風電并網(wǎng)的功率補償問題探究

1、<p>　　風電并網(wǎng)的功率補償問題探究</p><p>　　摘要：隨著社會主義現(xiàn)代化的不斷發(fā)展和前進，我國人民在日常生活和生產(chǎn)中對電力能源的需求越來越超出現(xiàn)有的電力供應范圍，而且就目前的電力發(fā)展來講，國內(nèi)電力設施所供應的電能仍然存在電力質(zhì)量、電力運用效率以及輸送傳輸電力途中電壓和頻率可靠性等問題，所以，相關的科技人員一致認為：要結合現(xiàn)實生活的發(fā)展特點，積極的實現(xiàn)風電并網(wǎng)，這才能從根本上解決電力供應不足的

2、問題，并實現(xiàn)風力發(fā)電可持續(xù)性能源的開發(fā)和利用。 </p><p>　　關鍵詞： 風電；氫能；功率補償；并網(wǎng)發(fā)電；穩(wěn)定性 </p><p>　　中圖分類號：TK91文獻標識碼： A 文章編號： </p><p><b>　　0.前言 </b></p><p>　　現(xiàn)階段，我國已經(jīng)開始大力研究國內(nèi)各地方布局的風力發(fā)電設施裝備

3、，并取得了驚人的成績，由2001年的1200萬瓦到現(xiàn)今的6540.3萬瓦，第三次超越西歐發(fā)達國家，躍居世界榜首。但是，在經(jīng)濟發(fā)展中所出現(xiàn)的并網(wǎng)難得問題不容小覷，如果不能以最優(yōu)的方式實現(xiàn)風電系統(tǒng)的并用，會直接影響電力事業(yè)的發(fā)展速度，以此影響中國社會主義現(xiàn)代化穩(wěn)定前進的速度和進程，所以要大力研究風電并網(wǎng)途中出現(xiàn)的問題并找尋可靠的解決方案[1]。 </p><p>　　1.風電的穩(wěn)定性分析 </p>&l

4、t;p>　　隨著經(jīng)濟全球化、生產(chǎn)社會化的不斷發(fā)展，人們越來越重視環(huán)境的保護與資源的節(jié)約利用和可再生能源的開采問題。風電順應時代潮流，其以無污染、可再生、豐富的特點吸引著國內(nèi)外企業(yè)的眼球，但是由于風力是隨著氣候的變化而不斷變化的，所以風力缺乏穩(wěn)定性?，F(xiàn)階段控制風力能源穩(wěn)定性上主要采用的是“直交直”的方法，也就是通過一個固定的系統(tǒng)采用控制設施的電流電壓，來實現(xiàn)對風速的控制與調(diào)節(jié)。這種方法在其原理是不可挑剔的，但是就目前現(xiàn)實而言，風源時

5、大時小，時有時無，變化莫測，而且這種系統(tǒng)還需要配置相應的蓄電池，因其內(nèi)存電源極其有限，內(nèi)部電流變化，造成其存在不穩(wěn)定性，這些都極大的影響了機械設施對電力的控制效率，所以要想滿足比風力發(fā)電穩(wěn)定性更高的電網(wǎng)來說更是難上加難，對此，必須要采取相應措施解決這些阻礙發(fā)展的問題[2]。 </p><p><b>　　2.功率補償系統(tǒng) </b></p><p>　　針對上面提及的控

6、制風力發(fā)電系統(tǒng)（要求更高）的電網(wǎng)系統(tǒng)所要面臨的問題，科學家開始著手研究電網(wǎng)指數(shù)在物理中的質(zhì)量守恒問題:試想當理想?yún)?shù)值固定時，我們只需要保證調(diào)節(jié)風速的電力系統(tǒng)所需的電壓暢通，通過守恒定律，我們就能得出在調(diào)整電壓面的電源功率和負荷功率，而在完成這一理想階段之前，電力技術人員必須提前精確地算出這個系統(tǒng)所需電壓的補給量，才能在電網(wǎng)的實際系統(tǒng)中實施，但是這個補給量也會隨風力變化程度而發(fā)生相應的變化，例如：當接受的風力足夠強勁時，由于消耗的電壓過

7、多就需要補充更多的電壓，反之亦然。 </p><p>　　3.氫能循環(huán)系統(tǒng)概述 </p><p>　　在提高整個風力并網(wǎng)功率時，我們不能忽視了氫能循環(huán)系統(tǒng)的功能，這種循環(huán)系統(tǒng)主要依靠電力分解和燃燒氫能來完成的，其中電力分解的工作原理是運用負荷原件接通電源，使氫能循環(huán)中的wx能實現(xiàn)平衡電源預測功能的功率。當wh為負值時，就得依靠工作人員在循環(huán)系統(tǒng)中通過氫氣的運動原理將不穩(wěn)定的風力能源轉(zhuǎn)換為能

