??????? 6、對繼電保護裝置的影響
??????? 與常規(guī)配電網(wǎng)保護不同，通過風(fēng)電場與電力系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線的潮流有時是雙向的。風(fēng)力發(fā)電機組在有風(fēng)期間都和電網(wǎng)相連，當(dāng)風(fēng)速在起動風(fēng)速附近變化時，為防止風(fēng)電機組頻繁投切對接觸器的損害，允許風(fēng)電機組短時電動機運行，此時會改變聯(lián)絡(luò)線的潮流方向，繼電保護裝置應(yīng)充分考慮到這種運行方式。其次，并網(wǎng)運行的異步發(fā)電機沒有獨立的勵磁機構(gòu)，在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時，由于機端電壓顯著降低，異步發(fā)電機僅能提供短暫的沖擊短路電流。此外， 由于目前一般風(fēng)機出口電壓大都是690V，折算到35kV(威更高電壓等級)側(cè)時其阻抗需乘以 =(u35／Uo 6 ),因此從35kV側(cè)的等值電路來看，風(fēng)力發(fā)電機及相應(yīng)的低壓電纜相當(dāng)于一個很大的限流電抗，短路電流無法送出，因此風(fēng)電接入點的保護配置要考慮到風(fēng)電場的這一特點?？傊?，風(fēng)電場故障電流主要由公用電網(wǎng)電源提供，風(fēng)電場保護的技術(shù)困難是如何根據(jù)有限的故障電流來識別故障的發(fā)生，從而使保護裝置快速而準(zhǔn)確地動作。
??????? 7、大容量風(fēng)電并網(wǎng)電網(wǎng)故障對潮流的影響
??????? 在電網(wǎng)發(fā)生事故時，系統(tǒng)電壓瞬時發(fā)生變化，風(fēng)機在自身保護特性的作用下，降低了出力，系統(tǒng)潮流重新分布，重要聯(lián)絡(luò)線潮流變化明顯。通過電網(wǎng)實際故障經(jīng)模擬計算故障情況下風(fēng)電機組出力變化對系統(tǒng)潮流的影響，因此在各種工況計算時，應(yīng)充分考慮風(fēng)電機組出力對計算結(jié)果的影響。積累風(fēng)電運行經(jīng)驗，對故障期間風(fēng)電受低電壓能機組的實際動作、出力變化情況提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以提高仿真計算的精確度，更好地掌握在風(fēng)電機組并網(wǎng)時的系統(tǒng)運行經(jīng)驗。
??????? 8、電網(wǎng)電壓不平衡對風(fēng)力發(fā)電機組的影響
??????? 潮流計算是獲取電網(wǎng)運行情況和分析電網(wǎng)穩(wěn)定狀態(tài)的基礎(chǔ)工具, 一些風(fēng)力發(fā)電的相關(guān)研究已經(jīng)使用了潮流計算。這些研究近似認為系統(tǒng)三相平衡, 潮流可以采用單相代表三相來處理, 然而為了研究電網(wǎng)的三相不平衡運行, 三相必須分別計算。由于風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)點電壓取決于系統(tǒng)電壓, 而風(fēng)力發(fā)電機組吸收的無功功率及機端電容補償?shù)臒o功功率與并網(wǎng)點電壓有關(guān)。因此風(fēng)力發(fā)電機組母線電壓、無功均為未知量。風(fēng)力異步發(fā)電機并入電網(wǎng), 發(fā)出有功功率, 吸收無功功率。同時電網(wǎng)通過發(fā)電機終端電壓影響風(fēng)力發(fā)電機組的運行。風(fēng)力發(fā)電機組與電網(wǎng)的關(guān)系實際上是功率和電壓之間的關(guān)系, 通過適當(dāng)連接電網(wǎng)和風(fēng)力發(fā)電機組的模型可以進行綜合仿真. 仿真步驟如下:
??????? (1) 設(shè)t=t0(t0 是仿真周期的起始時間) , 給出各母線電壓各相初始值；
??????? (2) 應(yīng)用t 時刻風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機組終端電壓當(dāng)前值, 進行風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)仿真, 計算出風(fēng)力發(fā)電機組有功、無功功率；
??????? (3) 進行電網(wǎng)三相潮流計算, 得到修正后電壓；
??????? (4) 應(yīng)用t 時刻風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機組終端電壓當(dāng)前值, 進行風(fēng)力發(fā)電機組動態(tài)仿真, 計算出風(fēng)力發(fā)電機組有功、無功功率；
??????? (5) 如果有功和無功功率的初始值與修正后的修正值非常接近(誤差<10-3),則進入第6 步,否則返回第3 步；
??????? (6) t=t+$t($t是時間步長)；
??????? (7) 判斷: 是否t>tend(tend 仿真周期的截止時間),如果此式成立, 進入第8步,否則返回第2 步。
??????? 四、改善風(fēng)電場對電網(wǎng)影響的措施
