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大规模风电并网的研究现状和需要解决的关键问题

大规模风电并网的研究现状和需要解决的关键问题
大规模风电并网的研究现状和需要解决的关键问题

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各种可再生能源中,风能是全球关注的热点,世界很多国家掀起了开发热潮,大规模风力

发电技术日新月异。我国有丰富的风能资源,为发展风电事业创造了十分有利的条件。根据中国可再生能源工业协会预测,到2015年,全国风电总装机要超过5 000万kW。

但是,过去建设传统同步电网的历史经验告诉我们,电源基地建设、接入方案与电网规划,以及并网运行研究是三大关键问题,任一环节的忽视都将带来严重后果。目前风电基地的审批、规划和建设突飞猛进,呈现爆发式发展态势,而其余环节尤其是风电并网研究还很滞后,形势令人担忧。有学者指出:大规模风电并网有很多技术难题,大部分问题相当棘手,是世界性难题。大规模风电场接入输电系统后,将有很多未知或尚不为人们熟悉的理论和技术问题大量涌现。如:百万千万级风电场接入系统的方案、现代大型风电机组稳定机理、风电机组与常规发电机组交互作用、含大容量风电场的输电系统协调运行以及电能质量分析与控制等问题。本文首先对大规模风电场并网研究现状做了简要综述,然后提出了几个需要解决的关键问题,以帮助国内同行学者厘清思路,抓住重点,为我国风电事业的健康发展解决实际问题。

1 风电并网的研究现状

并网发电是大规模风能利用的主要形式,风电机组与接入电网的相互作用自然受到重视,很多发展风电的国家已开始投入相关研究。希腊目前风电装机容量虽然仅有600 MW,但为了保证未来几年3 000 MW新机组的顺利投运,相关部门正在研究双馈电机合理、高效的仿真模型,并将其用于稳定分析程序;他们通过研究发现,作为风电机组主流机型的双馈电机,当它的电压控制回路参数不合理时可能导致电压失稳。风电并网对同步发电机振荡模式的影响多数是满意的,但也有弱阻尼甚至负阻尼出现

的可能,通过控制器参数优化,可以提高稳定性。德国学者I. Erlich和J. Kretschmana提出了双馈电机降阶模型,依据其模型分析了机组的多种可能运行模式,所建模型可用于转速和桨矩角控制;他们还研究了海上风电场经海底电缆并网的风电系统动态行为。日本Kitami工业大学研究者提出用能量存储系统提高风电场暂态稳定性和低电压穿越能力。曼彻斯特大学的F. M. Hughes等人借鉴传统发电设备的电力系统稳定器(PSS)原理,在双馈异步发电机上设计了PSS,特征分析和时域仿真表明双馈风电机组上的PSS对系统的阻尼贡献优于同步电机上的AVR附加PSS。荷兰Delft理工大学的J. G. Slootweg和W. L. Kling基于一个测试系统,研究了大规模风电接入系统后对系统振荡稳定性的影响,结果表明系统特征频率和阻尼的变化趋势决定于风电规模和使用的风电机组的类型;恒速机组较变速机组更有利于系统阻尼的增强,发电规模越大,阻尼增加越多。然而,阿根廷研究者R.D. Fernandez通过对风电高比例渗透条件下系统频率动态行为的研究,得出了与荷兰学者几乎相反的结论——他们认为,与笼型异步发电机相比,双馈异步发电机在控制得当情况下更能改善系统的频率动态特性,能够提高对同步发电机机电振荡的阻尼能力。瑞典学者N. R. Ullah和T. Thiringert

通过对北欧电网的研究认为,现代变速异步风力发电机组恒定功率因数模式下运行时,在低风速时其电压支撑能力尚不如传统恒速机组,他们主张适当降低有功输出,留出适当的无功调节空间,以提高电压稳定性。

目前,国内在风电稳定与控制方面也取得了一定的研究成果。浙江大学贺益康教授等人将磁场定向矢量控制技术应用于发电机控制,探讨了并网型交流励磁风力发电系统功率解耦控制策略和并网控制策略,并通过试验机组开展了相应的动模研究。东北电力大学是开展风电研究最早的高校之一,在联网风电机组的动态模型、风电场无功

大规模风电并网的研究现状和需要解决的关键问题

■ 郝正航/天津大学电气与自动化工程学院 贵州大学电气工程学院 陈卓/贵州大学电气工程学院

结合我国风能资源分布的实际情况,分析了我国风电并网问题的特殊性和复杂性;提出了在实施大规模风电开发和并网运行中可能遇到的问题,并提出了问题解决的基本思路和途径。

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静态调节能力及无功控制策略方面,取得了很多有价值的成果。重庆大学的李辉等人对笼型异步发电机的暂态稳定机理进行了分析,建立了风电机组的轴系模型,对风电系统的暂态稳定判据作了改进。中国电力科学研究院的王伟胜教授等人研究了双馈风电机组的动态数学模型,从物理意义上分析了暂态稳定特性,并通过仿真计算对大型风电并网问题进行了探讨。在工程实用化方面,清华大学电力系统国家重点实验室和北京清能华福公司合作开展双馈电机变流器研发,已有一定的业绩积累。沈阳工业大学在双馈电机研制方面历经多年,为风电设备国产化做出了贡献。天津大学余贻鑫教授、王成山教授等以实际大电网为对象,在风电机组稳定计算模型、含风电的电力系统稳定性快速仿真以及风电电源与网络协调规划等领域开展了深入的理论研究和计算工具的研发。

综上,国内外学者关于风电场自身稳定性及其对电力系统的影响方面已作了一定研究,积累了大量宝贵的研究成果。但是,由于不同研究者所基于的案例不同,同类问题的研究结论存在不一致甚至相反的现象,对风电场并网稳定性和可靠性的负面影响也估计不足,一些问题的研究结论明显偏于乐观。更值得注意的是,国外风力发电与我国情况有很大不同,国外风电场的运行经验不足以解决我国风电面临的问题。

2 我国风电并网问题的特殊性

1)风能资源过于集中。我国风能资源主要分布在西北、华北和东部沿海地带,地理上的不均衡造成百万千瓦级大容量风电场只有接入超高压输电系统才可能消纳。这与高风电比例的欧洲国家不同,如丹麦建设的风电场多数是1万~2万kW的装机容量,德国最大的风电场也只有6万kW,尽管这些国家的风电比例超过15%,但风电的冲击与间歇性对输电系统影响却不大,电网的稳定性、调频和调峰问题也简单得多。随着风电场规模的迅猛扩大,风电系统对同步电网的影响也愈加显著,整个电力系统的动态行为和稳定机理可能发生显著的变化。而我国规划的千万千瓦级风电基地建成以后,只能集中接入输电系统,大规模风电功率的随机扰动难以分散和平抑,势必引起整个输电系统电能质量控制难度增加和动态特性复杂化。

