??????? 6、對(duì)繼電保護(hù)裝置的影響
??????? 與常規(guī)配電網(wǎng)保護(hù)不同，通過(guò)風(fēng)電場(chǎng)與電力系統(tǒng)聯(lián)絡(luò)線的潮流有時(shí)是雙向的。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在有風(fēng)期間都和電網(wǎng)相連，當(dāng)風(fēng)速在起動(dòng)風(fēng)速附近變化時(shí)，為防止風(fēng)電機(jī)組頻繁投切對(duì)接觸器的損害，允許風(fēng)電機(jī)組短時(shí)電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，此時(shí)會(huì)改變聯(lián)絡(luò)線的潮流方向，繼電保護(hù)裝置應(yīng)充分考慮到這種運(yùn)行方式。其次，并網(wǎng)運(yùn)行的異步發(fā)電機(jī)沒(méi)有獨(dú)立的勵(lì)磁機(jī)構(gòu)，在電網(wǎng)發(fā)生短路故障時(shí)，由于機(jī)端電壓顯著降低，異步發(fā)電機(jī)僅能提供短暫的沖擊短路電流。此外， 由于目前一般風(fēng)機(jī)出口電壓大都是690V，折算到35kV(威更高電壓等級(jí))側(cè)時(shí)其阻抗需乘以 =(u35／Uo 6 ),因此從35kV側(cè)的等值電路來(lái)看，風(fēng)力發(fā)電機(jī)及相應(yīng)的低壓電纜相當(dāng)于一個(gè)很大的限流電抗，短路電流無(wú)法送出，因此風(fēng)電接入點(diǎn)的保護(hù)配置要考慮到風(fēng)電場(chǎng)的這一特點(diǎn)?？傊?，風(fēng)電場(chǎng)故障電流主要由公用電網(wǎng)電源提供，風(fēng)電場(chǎng)保護(hù)的技術(shù)困難是如何根據(jù)有限的故障電流來(lái)識(shí)別故障的發(fā)生，從而使保護(hù)裝置快速而準(zhǔn)確地動(dòng)作。
??????? 7、大容量風(fēng)電并網(wǎng)電網(wǎng)故障對(duì)潮流的影響
??????? 在電網(wǎng)發(fā)生事故時(shí)，系統(tǒng)電壓瞬時(shí)發(fā)生變化，風(fēng)機(jī)在自身保護(hù)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(guò)電網(wǎng)實(shí)際故障經(jīng)模擬計(jì)算故障情況下風(fēng)電機(jī)組出力變化對(duì)系統(tǒng)潮流的影響，因此在各種工況計(jì)算時(shí)，應(yīng)充分考慮風(fēng)電機(jī)組出力對(duì)計(jì)算結(jié)果的影響。積累風(fēng)電運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，對(duì)故障期間風(fēng)電受低電壓能機(jī)組的實(shí)際動(dòng)作、出力變化情況提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，以提高仿真計(jì)算的精確度，更好地掌握在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)時(shí)的系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。
??????? 8、電網(wǎng)電壓不平衡對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的影響
??????? 潮流計(jì)算是獲取電網(wǎng)運(yùn)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(jì)算。這些研究近似認(rèn)為系統(tǒng)三相平衡, 潮流可以采用單相代表三相來(lái)處理, 然而為了研究電網(wǎng)的三相不平衡運(yùn)行, 三相必須分別計(jì)算。由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)點(diǎn)電壓取決于系統(tǒng)電壓, 而風(fēng)力發(fā)電機(jī)組吸收的無(wú)功功率及機(jī)端電容補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功功率與并網(wǎng)點(diǎn)電壓有關(guān)。因此風(fēng)力發(fā)電機(jī)組母線電壓、無(wú)功均為未知量。風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng), 發(fā)出有功功率, 吸收無(wú)功功率。同時(shí)電網(wǎng)通過(guò)發(fā)電機(jī)終端電壓影響風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與電網(wǎng)的關(guān)系實(shí)際上是功率和電壓之間的關(guān)系, 通過(guò)適當(dāng)連接電網(wǎng)和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的模型可以進(jìn)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(shí)間) , 給出各母線電壓各相初始值；
??????? (2) 應(yīng)用t 時(shí)刻風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組終端電壓當(dāng)前值, 進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真, 計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有功、無(wú)功功率；
??????? (3) 進(jìn)行電網(wǎng)三相潮流計(jì)算, 得到修正后電壓；
??????? (4) 應(yīng)用t 時(shí)刻風(fēng)速和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組終端電壓當(dāng)前值, 進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真, 計(jì)算出風(fēng)力發(fā)電機(jī)組有功、無(wú)功功率；
??????? (5) 如果有功和無(wú)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(jìn)入第6 步,否則返回第3 步；