8、儲存并使用的電力能源，從而補償電力系統(tǒng)中功率的缺失[3]。 </p><p>　　有效的評定在氫能循環(huán)系統(tǒng)工作中參與的是電解質(zhì)還是燃燒元素，對于能否實現(xiàn)工作數(shù)字智能化控制有著巨大的意義。風電技術人員在循環(huán)轉(zhuǎn)換中會優(yōu)先選擇電解質(zhì)，因為電解質(zhì)所用的電解液采用硫酸鈉溶液。硫酸鈉是強電解質(zhì)鹽，其無毒且?guī)缀鯖]有腐蝕性，對設備和環(huán)境都非常好，且價格便宜。這樣，電解過程中在炭電極上就只生成氫氣和氧氣，不會造成環(huán)境污染。 <

9、;/p><p>　　4 系統(tǒng)運及經(jīng)濟性評價氫循環(huán)功率補償系統(tǒng) </p><p>　　氫氣循環(huán)系統(tǒng)要對風力電網(wǎng)進行功率補償，在這一補償過程中，系統(tǒng)運行受到什么樣的影響因素呢？風電電網(wǎng)在實施中對數(shù)字化、智能化、反應速度等技術上要求很高，同時電解池和燃料電池的調(diào)節(jié)比率和響應速度也是至關重要的。然而，因為電解池和燃料電池的組成原理和工作特性可以知道，這兩種原理在應響速度和功率容量上都是可以勝任的，可以

10、通過多個單元并聯(lián)運行的方式得到想要的任何功率數(shù)值，同時工作可靠性也很高。其實就氫能循環(huán)系統(tǒng)的功能而言，用蓄電池也是可以實現(xiàn)的，可是蓄電池用于該系統(tǒng)的最大缺點是充電容量有限，要靠蓄電池來組裝一個兆瓦級別的補償系統(tǒng)，其投資成本是現(xiàn)階段難以接受的，并且蓄電池維護工作也是很繁重的，而且各個電池組的工作壽命、動態(tài)工作特性也是很難滿足大容量運行要求的。氫能循環(huán)系統(tǒng)在其運作原理上與抽水蓄能電站有著異曲同工之妙，兩者都為電力系統(tǒng)供應著充分的電壓，但是抽

11、水式的蓄能方式不是最優(yōu)的電力系統(tǒng)方式，因為它的投入成本相對較高、運作效率較低，除此之外，對環(huán)境的破環(huán)力也相對較大，而且受到我國南北水資源分布不均的影響，特別是將來核電等新能源電站的大量建設以后，在北方等少水地區(qū)用抽水蓄能電站來作為電力系統(tǒng)的功率補償</p><p>　　首先是它所需要的設施占地面積小，這極大的節(jié)約寶貴的土地資源；其次是設施安裝地點要求低，可以根據(jù)電力系統(tǒng)的需要靈活設計安裝；最重要的是這種運轉(zhuǎn)方式對

12、環(huán)境可以做到零污染零排放、無噪聲；而且在系統(tǒng)上可以組成模塊化、積木化程度高，這就為運行可靠、效率高等奠定了基礎；氫循環(huán)功率補償方式還具備支配電力容量大、實現(xiàn)規(guī)模化建造、必要時能實現(xiàn)及時調(diào)整、能跟上電力系統(tǒng)的發(fā)展需要等方面的優(yōu)勢；它的兼容性好，可以利用多種可燃物質(zhì)，實現(xiàn)多種清潔能源混合發(fā)電[4]。 </p><p><b>　　5.結語 </b></p><p>　　總

13、而言之，就現(xiàn)今全球能源開采和利用結構來看，各個國家和地區(qū)已經(jīng)更加注重環(huán)境的保護，積極開采可持續(xù)型發(fā)展能源，例如太陽能、風力、水利等可再生能源，但是這些具有極大潛力的能源仍然會受到各種主、客觀因素的制約（風能資源就有因其分布特點具有不穩(wěn)定性而存在的不足）。然而我國現(xiàn)階段正不斷的研究開發(fā)利用新能源的開采方式，解決在開采階段遇到的各種問題。風電并網(wǎng)的功率補償?shù)姆绞诫m然存在許多技術上的劣勢，但是一旦采用就會為我國的風電資源開采帶來巨大的經(jīng)濟利潤

14、，從而實現(xiàn)人們在生活和工作中更綠色、更環(huán)保、更高效的能源需求。 </p><p><b>　　參考文獻： </b></p><p>　　[1]劉志蜂.關于風電并網(wǎng)的功率補償問題探討[J].浙江電力科技，2010(8)． </p><p>　　[2]曾立東.淺談風電并網(wǎng)的功率補償問題探討的重要性[J].現(xiàn)代商業(yè)周刊，2011(2)． </p