2)部分采用直流输电系统输送风电。采用“风火打捆”,经超高压直流输电将西北风电基地的电能送往东部负荷中心,已形成规划建议。但这种输电模式是全球绝

无仅有的,运行当中可能遇到很多技术障碍。

3 风电并网与传输需要解决的关键问题

1)现代风力发电机组的稳定性机理。现代风力发电

机组的暂态稳定机理与传统同步发电机有很大不同。同

步发电机暂态稳定的条件是故障切除后系统获得的暂态

能量小于稳定域界面处的能量,稳定域界面由不稳定平

衡点的稳定流形组成。但是,这一概念对风电机组不适

用。风力发电机主要有笼型异步发电机、可变转差率发

电机、永磁直驱电动机和变速双馈异步发电机。尤其是

双馈异步发电机在大型风电场中逐渐成为主流机型。风

力发电机种类较多,由于它们的工作原理和控制方法不

同于传统同步电动机,因而风力发电机组的暂态稳定性

的定义、分析方法和失稳判据与同步机组的功角稳定概

念存在很大差别。在风电机型中,笼型异步发电机结构

简单,维护方便,在风电场中得到较多应用。笼型异步

电机作为电动机已在电力系统大量存在多年,众多学者

通过对负荷稳定的长期研究,对笼型电机的动态模型和

稳定机理已不陌生,通过“转矩—转差特性”就可以给

出其稳定性物理解释。因此,研究基于笼型发电机的风

电系统稳定问题比较容易。然而,现代风力发电机为了

减弱输出功率波动和追踪最大风能的需要,多采用可变

转差异步电机和交流励磁双馈电机。与笼型电机相比,现

代风力发电机的转子回路是可以调节的。正因为如此,现

代风力发电机的暂态稳定机理不能用笼型电机的“转矩

—转差特性”解释,也不能沿用其稳定定义和判据。

2)大型风电场抗扰能力在线评价和预警问题。由于

目前风电机组和风电场入网标准和检测标准尚不完善,绝

大部分风电机组的功率曲线、电能质量、有功和无功调节

性能、低电压穿越能力等都没有经过严格科学检测。一些

风电事故说明,风电场与常规电厂相比抗扰能力较差,这

不仅影响风电场的持续发电,更严重的是,未来百万千万

级大风电的频繁脱网将是输电系统的安全隐患。与常规电

站不同之处还在于风电场是几十台机组的汇集,用于离线

稳定计算的等效数学模型不可靠,而且随着运行时间的积

累,机组动态容易改变。对于风电机组,即使经过入网前

严格试验和检测,并网以后风电场的实际抗扰能力仍然需

要在线实时评价,以满足在线安全分析需要。为此,从大

电网安全运行的角度出发,必须对并网运行的风电场在线

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评价其抗扰能力,对抗扰能力不满足要求的,发出警报,以提醒电网运行人员做好应急准备。

3)风电场引起输电系统功率谐振的机理、监测方法和抑制的问题。接入配电网的小规模风电场,因其容量有限且与发电机有很大的电气距离,引起功率谐振(或强迫功率振荡)的可能性很小。对于直接联入输电主网的大容量风电场,存在引起共振型低频振荡的风险。原因如下:①自然风速具有随机波动特性,注入风力机的风能就是激励源。②风电机组整体结构动力学性质较常规发电机组有很大的柔性,机械振动不可避免,旋转部分的机械振动与输出功率振荡之间存在直接因果关系。③风力机转矩振荡可能超出平均转矩的20%,对于百万千万级风电场可能引起十几万至几十万千瓦的功率波动,对输电系统威胁很大。④风电场功率注入的波动频率接近电力系统低频振荡固有频率,存在共振风险。对于三叶片风电机组,功率输出波动频率大约在1~3 Hz,与低频振荡频率范围接近。

4)风电机组与常规同步机组的交互作用与协调控制问题。现代大型同步电网的稳定问题一直是研究的焦点,也是公认的难点。研究并网风力发电的稳定性,实质是研究含风电大电网的整体稳定性,因为大电网稳定的破坏,必然导致任何接入元件不能正常运行。接入风电以后的大电网稳定性如何演变,是趋向好还是趋向差,不是一个固定的结论,两种相反的结论都曾经在不同研究者的文献中给出过,也都是客观的。问题的关键是,在电网大规模接受异步电机发出的功率时,如何才能“趋利避害”从整体上提高大系统稳定性。解决这一问题的突破口是研究风电机组对同步机组的影响、二者的交互作用和协调控制。

5)双馈异步机组和永磁直驱机组对同步电机的致稳方法与技术问题。从物理本质上看,同步发电机的暂态稳定和小扰动低频振荡都是由扰动后的功率不平衡造成的。如果有一种装置能根据某种特征信息,判断出同步电网暂态功率不平衡状态和趋势,并能增发或减发有功功率以抵消这种不平衡,则它对同步电网的稳定性将有显著致稳效果。事实上,双馈异步机组和永磁直驱机组都具备向电网注入有功,且能快速调节注入大小的功能。因此,基于这两种机型的大规模风电场不仅是重要电源,而且可以兼为同步电网的有效致稳装备。大型风电机组的单个风轮桨叶重达数吨,仅三个桨叶就有十几吨至几十吨,风轮直径50~100 m,再加上传动机构和发电机轴系,风电机组的旋转部分是一个巨大的惯性体。这个惯性体就是一个容量可观的暂态能量缓冲器,在同步电网动态过渡过程中,通过风电机组快速调整有功出力,消纳同步机群间暂态不平衡能量,起到稳定器的作用。大型风电场具备致稳功能的主要依据是:①单台风电机组固有巨大旋转惯性体,整个风电场有十几台至数十台机组,总的机械惯性异常巨大,功率缓冲容量足够。②现代风电机组允许转速大范围变化,这是暂态能量可调的基本条件。③发电机采用双馈电机,具有快速调节励磁功能,能瞬间调整有功出力,可调的有功出力取自旋转惯性体的储能。④风电机组机械轴系在设计时已考虑了抵御阵风冲击时的疲劳。因此,主动致稳可能引起的轴系疲劳已被考虑。⑤现代通信技术和同步相量测量单元(PMU)可以在本地或远方提取电网动态特征信息,用于风电场外层控制。

6)直流输电系统的大信号调制问题。风电功率具有波动性,而直流输电通常采用恒定功率控制模式,这是一对矛盾。如何使直流输电的上层控制指令(功率)跟随风电功率变化是一个难题,若没有新的技术创新思路,运行中将遭遇严重后果。

7)兆瓦级风力发电设备的可靠性问题。从风电场实际运行情况看,兆瓦级风电机组(包括进口机组)的损毁率依然很高。我国政府鼓励风电设备国产化,然而技术积累需要一个过程,兆瓦级风电机组(发电机、变流器和控制设备)的可靠性还需要进一步提高。风力发电综合了多学科的理论和技术,需要具有跨学科的科研团队、多兵种研发队伍才能克服重重技术障碍,使我国的风力发电技术和产业水平大幅提高。

4 结束语

我国风电大规模并网堪称又一世界首创的宏伟工程,使之成为现实并达到预期目的面临诸多问题。这些问题有的以往没有提出,有的虽有提及但尚不深入和明确。本文回顾了国内外在风力发电领域的主要研究成果;分析了我国风电并网问题的特殊性;提出了若干需要解决的关键技术问题。这些问题有的已经在实际风电场显现,有的是对未来电网可能出现问题的一种预测。总之,对“风电三峡”可能出现的问题应有足够的准备,在理论研究和设备研发方面都应该具有超前意识,未雨绸缪有利于及早防范。EM

(收稿日期:2010-12-08)

