也能有效提升社会生产生活质量。在电能生产方面国家每年都会投入大量的资源,以此来确保电网电压的稳定性。而随着现代绿色生产概念的提出,电力行业也在不断探索绿色生产方式,而风电以及光伏发电在很大程度上改善我国电力行业能耗结构,对我国电网电压稳定,运行要发挥出了非常重要的作用。
  1 风电光伏发电接入电网电压运行现状
  对于电网电压稳定来说,其主要指的是整个电网系统在受到外界因素干扰后人能够维持电压稳定,而电压的稳定运行在很大程度上取决于电力系统功率平衡。在电网系统传统运行模式下,主要可以通过灵敏度法、pv曲线法来测试电网运行稳定性,而随着现代新能源在电力行业的不断渗透,在传统电压稳定分析方法的基础上,电力行业的专家也针对风电以及光伏发电电网电压稳定运行进行了深入研究。而我国大型的风电场以及光伏电网通常情况下都在电网负荷中心边缘地带运行,采用远距离传输方式来实现电能传输。而对于风电以及光伏发电来说其自身就存在较强的不确定性,由此就会对整个电网系统的电压稳定运行造成严重影响。
  目前,在针对风电场以及光伏电站电压稳定运行进行分析的时候通常情况下采取的都是确定性分析方法,通过合理利用结构分析法来针对风电场电网并网过程中电压稳定进行分析,而针对风电场接入电网系统造成的电压变化、负荷裕度等主要是通过pv曲线来进行分析,针对光伏电站接入电网系统电压运行稳定性则主要是通过分叉理论来进行分析[1]。而风电场以及光伏发电站本身就有非常强的随机性。鉴于此,在实际中对风电场以及光伏电站进行电压稳定性分析的时候对概率分析法进行了充分利用,由此来对风电场以及光伏电站的随机因素进行全面分析。
  充分利用随机响应面法以及连续潮流法,建立起风电场电网接入系统的静态电压稳定概率评估模型,在此模型基础上就能够充分利用潮流计算来得出风电场负荷裕度概率实际的分布情况。下图1所示为风电场负荷裕度概率分布曲线。然后充分利用点估算法来针对风电场配电网把电压稳定运行概率进行评估。由于在同一个区域内利用新能源进行发电具有较强的关联性,如果在实际进行电压稳定概率评估模型建立的过程中将相关性进行忽略处理,就会导致概率模型与实际情况出现不相符的现象,最终的评估结果也会出现一定的误差。尽于此,必须要充分利用正交变换技术来对不同风电场之间的相关性进行正确处理,然后再利用非线性规划模型以及随机响应面法来对风电场实际的负荷裕度概率分布进行精计算。
  2 风电光伏发电接入电网的电压控制策略分析
  2.1 调节设备的控制
  要想不断提升风电、光伏发电电网接入电压稳定运行水平,就必须要对设备调节控制给予高度重视。在电网系统调节控制过程中无功电压调节设备发挥出了非常重要的作用,是保证整个电网实现安全、稳定运行的关键所在。而整个无功电压调节设备所有组成元件都与整个电网系统的稳定运行存在非常紧密的联系。
  实际针对整个风电电网进行控制的过程双馈风力发电机的应用能够发挥出巨大作用,在相关调节设备的指令作用下双馈风力发电机能够为整个电网系统提供足够的无功功率,这样不仅能够满足电网系统运行过程中对电压的实际需求,而且还能进一步提升整個电网系统的运行效率,对电网系统实现电压稳定控制起到了极大促进作用。而针对光伏发电进行电网系统控制过程中必须要提到并网逆变器。整个光伏电站的无功出力效率、出力质量等都与并网逆变器存在较大关联,下图2所示为风电场以及光伏电站出力累计概率分布曲线。在整个光伏发电电网中,一旦并网逆变器出现运行问题,不仅会对整个光伏电网系统安全运行造成严重影响,甚至会导致整个电网系统电压控制效率下降。鉴于此必须要对并网逆变器进行全面了解[2]。
  2.2 电压分层模型控制
  在实际针对风电以及光伏发电接入电网进行控制的过程中分层模型控制也是一种非常重要的控制措施。相关研究人员在实际针对电压调节设备特性进行分层模型研究的同时,充分结合风电场光伏发电站相关预测数据来制定出合理的分层控制措施。通常情况下,针对整个电网系统建立电压分层模型,建立时主要从以下两个方面来进行考虑。
  首先,针对整个电网系统内电容器组以及变压器等设备进行详细分析,这主要是因为电容器组以及变压器在整个电网系统的运行过程中发挥的作用非常重要,而相关工作人员很难实现对上述两种设备的连续调节。因此在实际中对风电场以及光伏发电站整体电网系统电压控制措施制定的过程中,必须要对上述两种设备的基础条件量进行充分参考,然后根据实际功率数据来实现对整个电网系统电压偏差的控制,这样才能充分保证整个电网系统的运行水平。
  其次,必须要针对风电场、光伏电站以及动态调节设备进行深入分析。这主要是因为在整个电网系统日常的运行过程中,上述几种设备多数都是实现电网系统微调,基本能够实现对电网系统无功电压的有效控制。而在电压传输过程中,风电场、光伏电站以及动态调节设备之间如果能够实现平稳运行,就会有效提升整个电网系统的电压运行稳定性。
  3 结束语
  综上所述,要想实现风电以及光伏发电在整个电力行业中作用的充分发挥,进一步提升整个电网系统运行的稳定性,不仅用全面了解风电、光伏发电以及电网系统相互之间的关系,还必须要针对风电、光伏发电以及整个电网系统制定出合理的控制措施,这样才能进一步提升电网系统电压运行稳定性。
  参考文献:
  [1]鲍薇. 多电压源型微源组网的微电网运行控制与能量管理策略研究[D].中国电力科学研究院,2014.、
  [2]侯佑华,刘侠,景志滨,李洪波,黄哲,郭琦,张强,张红光,单广忠,傅瑞斌,蒿峰,王新建. 以提高电网安全运行水平为目标的“全要素”调度生产管理[A]. .2017年中国电力企业管理创新实践——2017年度中国电力企业管理创新实践优秀论文大赛论文集(下册)[C].:,2018:9.