??????? (6) t=t+$t($t是時(shí)間步長(zhǎng))；
??????? (7) 判斷: 是否t>tend(tend 仿真周期的截止時(shí)間),如果此式成立, 進(jìn)入第8步,否則返回第2 步。
??????? 四、改善風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)影響的措施
??????? 風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)的電能質(zhì)量和安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)的負(fù)面影響，可以通過(guò)一些有效措施得到改善，進(jìn)一步降低風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)的影響。
??????? 1、無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)
??????? 改善風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行性能的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)包括風(fēng)電場(chǎng)出口安裝動(dòng)態(tài)的無(wú)功調(diào)節(jié)裝置(svc)、具有有功無(wú)功綜合調(diào)節(jié)能力的超導(dǎo)~g(SMES)裝置等措施。靜止無(wú)功補(bǔ)償器(svc)可以快速平滑地調(diào)節(jié)無(wú)功補(bǔ)償功率的大小，提供動(dòng)態(tài)的電壓支撐，改善系統(tǒng)的運(yùn)行性能。將SVC安裝在風(fēng)電場(chǎng)的出口，根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)接入點(diǎn)的電壓偏差量來(lái)控制svc~l,償?shù)臒o(wú)功功率，能夠穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)節(jié)點(diǎn)電壓，降低風(fēng)電功率波動(dòng)對(duì)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(wú)功功率，為系統(tǒng)提供功率補(bǔ)償，跟蹤電氣量的波動(dòng)。在風(fēng)電場(chǎng)出口安裝SMES裝置，充分利用SMES有功無(wú)功綜合調(diào)節(jié)的能力，可以降低風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)，穩(wěn)定風(fēng)電場(chǎng)電壓。
??????? 2、風(fēng)電場(chǎng)通過(guò)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(mén)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(lái)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(diǎn)。HVDC Light不僅解決了分散電源接入的輸電走廊問(wèn)題，而且其靈活的無(wú)功、電壓調(diào)節(jié)能力，打破了短路容量比對(duì)風(fēng)電場(chǎng)容量的限制，同時(shí)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(jī)組
??????? 隨著電力電子元件的性?xún)r(jià)比不斷提高，未來(lái)幾年變速恒頻電機(jī)、雙饋電機(jī)等新型發(fā)電機(jī)組開(kāi)始在風(fēng)機(jī)上推廣應(yīng)用，風(fēng)電場(chǎng)可以像常規(guī)機(jī)組一樣，承擔(dān)電壓及無(wú)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(jī)組有幾種方案可供選擇：采用通過(guò)電力電子裝置與電網(wǎng)相連的同步發(fā)電機(jī)；或者采用變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)以最佳葉尖比運(yùn)行，比變槳距控制的實(shí)現(xiàn)更簡(jiǎn)單、更經(jīng)濟(jì)。
??????? 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(kāi)發(fā)利用前景的可再生能源,許多國(guó)家都制定了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展規(guī)劃和激勵(lì)政策,以加快技術(shù)改進(jìn)和市場(chǎng)開(kāi)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(jì)的方式,隨著技術(shù)的發(fā)展和規(guī)模的擴(kuò)大,風(fēng)力發(fā)電的成本還將繼續(xù)下降。中國(guó)電力部年決定加快風(fēng)力發(fā)電的商業(yè)化進(jìn)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(gè)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(jī)組單機(jī)容量和風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷增大,風(fēng)電也對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。風(fēng)電機(jī)組對(duì)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(chǎng)發(fā)展的因素。研究大型風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)的相互影響,開(kāi)發(fā)相應(yīng)的研究方法和分析工具,對(duì)發(fā)展風(fēng)力發(fā)電具有重要的意義和實(shí)用價(jià)值。
??????? 六、參考文獻(xiàn)
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