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分布式风电项目可行性研究报告范文

分布式风电项目 可行性研究报告 规划设计 / 投资分析

摘要 该分布式风电项目计划总投资11887.90万元,其中:固定资产投资8284.34万元,占项目总投资的69.69%;流动资金3603.56万元,占项目 总投资的30.31%。 达产年营业收入27976.00万元,总成本费用21795.34万元,税金及 附加225.45万元,利润总额6180.66万元,利税总额7258.61万元,税后 净利润4635.49万元,达产年纳税总额2623.11万元;达产年投资利润率51.99%,投资利税率61.06%,投资回报率38.99%,全部投资回收期4.06年,提供就业职位499个。 本报告所描述的投资预算及财务收益预评估均以《建设项目经济评价 方法与参数(第三版)》为标准进行测算形成,是基于一个动态的环境和 对未来预测的不确定性,因此,可能会因时间或其他因素的变化而导致与 未来发生的事实不完全一致,所以,相关的预测将会随之而有所调整,敬 请接受本报告的各方关注以项目承办单位名义就同一主题所出具的相关后 续研究报告及发布的评论文章,故此,本报告中所发表的观点和结论仅供 报告持有者参考使用;报告编制人员对本报告披露的信息不作承诺性保证,也不对各级政府部门(客户或潜在投资者)因参考报告内容而产生的相关 后果承担法律责任;因此,报告的持有者和审阅者应当完全拥有自主采纳 权和取舍权,敬请本报告的所有读者给予谅解。

总论、项目背景及必要性、项目市场前景分析、建设规划、选址方案、项目工程设计说明、项目工艺说明、环境影响概况、安全规范管理、项目 风险应对说明、节能方案分析、项目实施进度计划、投资方案说明、项目 经营效益分析、综合结论等。

风电新能源及其并网技术的发展现状

风电新能源及其并网技术的发展现状 为进一步响应国家可持续发展的号召,提倡低碳生活,大力发展风电资源是我国可持续发展道路上的重点之一,众所周知,煤炭资源属于不可再生资源,生成周期非常长,甚至需要上千年的生成周期。因此,风电新能源的开发与利用成为我国资源可持续发展的重要选择之一。风能是一种洁净能源,可以说是取之不竭、用之不尽,我国沿海地区、草原地区、山区以及高原地区等严重缺乏煤炭资源和水资源,但是这些地区的风能资源丰富,依据不同地区的优势资源来带动当地的发展,已经成为是我国可持续发展战略的重要组成部分之一。 标签:风电新能源;并网技术;发展探究 中图分类号:F726 文献标识码:A 引言 当今人类生存和发展急需解决的是能源和环境问题。进入21世纪以来,世界各国为了保证各自的能源安全并应对气候变化,纷纷调整能源战略,加大可再生能源的开发和建设力度,尤其是风能的开发和利用。风力发电作为一种可再生的绿色能源,以其无污染、储量丰富、成本低廉、使用前景广阔的优势倍受世界各国的重视。我国由于海域面积辽阔,风能储量很大且分布较广,开发潜力很大。近年来,在能源和环境危机日趋紧迫的情况下,我国政府实施了一系列新的能源战略,对能源结构进行了调整,风电产业及技术水平得到了飞速发展,但在风电并网技术方面还存在一些问题,总结并分析如何解决这些问题,对深入推进风电产业的健康、可持续发展意义非凡。 1风电新能源存在的问题 1.1风能不稳定、不可控 风能的能量密度低,具有不确定性和随机性,因此对风能的利用在调节和控制方面不易掌控,对风能的开发利用有一定的阻碍。 1.2风力发电厂的位置偏远 我国的风力资源较为丰富的地区都比较偏远,对于资源短缺地区的距离较远,风电的外送被电网的输电能力所限制,中国风能资源的大规模开发,需要加强电网的建设。 1.3风能的能量密度不大

关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知

国家电网公司文件 国家电网调〔2011〕974号 关于印发风电并网运行反事故措施要点的通知 各分部,华北电网有限公司,各省(自治区、直辖市)电力公司,中国电科院,国网电科院,国网经研院: 为落实《国家能源局关于加强风电场并网运行管理的通知》(国能新能〔2011〕182号),公司在总结分析风电并网运行故障原因和存在问题的基础上,组织制定了《风电并网运行反事故措施要点》,现予印发,请各单位严格执行。 风电机组低电压穿越能力缺失是当前风电大规模脱网故障频发的主要原因。为防止类似故障再次发生,各单位要督促网内风力发电企业对风电机组低电压穿越性能进行改造、调试,并通过国家有关部门授权的有资质的检测机构按《风电机组并网检测 管理暂行办法》(国能新能〔2010〕433号)要求进行的检测验证。对此,特别强调: 1. 新建风电机组必须满足《风电场接入电网技术规定》等相关技术标准要求,并通过按国家能源局《风电机组并网检测管理暂行办法》(国能新能〔2010〕433号)要求进行的并网检测,不符合要求的不予并网。 2. 对已并网且承诺具备合格低电压穿越能力的风电机组,风电场应在半年内完成调试和现场检测,并提交检测验证合格报告。同一型号的机组应至少检测一台。逾期未交者,场内同一型号的机组不予并网。 3. 对已并网但不具备合格低电压穿越能力的容量为1MW及以上的风电机组,风电场应在一年内完成改造和现场检测,并提交检测验证合格报告。报告提交前,场内同一型号的机组不予优先调度。逾期未交者,场内同一型号的机组不予并网。 附件:风电并网运行反事故措施要点