其他文献
【摘要】我国社会经济的发展离不开电力能源的基础性支撑,近年来,在经济高速发展的推动之下,我国各地的输配电线路得到了不断的改进以及完善。与此同时,配电线路能否稳定、安全、持续运行,将会直接影响国家经济能否稳定发展,以及人们的生活质量能否提升一个新的高度。因此,为了确保配电线路在运行过程中能够有效应对各种恶劣自然环境的影响、人为破坏以及设备故障等问题,本文就如何做好配电线路的日常维护工作以及抢修工作进
期刊
摘要:电气自动化平台内部广泛使用继电保护器,不仅因为继电保护在电网内的发展非常快速,还由于继电保护安全技术的基本功能非常强大,精度和稳定性很高。因此,电网稳定运行不能脱离继电保护,在推广阶段,随着计算机系统、电子科技以及网络通信系统的进步而进一步发展。当前,继电保护器中的安全技术,开始朝着数字一体化和自动化趋势发展。  关键词:电气自动化系统;继电保护;安全技术  1电气自动化方面继电保护分析  
期刊
摘要:随着我国现代化建设水平不断提升,带动电力系统的深远发展,在电力系统中10kV配电网占据着重要的地位,关乎于整体电力系统的安全与可靠运行。基于此,本文主要以10kV配电网的规划进行分析,并对10kV配电网的工程管理提出有效地对策,以期促进10kV配电网工程建设良性发展。  关键词:10kV配电网;规划环节;工程管理   现如今,社会经济不断深入发展,人们的生活水平与生活质量不断提高,这也对电力
期刊
摘要:风力发电机的控制系统和偏航机构具有滞后性问题,当风向和风速频繁变化时,风轮平面无法准确对准风的来向,这会导致偏航机构频繁动作,增加机械损耗,进而影响偏航机构的寿命。针对上述问题,本文提出了一种基于卡尔曼滤波的自适应偏航控制策略,使风机具有较强的自适应性,降低偏航频次,提高对风精度。最后,通过数字仿真及现场数据测试验证,充分说明本文所述的基于卡尔曼滤波的自适应偏航控制策略能够明显降低偏航频次,
期刊
摘要:电能是我国现在主要的能源之一,对于经济水平的提高有着举足轻重的作用,随着电能需求量不断增加,要保持绿色发展理念,构建和谐社会并确保可持续发展,就要不断的增加企业相关改革的深入进行。发电厂要提高经济效益也需要充分的应用节能降耗的技术来提高生活的质量,并降低能源消耗量。  关键词:电厂锅炉;运行;节能降耗技术;应用策略  引言  要确保发电厂的经济效益能够和社会效益一同提升,就必须在工作过程中强
期刊
摘要:当前,我国经济实现了快速的发展,人们对于电能的需求也越来越大,因此对于火电厂的需求也越来越高,而在火电厂的经营和发展过程中,对于自动化、智能化水平也有着越来越高的要求,在这样的情况下,集控运行系统应运而生,并且在火电厂的生产经营各项活动中发挥着良好的作用。针对这样的情况,本文有针对性的分析和探究火电厂集控运行过程中的相关问题,并针对问题提出相对应的应对策略,希望通过本文的论述可以为同行提供一
期刊
摘要:现代社会经济快速发展,为了有效的提升10KV电力社会生产需求,需要配置有效的电网自动化应用,明确电力系统的正常运转模式,对整体电网实施有效的动态监视数据分析,在一定程度上加强电网故障的精准定位,结合相关测量电网的内容,实施查错问题的误差分析,判断配电脑网的自动化系统应用,获取电网社会的关键要素。根据《电网自动化建设推进实施方案》中的相关条例,根据城区内部的配电网建设,实施有效的实际情况分析,
期刊
摘要:21世纪的世界已经离不开电力,现代居民享受着电力带来的多彩生活。如今我国电力企业的发展迅速,而且人民日常需电量不断加大,导致配电技术在电力企业的运行中有着举足轻重的作用。为了满足日常用电过程中安全性和稳定性的要求,电力企业放弃传统人工电路故障巡检方式,将配电线路故障定位技术应用于配电线路的运行中,提高了配电网络的安全性,也增加了电力企业的经济效益。  Abstract: The world
期刊
摘要:架空输电线路杆塔在整个电网线路中都占据着非常重要的地位,其结构设计的合理与否,对电网线路是否能够正常、稳定、安全的运行具有重要的意义。随着科学技术的不断发展,社会正在逐步推广和发展特高压电网建设新技术,这也给架空输电线路杆的设计带来了新的研究方向。本研究从杆塔结构设计中面临的主要问题出发,结合工作实际,对这些问题进行了探讨和研究,并简要介绍了线路杆塔结构研究的主要方向。  关键词:输电线路;
期刊
【摘要】随着社会经济的发展,我国的用电量不断增加,电力系统发展迅速,输电线路的建设也越来越多。电力对于各个行业的发展至关重要,因此需要积极引进智能化技术,全力提高输电线路运行的稳定性。本文将针对当前输电线路智能化运行维护技术进行探讨,目的在于确保输电线路的安全运行,加快智能化技术的应用与发展,为推进我国现代化建设打下坚实的基础。  【关键词】输电线路;智能化;运行维护技术  1智能化输电线路运检平
期刊