電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運(yùn)用

徐海勇

寧夏電力公司寧東供電局，寧夏銀川 750411

為確保電力系統(tǒng)能夠在整個現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)發(fā)展中得到長時間且可持續(xù)性的發(fā)展，展開有關(guān)新型能源在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究可以說是勢在必行的。本文試針對以上問題做詳細(xì)分析與說明，希望能夠引起各方關(guān)注與重視。

1 現(xiàn)階段常見新能源發(fā)電形式分析

嚴(yán)格意義上來說，我們將包括可再生能源以及分布式能源等新型能源形勢稱之為新能源。這也就意味著：首先，新能源多以可再生能源為主；其次，新能源多以分布式能源為主；最后，水能作為一種常規(guī)意義上的能源利用形式，屬于可再生能源的研究范疇，同時也可以作為分散式或是集中式能源進(jìn)行綜合應(yīng)用。在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，各種類型新能源當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的能源形勢當(dāng)屬風(fēng)力發(fā)發(fā)電形式以及太陽能光伏發(fā)電形式這兩種類型。首先，從風(fēng)力發(fā)電形式的角度上來說，現(xiàn)階段全世界范圍內(nèi)有關(guān)風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳迅哂?.2億千瓦，其中我國有關(guān)風(fēng)力發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘恳猿^1200萬千瓦，位居世界第四位。與此同時，我國對于風(fēng)力發(fā)電這種新型能源的關(guān)注及建設(shè)力度正呈現(xiàn)出較為顯著的發(fā)展趨勢，有光風(fēng)力發(fā)電這種新能源發(fā)電形式的發(fā)展目標(biāo)需要在2020年之前實現(xiàn)裝機(jī)總?cè)萘恐羶|級單位以上的增長；其次，從太陽能光伏發(fā)電形式的角度上來說，我國在有關(guān)這種新能源發(fā)電形式的研究與應(yīng)用正處于初級起步階段，現(xiàn)階段有關(guān)太陽能光伏發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘炕具_(dá)到100兆瓦單位，距離世界范圍部分國家超過百萬單位級別的發(fā)展水平還存在一定差距。但我國政府已逐步加大對太陽能光伏發(fā)電形式的規(guī)劃與扶植力度，要求在2020年之前，有關(guān)太陽能光伏發(fā)電的裝機(jī)總?cè)萘窟_(dá)到千萬單位以上的增長，可以說新能源發(fā)電形式潛在空間巨大。

2 電力系統(tǒng)中風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，典型意義上的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)借助于現(xiàn)階段電力電子背靠背變頻技術(shù)實現(xiàn)對發(fā)電功率參數(shù)輸出作業(yè)的有效調(diào)整與控制，并在對電磁轉(zhuǎn)矩控制機(jī)組轉(zhuǎn)速頻率的有效控制過程當(dāng)中實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的目的與意義。一般情況下，整個風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)由主控制器裝置、調(diào)向系統(tǒng)裝置、變距系統(tǒng)裝置以及制動系統(tǒng)裝置這幾個方面所構(gòu)成，這也就決定了在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作用之下整個控制系統(tǒng)的并網(wǎng)方式同傳統(tǒng)意義上的常規(guī)電廠差異顯著。在借助于雙饋方式進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)控制處理的過程當(dāng)中，并網(wǎng)頻率的控制可以通過對轉(zhuǎn)子交流勵磁頻率參數(shù)的調(diào)節(jié)方式予以實現(xiàn)。與此同時，并網(wǎng)電壓的控制可以通過對轉(zhuǎn)子交流勵磁幅值的調(diào)節(jié)方式予以實現(xiàn)。同時，在借助于永磁直驅(qū)方式進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)控制處理的過程當(dāng)中，并網(wǎng)作業(yè)下的跟蹤控制目的能夠在電力電子器件的正常運(yùn)行作業(yè)下予以實現(xiàn)。在實踐工作過程當(dāng)中，其最為顯著的優(yōu)勢在于沖擊電流參數(shù)較小，且能夠?qū)崿F(xiàn)無功與有功的有效控制。更為關(guān)鍵的一點在于：在有關(guān)風(fēng)力發(fā)電接入相對于整個電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性影響的研究過程中發(fā)現(xiàn)：首先，風(fēng)力發(fā)電接入并不對整個電力系統(tǒng)既有的機(jī)電振蕩模式產(chǎn)生影響，并且受到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組自身裝機(jī)容量較小的因素影響，其相對應(yīng)整個電力系統(tǒng)自身所存在的弱阻尼或是負(fù)阻尼震蕩問題并不會產(chǎn)生明顯影響；其次，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的接入并不會造成整個電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性的受損，但這種接入模式使得整個電力系統(tǒng)當(dāng)中部分輸電線路的潮流方向有所明顯改變，這需要在線路保護(hù)設(shè)置中重點考量。

3 電力系統(tǒng)中太陽能光伏發(fā)電技術(shù)的運(yùn)用分析

在當(dāng)前技術(shù)條件支持下，太陽能光伏發(fā)電技術(shù)在應(yīng)用于電力系統(tǒng)作業(yè)實踐過程中的發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式可以表現(xiàn)為以下三種類型：第一種為獨立戶用型，即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電壓予以實現(xiàn)；第二種為并網(wǎng)型，即整個太陽能光伏系統(tǒng)的控制方式通過電壓源電流予以實現(xiàn)；第三種為并網(wǎng)/獨立型，即實現(xiàn)PV以及UPS的融合，在電壓源控制過程當(dāng)中實現(xiàn)有效切換動作。在太陽能光伏發(fā)電技術(shù)應(yīng)用于整個電力系統(tǒng)的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)難度最大的環(huán)節(jié)是如何針對電能質(zhì)量進(jìn)行有效控制。簡單來說，現(xiàn)階段相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)通過對載波頻率的提升方式，對濾波器裝置的優(yōu)化設(shè)計方式以及對群控技術(shù)的綜合應(yīng)用方式，確保有關(guān)注入整個電力系統(tǒng)中的諧波電流參數(shù)能夠始終嚴(yán)格控制在最低限度。更為關(guān)鍵的一點在于：在有關(guān)太陽能光伏發(fā)電接入對電力系統(tǒng)影響的研究過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)有如下一個問題需要特別重視：即電力系統(tǒng)實際運(yùn)行過程當(dāng)中需要通過對保護(hù)/安自裝置的安裝盡可能的避免太陽能光伏發(fā)電接入在對電力系統(tǒng)潮流方向進(jìn)行改變過程中所出現(xiàn)的熔斷器裝置或是斷路器裝置動作失效性問題。

4 結(jié)論

在全球經(jīng)濟(jì)一體化建設(shè)進(jìn)程不斷加劇與城市化建設(shè)發(fā)展規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大的背景作用之下，電力系統(tǒng)相對于國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展體系各行業(yè)領(lǐng)域的重要意義是不容小覷的。有關(guān)新能源發(fā)電在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用備受各方關(guān)注與重視。總而言之，本文針對有關(guān)電力系統(tǒng)中新能源發(fā)電的運(yùn)用相關(guān)問題做出了簡要分析與說明，希望能夠為今后相關(guān)研究與實踐工作的開展提供一定的參考與幫助。

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