二○一一年七月六日 主题词:综合风电反事故措施通知 国家电网公司办公厅2011年7月6日印发

中国风电建设项目可行性研究

中国风电建设项目可行性研究 发表时间:2020-01-14T10:04:00.253Z 来源:《基层建设》2019年第28期作者:朱陈[导读] 摘要:在各种资源日趋紧张的状况下,我国面对巨大的电力需求,开始大力开发新型的电力资源开发方式,其中风力发电就是所开发的重点工程项目之一。 大唐华银(湖南)新能源有限公司湖南长沙 410114 摘要:在各种资源日趋紧张的状况下,我国面对巨大的电力需求,开始大力开发新型的电力资源开发方式,其中风力发电就是所开发的重点工程项目之一。我国风电建设项目的发展正处于如火如荼的阶段,目前我国利用风力发电的规模已经赶超美国,成为了世界上风电建设规模最大的国家。虽然风电建设项目的规模正在不断增加,但是在发展过程中也出现了许多问题,给我国风电建设项目带来了一定的 不利影响。本文立足于节能减排的政策,深入分析了中国风电建设项目的可行性研究,力求能够促进我国风电建设项目的健康发展。 关键词:中国;风电建设;项目;可行性;研究随着我国人口数量的不断增长,用电需求也在持续的增长,给我国的供电系统带来了很大压力。火电作为我国的重要发电形式之一,不仅无法满足我国日益增长的电力需求,同时也会对环境造成一定的污染,不符合我国节能减排的政策要求。在这种情况下,我国开始大力建设风电项目,利用风力发电的模式生产出清洁能源,满足当今社会对绿色电能的需求,打破电力产业的发展局限性。风电项目的出现受到了很多电力企业的重视,目前已经成为最有商业发展潜力的发电形式之一,拥有了成熟的发电技术以及建设规模。但是,由于风电建设项目的相关体系尚不完善,给我国风电的发展带来了严重影响。我国相关部门和企业需要积极探索风电建设项目的可行性,促进风电建设以及电力产业的科学化发展。 一、风力资源是否充足 风力资源是影响电力发电的重要因素之一,在开展风电建设项目时,第一步需要对风力资源进行调查,判断当地是否能够满足发电的需求[1]。首先需要风电调查建设项目地区的气候类型,分析年平均风速为每秒多少米,以及风的走向。工作人员可以查找当地在过去十年内或者二十年内的气象资料,综合每年的风速来分析风力资源的分布以及变化。其次,对风电建设项目的场地进行实际风速的测试,利用实际数据来进一步了解当地风力资源。在测量风速时需要测量多种数据,例如空气密度、平均风速、风切变指数、风功率密度等,还要在白天和晚上两个不同阶段进行测量,保证计算结果的准确性。最终,通过对多种数据的综合分析,得出风力发电场风力资源的充足性[2]。 二、工程地质是否符合建设需求 风力发电需要在地面上安装大型的发电设施,因此对施工地点的选址也有一定的要求,需要相关部门对地质构造以及特点进行实际勘测。根据风力发电场的地区来确定所在的地壳版块,分析该版块的活跃程度以及地震的发生次数,确保在风电建设项目过程中仅有小几率出现地震这一地质活动。在该区域是否有不良的地质活动也属于研究的重要内容之一,如山体滑坡、泥石流等,一旦发生会对风力发电场造成严重的破坏。在地质结构分析结束后,需要分析当地的地形地貌,如地层岩性中土的颜色、湿度、状态、所含杂质等,确定是否适宜安装相关的发电设备,保证这些设备能够牢固的安装在地面上[3]。按照最后的分析结构确定相关设备需要埋入的深度,并设置相应的防震措施,保证风电建设的顺利进行。 三、环保效果以及水土保持效果 风电建设项目最大的优点在于所产生的电能属于一种清洁能源,但是在建设过程中仍然要保证不会对当地的环境造成破坏。相关工作者需要对当地的自然环境进行整体调查,如光热时长、无霜期长短、降水量分布、四季气候变化等。风力发电属于一种没有污染、可再生的电能生产方式,主要工作原理是将风能通过设备转化成为机械能,进而再转化为电能。在发电的过程中,风力发电场会形成一定的电磁辐射以及噪声污染,但是由于发电场通常会远离居民区,因此不会对居民的身体健康和休息环境造成影响。即使对居民区不会造成影响,也需要考虑到在风力发电场工作人员的身体健康,要对电磁干扰和噪声污染进行预防和治理[4]。在风力发电的过程中也有可能出现油污染,但是发生概率极小,只有在发电场出现事故时才有可能出现这种状况。在风力发电场的建设期间以及投入运行之后,都会对当地造成一定的水土流失,改变地表的结构形态,对地表上的植被造成较大的影响。因此,在可行性研究阶段也需要对水土流失这一现象进行预防,根据当地的实际情况设置科学的方案,尽可能的减少破坏范围。 四、建设完成后经济效果分析 电力企业主要是以经济利益为主要发展目标,在对风电建设项目进行分析的过程中需要考虑到企业会从中获得多少经济利润。根据相关规定,电力企业的成本包括多项内容,如折旧费、保险费、维修费、风力发电场建设人员以及工作人员的工资和福利等[5]。电力企业需要综合计算这些费用的总额,并且求出风力发电场的发电效益,将两者进行相减,求出最终电力企业所得的经济利润以及盈利效果。如果所得结果能够使电力企业获得经济效益,则该方案可行,能够进行风电项目建设。社会效果也属于电力企业需要考虑的方面,毕竟电能属于我国的刚需能源,对我国社会的和谐发展起着重要的保障作用。在考虑社会效果时需要判断对环境的破坏程度、对电力产业结构的调整作用、对风力发电建设以及社会经济的促进作用等。除去直接影响,风力发电场的建设还会推动当地经济发展,给当地居民提供就业岗位,为当地政府增加税收,进而能够使政府拥有建设当地公共环境以及设施的资金,促进当地的城镇化速度以及生活水平的提升。 风电建设项目属于一项大工程,不仅需要考虑上述几点,还需要考虑到建设项目的规模、建设材料以及设备的布置、电气系统的改造、施工组织的设计、对工作人员劳动安全的保障、节约建设资源等多方面内容[6]。 结束语: 风电建设项目的出现对我国电力产业结构的调整有重要的积极影响,同时也解决了我国对电力资源的迫切需求。但是在风电项目的发展过程中,出现了极其恶劣的圈地行为,个别风电建设项目不仅没能为社会带来积极作用,甚至还造成经济利润低下的现象,给社会和电力企业的发展带来了不良影响。面对这种现状,政府需要不断对风电建设项目体系进行完善,规范风电建设管理体制,促进风力发电的电源以及电网的建设能够有较好的衔接。在风电建设的可行性研究阶段,相关单位需要实地考察工程项目的发展状况,从项目效果以及经济成本两方面出发,对风电建设项目的规模进行调整。 参考文献: [1]姚厚斌,刘洪强,李林华,张家阳,宁辉,陈胜兰. 南方集体林区山地型风电项目对森林生态的影响[J]. 中南林业调查规划,2018,37(03):29-31+66.

风电并网技术标准(word版)

ICS 备案号: DL 中华人民共和国电力行业标准 P DL/Txxxx-200x 风电并网技术标准 Regulations for Wind Power Connecting to the System (征求意见稿) 200x-xx-xx发布200x-xx-xx实施中华人民共和国国家发展和改革委员会发布

DL/T —20 中华人民共和国电力行业标准 P DL/Txxxx-2QQx 风电并网技术标准 Regulations for Wind Power Connecting to the System 主编单位:中国电力工程顾问集团公司 批准部门:中华人民共和国国家能源局 批准文号:

前言 根据国家能源局文件国能电力「2009]167号《国家能源局关于委托开展风电并网技术标准编制工作的函》,编制风电并网技术标准。《风电场接入电力系统技术规定》GB/Z 19963- 2005于2005年发布实施,对接入我国电力系统的风电场提出了技术要求。该规定主要考虑了我国风电尚处于发展初期,风电机组制造产业处于起步阶段,风电在电力系统中所占的比例较小,接入比较分散的实际情况,对风电场的技术要求较低。根据我国风电发展的实际情况,各地区风电装机规模和建设进度不断加快,风电在电网中的比重不断提高,原有规定已不能适应需要。为解决大规模风电的并网问题,在风电大规模发展的情况下实现风电与电网的协调发展,特编制本标准。 本标准土要针对大规模风电场接入电网提出技术要求,由风电场技术规定、风电机组技术规定组成。 本标准由国家能源局提出并归口。 本标准主编单位:中国电力工程顾问集团公司 参编单位:中国电力科学研究院 本标准主要起草人:徐小东宋漩坤张琳郭佳李炜李冰寒韩晓琪饶建业佘晓平

风电设备研发及制造项目可行性研究报告

陕西省榆林市高新区风电设备研究及制造项目 可 行 性 研 究 报 告 编制单位:北京中投信德国际信息咨询有限司 编制时间:https://www.wendangku.net/doc/7b3008009.html,

目录 10 (10) 第一章项目总论...................................................................................................... 1.1项目名称、主办单位名称、法人代表 (10) 1.1.1项目名称 (10) 1.1.2建设单位名称 (10) 1.1.3法人代表 (10) 1.2建设单位介绍 (10) 1.3编制依据和原则 (11) 1.3.1编辑依据 (11) 1.3.2编制原则 (12) 1.4研究范围 (13) 1.4.1拟建设地点 (13) 1.4.2建设内容与规模 (13) 1.4.3项目性质 (16) 1.4.4项目总投资及资金筹措 (16) 1.4.5建设期 (17) 1.5主要技术经济指标 (18) 1.6结论 (19) 1.6.1专家意见 (19) 1.6.2建议 (20) 21 (21) 第二章项目背景及必要性分析.............................................................................. 2.1项目背景.. (21) 2.1.1风电发展历程 (21) 2.1.2世界风电行业发展 (21) 2.1.3我国风电行业发展 (23) 2.1.4项目所在地风电行业发展 (24) 2.2政策环境及发展规划 (25) 2.2.1国家政策及发展规划 (25)