??????? 風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)對電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定運行帶來的負面影響，可以通過一些有效措施得到改善，進一步降低風(fēng)電對電網(wǎng)的影響。
??????? 1、無功補償技術(shù)
??????? 改善風(fēng)電系統(tǒng)運行性能的無功補償技術(shù)包括風(fēng)電場出口安裝動態(tài)的無功調(diào)節(jié)裝置(svc)、具有有功無功綜合調(diào)節(jié)能力的超導(dǎo)~g(SMES)裝置等措施。靜止無功補償器(svc)可以快速平滑地調(diào)節(jié)無功補償功率的大小，提供動態(tài)的電壓支撐，改善系統(tǒng)的運行性能。將SVC安裝在風(fēng)電場的出口，根據(jù)風(fēng)電場接入點的電壓偏差量來控制svc~l,償?shù)臒o功功率，能夠穩(wěn)定風(fēng)電場節(jié)點電壓，降低風(fēng)電功率波動對電網(wǎng)電壓的影響。SMES可以在四象限靈活調(diào)節(jié)有功和無功功率，為系統(tǒng)提供功率補償，跟蹤電氣量的波動。在風(fēng)電場出口安裝SMES裝置，充分利用SMES有功無功綜合調(diào)節(jié)的能力，可以降低風(fēng)電場輸出功率的波動，穩(wěn)定風(fēng)電場電壓。
??????? 2、風(fēng)電場通過輕型直流輸電(HVDC Light)與電網(wǎng)相連
??????? 輕型直流輸電(HVDC Light)是在電壓源換流器(VSC)技術(shù)、門極可關(guān)斷晶閘管(GTO)及絕緣柵雙極晶體管(IGBT)等全控型功率器件基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。由于使用了基于PWM控制的VSC結(jié)構(gòu)，HVDCLight具有直流輸電的優(yōu)點。HVDC Light不僅解決了分散電源接入的輸電走廊問題，而且其靈活的無功、電壓調(diào)節(jié)能力，打破了短路容量比對風(fēng)電場容量的限制，同時也改善了交流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和電能質(zhì)量，是風(fēng)力發(fā)電等分散電源與電網(wǎng)相連的一種理想選擇。
??????? 3、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組
??????? 隨著電力電子元件的性價比不斷提高，未來幾年變速恒頻電機、雙饋電機等新型發(fā)電機組開始在風(fēng)機上推廣應(yīng)用，風(fēng)電場可以像常規(guī)機組一樣，承擔(dān)電壓及無功控制的任務(wù)，以最大限度提高風(fēng)能的利用效率。使用變速恒頻風(fēng)電機組有幾種方案可供選擇：采用通過電力電子裝置與電網(wǎng)相連的同步發(fā)電機；或者采用變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機，實現(xiàn)風(fēng)機以最佳葉尖比運行，比變槳距控制的實現(xiàn)更簡單、更經(jīng)濟。
??????? 五、結(jié)論
??????? 風(fēng)力發(fā)電是一種新能源,風(fēng)能是近期最有大規(guī)模開發(fā)利用前景的可再生能源,許多國家都制定了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃和激勵政策,以加快技術(shù)改進和市場開拓。目前并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電是大規(guī)模利用風(fēng)能最經(jīng)濟的方式,隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模的擴大,風(fēng)力發(fā)電的成本還將繼續(xù)下降。中國電力部年決定加快風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)化進程,將清潔的風(fēng)能作為世紀(jì)能源可持續(xù)發(fā)展的一個重要組成部分,所以研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)刻不容緩。但隨著風(fēng)電機組單機容量和風(fēng)電場規(guī)模的不斷增大,風(fēng)電也對電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行帶來一定的影響。風(fēng)電機組對電網(wǎng)功率因數(shù)的影響和導(dǎo)致局部電網(wǎng)電壓水平下降是制約風(fēng)電場發(fā)展的因素。研究大型風(fēng)力發(fā)電場接入電力系統(tǒng)的相互影響,開發(fā)相應(yīng)的研究方法和分析工具,對發(fā)展風(fēng)力發(fā)電具有重要的意義和實用價值。
??????? 六、參考文獻
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