风电并网对电力系统的影响分析开题报告

毕业设计(论文)开题报告书 课题名称风电并网对电力系统的影响分析 学生姓名黄志勇 学号0741227305 系、年级专业电气工程系、07电气工程及其自动化 指导教师袁旭龙副教授 2010年12 月20 日

一、课题的来源、目的意义(包括应用前景)、国内外现状及水平 课题来源: 风能作为一中清洁的能源受到了全世界普遍的青睐,但是风能发电也存在这一些难以解决的问题,如风电并网对系统的影响以及风力发电的规划是摆在眼前的现实问题。风力发电并网后会对电力系统产生不小的影响,会影响到电网的稳定性、电网电压,电能质量和继电保护装置,还会造成谐波污染。其中由风电并网所引起的电压波动和闪变是风电并网的主要负面影响。虽然现在风力发电机组大都采用软并网方式,但是启动时仍会产生较大的冲击电流,使得风电机组输出的功率不稳定,进而会导致电压的波动和闪变。电压的波动和闪变会使电灯闪烁,电视机画面不稳定,电动机转速变化严重影响到工业产品的质量,在某些特殊行业电压不稳会使一些精密的仪器出现测量错误,严重时还会引发重大事故。风能作为一种间歇性能源,加之风能资源的预测准确度并不能完全符合电力系统对电能质量的要求,所以寻求新途径新思路解决风电对系统的影响也自然成了许多电力行业工作人员的目标。 目的意义: 综合运用所学的理论知识,使理论与实践相结合,尽快适应生产实际;提高动手能力和分析问题、解决问题的能力;增强工程观念;提高查阅资料和阅读专业英语资料的能力。 随着世界能源日益紧缺和全球气候变暖趋势增强,新能源、可再生资源的开发利用成为了解决上述问题的主要手段之一。风力发电是目前可再生能源各种技术中发展最快、技术最为成熟、最具大规模和商业化前景的产业,是最有可能成为主流电源的可再生能源技术之一。所以采取措施改善风电并网对电力系统的一些负面影响,积极促进风电的开发利用,是优化能源结构,保障能源安全,缓解能源利用造成的环境污染,促进能源与经济、能源与环境协调发展的重要的选择,是建设资源节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。 国内现状及水平: 我国是世界上利用风能最早的国家之一,可以开发利用的风能资源仅次于前苏联和美国,为世界第三位。目前,我国已经拥有750kw以下各类风电设备的制造能力,兆瓦级风力发电机组正在研究试验阶段,风电机组正由定桨矩型向变桨矩型过渡。 国内风电场装机大多数为mw级以下的定桨距定速型风机。其中,600kw和750kw 的国内生产厂家超过数十家,而且占据了市场的80%以上,国产化率已达90%;mw

风电光伏技术标准清单

风力发电工程 序号专用标准名称标准编号备注 一综合管理 1 风力发电工程质量监督检查大纲国能安全[2016]102号2016-04-05实施 2 风力发电工程建设监理规范NB/T 31084-2016 2016-06-01实施 3 风力发电工程施工组织设计规范DL/T 5384-2007 4 风电场工程劳动安全与工业卫生验收规范NB/T 31073-20152015-09-01实施 5 风力发电企业科技文件归档与整理规范NB/T 31021-2012 二社会监督 1 电力业务许可证管理规定国家电监会令第9号2005-10-13实施 关于印发风电场工程竣工验收管理暂行办法和风电场项目后评 2 国能新能[2012]310号 价管理暂行办法的通知 三消防工程 1 风力发电机组消防系统技术规程CECS 391:20142015-05-01实施四风电工程专用标准 1 设计标准 风电场工程勘察设计收费标准NB/T 31007-2011 风电场工程可行性研究报告设计概算经编制办法及计算标准FD 001-2007 风电场工程等级划分及安全标准(试行)FD 002-2007 风电机组地基基础设计规定(试行)FD 003-2007 风电场工程概算定额FD 004-2007 风力发电场设计规范GB 51096-20152015-11-01实施风力发电厂设计技术规范DL/T 5383-2007 风电场设计防火规范NB 31089-20162016-06-01实施风力发电机组雷电防护系统技术规范NB/T 31039-2012 风电机组低电压穿越能力测试规程NB/T 31051-2014 风电机组电网适应性测试规程NB/T 31054-2014 风力发电机组接地技术规范NB/T 31056-2014 风力发电场集电系统过电压保护技术规范NB/T 31057-2014

风电大规模并网对电网的影响

由于风能具有随机性、间歇性、不稳 定性的特点,当风电装机容量占总电网容量的比例较大时会对电网的稳定和安全运行带来冲击。本文针对这一问题,阐述了大规模风电并网后对电力系统稳定性、电能质量、发电计划与调度、系统备用容量等方面的影响。并对风电的经济性进行了分析。 风电并网对电网影响主要表现为以下几方面: 1.电压闪变 风力发电机组大多采用软并网方式,但是在启动时仍然会产生较大的冲击电流。当风速超过切出风速时,风机会从额定出力状态自动退出运行。如果整个风电场所有风机几乎同时动作,这种冲击对配电网的影响十分明显。不但如此,风速的变化和风机的塔影效应都会导致风机出力的波动,而其波动正好处在能够产生电压闪变的频率范围之内(低于25Hz),因此,风机在正常运行时也会给电网带来闪变问题,影响电能质量。已有的研究成果表明,闪变对并网点的短路电流水平和电网的阻抗比(也有说是阻抗角)十分敏感。 2.谐波污染 风电给系统带来谐波的途径主要有两种:一种是风力发电机本身配备的电力电子装置,可能带来谐波问题。对于直接和电网相连的恒速风力发电机,软启动阶段要通过电力电子装置与电网相连,因此会产生一定的谐波,不过因为过程很短,发生的次数也不多,通常可以忽略。但是对于变速风力发电机则不然,因为变速风力发电机通过整流和逆变装置接入系统,如果电力电子装置的切换频率恰好在产生谐波的范围内,则会产生很严重的谐波问题,不过随着电力电子器件的不断改进,这一问题也在逐步得到解决。另一种是风力发电机的并联补偿电容器可能和线路电抗发生谐振,在实际运行中,曾经观测到在风电场出口变压器的低压侧产生大量谐波的现象。与电压闪变问题相比,风电并网带来的谐波问题不是很严重。 3.电压稳定性 大型风电场及其周围地区,常常会有电压波动大的情况。主要是因为以下三种情况。风力发电机组启动时仍然会产生较大的冲击电流。单台风力发电机组并网对电网电压的冲击相对较小,但并网过程至少持续一段时间后(约为几十秒)才基本消失,多台风力发电机组同时直接并网会造成电网电压骤降。 因此多台风力发电机组的并网需分组进行,且要有一定的间隔时间。当风速超过切出风速或发生故障时,风力发电机会从额定出力状态自动退出并网状态,风力发电机组的脱网会产生电网电压的突降,而机端较多的电容补偿由于抬高了脱网前风电场的运行电压,从而引起了更大的电网电压的下降。

华北11万千瓦陆上风电开发可行性研究报告-广州中撰咨询

华北11万千瓦陆上风电开发可行性研究报告 (典型案例〃仅供参考) 广州中撰企业投资咨询有限公司 地址:中国·广州

目录 第一章华北11万千瓦陆上风电开发概论 (1) 一、华北11万千瓦陆上风电开发名称及承办单位 (1) 二、华北11万千瓦陆上风电开发可行性研究报告委托编制单位 (1) 三、可行性研究的目的 (1) 四、可行性研究报告编制依据原则和范围 (2) (一)项目可行性报告编制依据 (2) (二)可行性研究报告编制原则 (2) (三)可行性研究报告编制范围 (4) 五、研究的主要过程 (5) 六、华北11万千瓦陆上风电开发产品方案及建设规模 (6) 七、华北11万千瓦陆上风电开发总投资估算 (6) 八、工艺技术装备方案的选择 (6) 九、项目实施进度建议 (6) 十、研究结论 (6) 十一、华北11万千瓦陆上风电开发主要经济技术指标 (9) 项目主要经济技术指标一览表 (9) 第二章华北11万千瓦陆上风电开发产品说明 (15) 第三章华北11万千瓦陆上风电开发市场分析预测 (15) 第四章项目选址科学性分析 (15) 一、厂址的选择原则 (15) 二、厂址选择方案 (16) 四、选址用地权属性质类别及占地面积 (17) 五、项目用地利用指标 (17) 项目占地及建筑工程投资一览表 (17) 六、项目选址综合评价 (18)

第五章项目建设内容与建设规模 (19) 一、建设内容 (19) (一)土建工程 (19) (二)设备购臵 (20) 二、建设规模 (20) 第六章原辅材料供应及基本生产条件 (21) 一、原辅材料供应条件 (21) (一)主要原辅材料供应 (21) (二)原辅材料来源 (21) 原辅材料及能源供应情况一览表 (21) 二、基本生产条件 (22) 第七章工程技术方案 (23) 一、工艺技术方案的选用原则 (23) 二、工艺技术方案 (24) (一)工艺技术来源及特点 (24) (二)技术保障措施 (25) (三)产品生产工艺流程 (25) 华北11万千瓦陆上风电开发生产工艺流程示意简图 (25) 三、设备的选择 (26) (一)设备配臵原则 (26) (二)设备配臵方案 (27) 主要设备投资明细表 (27) 第八章环境保护 (28) 一、环境保护设计依据 (28) 二、污染物的来源 (29) (一)华北11万千瓦陆上风电开发建设期污染源 (30) (二)华北11万千瓦陆上风电开发运营期污染源 (30)

有关风电新能源发展与并网技术的探讨

有关风电新能源发展与并网技术的探讨 发表时间:2018-07-31T12:46:23.827Z 来源:《建筑模拟》2018年第10期作者:乔健邓高 [导读] 能源紧张和环境污染问题现在已被世界公认为一大难题,可再生能源的开发和利用越来越受到各界人士的青睐。 国家电投集团河南新能源有限公司河南郑州 450000 摘要:风电新能源因其自身独特的优势和我国地理位置优越性,开发和利用风电新能源具有一定的优势,但由于风电难以储存、风能不稳定、风电场位置分布不均匀,在风电并网方面存在一定的难度,本文中通过探讨风电新能源发展与并网技术,为我国新能源风电的发展提供一定的理论依据。 关键词:风电新能源;发展;并网技术 能源紧张和环境污染问题现在已被世界公认为一大难题,可再生能源的开发和利用越来越受到各界人士的青睐。在可再生能源中,风力发电因技术相对其它新能源来说相对成熟,因此在我国也受到了更多的重视和关注,应用也越来越广泛。加之,风能资源实际上也是在间接利用太阳能,本身具有污染小、占地少、储量大的优点,我国具有较大的地理面积和较长的海岸线,因此,在我国推行风力发电具有一定的有利条件。本文中笔者通过探讨风电新能源与并网技术在新能源风力发电中的应用,重点突出并网技术对于风力发电的影响。 一制约我国风力发电机装机规模的因素 风力发电因其独特的优势,被越来越多的开发者所重视,得到了较好的发展,我国沿海地区和内部大陆风能资源比较丰富的地方,都逐步在加快风能资源的开发和利用,建立了一定数量的风电场,现在风力发电也形成一定的规模,逐步向产业化发展。这对于我国调整产业结构、转变经济结构、治理大气环境具有一定的优势和意义。 中国风电新装机容量在2016年达到了2337万kw,数量已经很大,远远超过世界发达国家,已成为世界第五大风电开发国之一。但是我国风电设备技术相对落后,而且在供电方面,我国的电力系统主要是恒温恒频异步风电系统,而风电比较依赖自燃资源,电源比较分散,这就造成了风电并网电网后,降低了电网的稳定性和质量,很多企业不愿意风电入网。因此,在我国要不断发展风电事业,就必须首要解决风电入网问题。 1.1 风能在储存方面较难 风电在存储过程中成本较高,风电相较于火力发电成本就较高,同时,相比较储电成本,发电成本更高,这就导致基本上不储电的现状。 1.2 不稳定的风能 对于风能来说,主要利用自然资源,风向和风速都是不确定因素,属于过程性能源,因此,随机性和不稳定性的特点,风力发电过程中也较难控制。因此,通过风力发电,电能波动性较大,也比较随机。 1.3 分布不均匀的风电场 我国地理位置大,风能资源分布不均匀,风能资源较丰富的地区与负荷中心距离较远,当需要开发大规模风电时,就需要相应配套的风电输送设备,同时配合强化电网建设。 二解决我国风电并网技术难题的有效途径 2.1 科学合理管理电力项目工程 风电工程是可持续发展的一个重要战略和举措,因此要不断深入和发展风力发电项目,在建设和使用过程中,一旦出现问题,要深度剖析原因,使得风力发电项目向着健康有序的方向发展。同时加大监督检查施工现场,若与设计存在偏差,要及时记录分析,综合考虑各方面因素,及时调整施工,减少工程变更,使后续工程有序开展进行。 2.2 合理规划建设、优化布局结构 闭环结构开环运行的方式应该为电网建设所使用,采用此方式,可以有效提高电网的稳定性。换言之,网络建设主要为环形状,出现故障时转变为辐射状,线路出现故障,技术人员就必须能够通过合理使用开关,选择其它线路供电,用来保证电路的稳定性。因此,在开发风力发电时,也要采取这种手段,这样有利于风力发电入网建设,这就需要结合具体实际情况,合理进行规划,形成自己的布局结构,以创造更大的经济效益。 2.3 通过降低功率损耗来降低电网压力 有功损耗和无功损耗是电网中的两种损耗形式。因此要通过功率计算来深化研究功率损耗,采用降低损耗的方式可以有效减少用电负荷,进一步延长了用电设备的使用寿命。换言之,我们在设计电路时,要合理选择导线的路径,减少电路中电阻的功率损耗,这个主要通过有功功率的计算来实现。 在考虑无功功率的损耗问题时,这就在于专业变压器的选择问题,这也是要求在我国建设和发展电网事业时,要不断实现电网资源的整合,采取静止无功补偿器、同步调相机、并联电容器等方法,来实现有针对性的无功补偿。对于我国来说,要结合自身电网特点,建设和选择设备时进行有针对性的选择,不断降低电网运行过程的负荷问题,这样有利于新能源风电事业的发展,从而创造出更大更多的经济效益。 2.4 不断提高风电设备技术,延长使用寿命 我国风能资源较丰富的地方与用电负荷距离较远,就存在必须进行输电,输电线路长,就不可避免得电能损耗,从而造成一定的资源浪费现象。与此同时,在输电线路上的电能损耗,电压就存在了偏低的现象,这就造成电力系统不能在正常负载下正常运行。电灯在使用的过程中,因为这一原因,低电压造成感应电机的温度上升,使得电灯没有达到使用寿命,就降低了其亮度。在采用风力发电的过程中,可以采用在变压器上设置开关的方法,有效避免电压过低,从而降低电能损耗。这就需要电力行业发展时,要不断为风力发电提供一定的技术、资金支持,完善电网基础设施建设。 2.5 多能互补政策的实施 风力发电不稳定,电速过快电压过高,就会停止设备运行。为了能够解决在风力发电并网后存在的技术问题,我国政府要不断为风力发电配套电力调度,完善市场机制,可以在条件允许的情况下,采取多种能源互补的运行模式,促进电网消耗风电的能力,探索我国自身

风电相关国家标准整理

国家相关标准 风力发电机组功率特性测试 主要依照IEC61400-12-1:2005风电机组功率特性测试是目前唯一一个正式版本电流互感器级别应满足IEC 60044-1 电压互感器级别应满足IEC 60186 功率变送器准确度应满足GB/T 13850-1998要求,级别为0.5级或更高 IEC 61400-12-1 功率曲线 IEC 61400-12-1 带有场地标定的功率曲线 IEC 61400-12-2 机舱功率曲线 IEC 61400-12 新旧版本区别 对于垂直轴风电机组,气象桅杆的位置不同 改变了周围区域的环境要求 改变了障碍物和临近风电机组影响的估算方法 使用具有余弦相应的风速计 根据场地条件将风速计分为A、B、S三个等级 根据高风速切入和并网信号可以得到两条功率曲线 风速计校准要符合MEASNET规定 风速计需要分级 电网频率偏差不超过2HZ 场地标定只能通过测量,不能用数值模拟 场地标定的每一扇区分段至少为10° 可以同步校准风速计 改进了对风速计安装的描述 通过计算确定横杆长度 增加针对小型风机的额外章节 MEASNET标准和旧版IEC61400-12标准区别 使用全部可用的测量扇区,否则在报告中说明 不允许使用数值场地标定 场地标定更详细的描述,包括不确定度分析 只允许将风速计置于顶部 风速计的校准必须符合MEASNET准则 不使用AEP不完整标准 轮毂高度、风轮直径、桨角只能通过测量来判定,不能按照制造商提供的判定报告中必须提供全方位的照片 IEC61400-12-1:Power performance measurement for electricity producing wind turbine(2005)风电机组功率特性测试 可选择:场地标定 IEC61400-12-2:Power curve verification of individual wind turbine,单台风电机组功率曲线验证(未完成)

风力发电并网技术及电能质量控制策略

风力发电并网技术及电能质量控制策略 发表时间:2018-08-20T17:02:21.880Z 来源:《红地产》2017年8月作者:熊毅 [导读] 随着我国科学技术的发展,社会的进步,加上矿物资源越来越贫乏, 随着风力发电技术的不断发展,已经从过去的小型风力发电机独立运行发展为大型发电机组并网运行,也就是常说的风力发电场并网运行。采用这种运行方式以后,不但提高了对风力的利用率,还在电能供给方面做出了卓越的成绩。在电能的质量控制面,因为风力发电并网技术的实行,使电能质量控制达到了良的效果,从而在根本上改变了人们的用电状况,为人们的工作和生活增添了一份助力。 1 风力发电的原理和技术 空旷的原野和辽阔的海面是风能的优质资源,风力发电是利用大自然中的空气以一定速度流动所产生的风能驱动风车的叶片旋转,将此旋转运动在增速机中转速提升,在由此产生的力矩带动下,发电机组中的导体通过切割磁力线产生感应电动势,外接闭合回路在导体中会有电流产生,实现风能向电能的转换。依据目前的风车技术,只要风速大于 3 米 / 秒便可以产生电能,实现发电目的。 风力发电机一般有风轮、偏航装置、发电机组、塔架、限速安全机构和储能用蓄电池等部件构成。风轮是由,个或、个叶片组成的集风装置,它的作用是采集风的动能转变为风轮旋转的机械能。风轮后面的调向器也叫尾舵,它的功能是控制风轮的迎风方向,使风轮随时面对风向,最大限度地获取风能。限速安全机构的作用是对风轮的转速予以一定的限制,使之在规定的范围内保持相对稳定,起到保证风力发电机限速平稳运行的作用。塔架则是机组的承载和风轮的支撑机构。 由于自然界的风速极不稳定,其很强的随机性和间歇性致使风力发电机的输出功率也极不稳定,高峰和低谷落差甚大,所以,风力发电机发出的电能不能直接用在电负载上,而是先用铅酸蓄电池储存起来,以保持风力发电系统持续稳定的供电运行状态。 2 风力发电并网技术 风电并网技术,是发电机输出电压,在频率、幅值和相位以上及电网系统电压是一致的。而随着风电机组容量的逐渐增大,风电电力并网的时候对电网的冲击也随之增大,因此选择科学的风电并网技术是十分必要的。 2.1 同步风力发电机组并网技术 同步发电机在运行的过程当中,一方面要输出有功功率,而另一方面则需提供无功功率,此外还需周波稳定及质量高,所以被广泛采用。然而怎么将这项技术与风电机组的并网结合起来也是一个问题,通常因风速不稳定等因素造成了转子转矩的不稳定,在并网的时候调速的性能不能达到精度要求,若不采取有效的控制,就会出现无功振荡或失步的问题。特别是重载情况,结果可能会更加的严重。但是近些年,随着科学技术不断提高,新型的电力电子技术能够在一定的程度上处理好这个问题,例如说一些变频装置。所以同步风力发电机组并网技术应当给予足够重视。 2.2 异步风力发电机组并网技术 与同步风电机组并网技术不同,异步风电机运行的过程当中,其主要凭借转差率调整负荷,因此调速的精度要求较低,也不需要同步设备与整步操作,只需要在其转速接近同步转速的时候,就能够轻松的并网。风电机组配用异步发电机,优点就在这项技术控制装置相对较为简单,在并网之后无振荡与失步问题,并且运行稳定及可靠。而缺点是直接并网可能会造成大冲击电流出现,降低电压,从而对系统运行的安全造成一定影响,系统的本身没有无功功率,其需要进行无功补偿。若不稳定系统频率太低的话,就会使电流剧增及电压过载。因此,对异步风电机组要进行严格的监视,并采取有效的措施,才能够保证发电机组的安全运行。 3 电能质量控制策略 3.1 改善电能质量 电能质量就是电力系统中电能的质量,理想的电能应该是美对称的正弦波,但有些因素会使波形偏离对称正弦,由此便产生了电能质量问题。很多城市的电能质量较低,对人们的生活和工作产生了很大的影响,因此必须改善电能质量。主要方法为:首先可以改善电功率因数,使无功就地平衡,但要注意的是,一定要合理选择供电半径。其次要合理选择供电系统线路的导线截面,但要注意合理配置变电与配电设备,防止其过负荷运行。第三要适当设置调压措施,例如串联补偿、变压器加装有载调压装置、装同期调试相机或者静电电容器等。以上三种措施,在实际的用中对电能质量的改善具有良好的效果,可以大力推广。同时,我们要注意及时对百姓的用电情况进行调查,找出不足之处,以便于对电能质量及时进行改善。 3.2 提高电能质量 电能质量的高低影响着人们的日常生活和工作,因此在改善电能质量的基础上,必须有所提高。很多城市的电能质量虽然得了改善,但还是没有办法满足人们的需求,因此,提高电能质量成为了人们的迫切要求,对于科研人员来说也是一项重要的任务。要想提高电能质量,首先要找出供电电压超过允许偏差的原因,经过大量的调查和研究,我们发现原因主要有三点,一是冲击性负荷、非对称性负荷的影响;二是调压措施缺乏或使用不当;三是线路过负荷运行。根据上述三点原因,使用风力发电并网技术可以有效的提高电能质量,不仅节省了运营成本,而且对风能的利用率也提高了不少。 4 结束语 综上所述,研究风力发电并网技术及电能质量控制策略对确保电网电能质量具有重要的作用。因此要进一步提高风力发电并、网技术及电能质量控制策略,这样才能促进整个电力系统的稳定运行。 参考文献: [1] 常耀华 . 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论 [J]. 电子制作 ,2014(01):266. [2] 齐洁 , 常耀华 . 对风力发电并网技术与其电能质量控制策略浅论 [J]. 企业研究 ,2014(02):153. [3] 魏巍 , 关乃夫 , 徐冰 . 风力发电并网技术及电能质量控制 [J]. 吉林电力 ,2014,42(05):24-26. [4] 樊裕博 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].科技传播 ,2015,7(21):43-44. [5] 邹金运 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].黑龙江科技信息 ,2015(35):88. [6] 谢鹏 . 风力发电并网技术与电能质量控制 [J]. 科技创新导报 ,2016,13(13):41+70. [7] 路立仁 . 浅析风力发电并网技术及电能控制策略 [J].科技与创新 ,2016(17):134. [8] 张国新 . 风力发电并网技术及电能质量控制策略 [J].电力自动化设备 ,2009,29(06):130-133.

风电并网稳定性开题报告

南京工程学院 毕业设计开题报告 课题名称:风力发电场并网运行稳定性研究 学生姓名:李金鹏 指导教师:陈刚 所在院部:电力工程学院 专业名称:电气工程及其自动化 南京工程学院 2012年3月5日

说明 1.根据南京工程学院《毕业设计(论文)工作管理规定》,学生必须撰写《毕业设计(论文)开题报告》,由指导教师签署意见、教研室审查,系教学主任批准后实施。 2.开题报告是毕业设计(论文)答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。学生应当在毕业设计(论文)工作前期内完成,开题报告不合格者不得参加答辩。 3.毕业设计开题报告各项内容要实事求是,逐条认真填写。其中的文字表达要明确、严谨,语言通顺,外来语要同时用原文和中文表达。第一次出现缩写词,须注出全称。 4.本报告中,由学生本人撰写的对课题和研究工作的分析及描述,应不少于2000字,没有经过整理归纳,缺乏个人见解仅仅从网上下载材料拼凑而成的开题报告按不合格论。 5.开题报告检查原则上在第2~4周完成,各系完成毕业设计开题检查后,应写一份开题情况总结报告。

毕业设计(论文)开题报告 学生姓名李金鹏学号206080923 专业电气工程及其自动化指导教师姓名陈刚职称讲师所在院部电力工程学院课题来源自拟课题课题性质工程研究课题名称风力发电场并网运行稳定性研究 毕业设计的内容和意义 内容: 早期风电的单机容量较小,大多采用结构简单、并网方便的异步发电机,直接和配电网相连,对系统影响不大。但随着风电场的容量越来越大,对系统的影响也越来越明显,而风电场所在地区往往人口稀少,处于供电网络的末端,承受冲击的能力很弱,给配电网带来谐波污染、电压波动及闪变等问题。 因此以恒速恒频异步风力发电机组成的风电场为研究对象,建立风力发电系统的线性化状态方程。研究包含风电场的电力系统潮流算法,利用MATLAB及其仿真平台实现电力系统潮流计算以及机电暂态仿真。分析比较各种潮流算法的优缺点。建立简单系统的小干扰稳定分析线性化状态方程,得出了状态矩阵元素的参数表示形式。用特征值分析方法研究大型风电场接入电网后的系统小干扰稳定问题。分析风电场改变对系统小干扰稳定性的影响。采用时域仿真方法研究大型风电场接入电网后的系统暂态稳定问题。 意义: 据国际能源署统计,全球风力发电机总装机容量1999年的2000兆瓦增加到2005年的60000兆瓦,世界风能市场装机资金达450亿欧元,提供50万个就业岗位。风能这种清洁能源每年可以减少2.04亿吨的二氧化碳排放量。 随着风电装机容量的增加,在电网中所占比例的增大,风能的随机性、间隙性特点,和风电场采用异步发电机的一些特性,使稳态电压值上升、过电流、保护装置的动作误差,电压闪变、谐波、浪涌电流造成的电压降落,从而使得风电的并网运行对电网的安全,稳定运行带来重大的影响。其中最为突出的问题就是使风电系统的电能质量严重下降,甚至导致电压崩溃。风电场脱网事故频发,对电网安全运行构成威胁,所以进行风力发电并网运行稳定性研究是非常必要的。

风力发电项目可行性研究报告

风力发电项目可行性 研究报告

目录 1. 总论 (5) 1.1 项目提出的背景,投资的必要性和经济意义 (6) 1.1.1 项目提出的背景 (6) 1.1.2 投资的必要性 (7) 1.1.2.1 世界风能开发现状与展望 (7) 1.1.2.2 风力发电原理 (10) 1.1.2.3 风力发电技术已相当成熟 (11) 1.1.2.4 风能经济 (12) 1.1.2.5 风能资源十分丰富 (14) 1.1.2.6 风电成本已具有市场竞争力 (16) 1.1.2.7 我国风电行业的发展历程 (17) 1.1.2.8 我国风电行业发展现状 (19) 1.1.2.9 潜在市场及发展趋势 (21) 1.1.2.9.1 潜在市场 (21) 1.1.2.9.2 发展趋势 (22) 1.1.2.10 我国几大风电场介绍 (29) 1.1.2.11 国家对风电投资的政策 (30)

1.1.2.11.1 世界鼓励风电的政策措施 (30) 1.1.2.11.2 长期保护性电价 (30) 1.1.2.11.3 可再生能源配额政策 (31) 1.1.2.11.4 公共效益基金 (32) 1.1.2.11.5 招投标政策 (32) 1.1.2.11.6 我国对风电发展的政策 (32) 1.1.3 投资的经济意义 (40) 1.2 研究工作的依据和范围 (41) 1.2.1 国家有关的发展规划、计划文件。包括对该行业的鼓励、 特许、限制、禁止等有关规定。 (41) 1.2.2 拟建地区的环境现状资料 (42) 1.2.3 主要工艺和装置的技术资料及自然、社会、经济方面的有 关资料等等。 (42) 1.2.3.1 方案一 (42) 1.2.3.2 方案二 (43) 2. 需求预测和拟建规模 (44) 2.1 国内外需求情况的预测 (44) 2.2 国内现有工厂生产能力的调查 (46) 2.3 销售预测、价格分析、产品竞争能力,进入国际市场的前景 (49) 2.4. 投资估算与资金筹措 (49) 2.4.1 方案一 (49)

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