浅谈风力发电对电网的影响

浅谈风力发电对电网的影响

随着我国经济的发展，大规模企业越来越多，对能源的需求也在不断的增长。但是由于企业的增加对矿产资源的开采带来了很大的压力，矿产资源属于不可再生资源，因此，大规模的开采资源总有一天会被开采殆尽。为此，必须不断的加快新能源的开发与利用，以替代自然资源，文章通过介绍风力发电对电网的影响，更加清晰阐述了新能源的优势，表明了其在当今社会中的重要性。

标签：风力发电；发电机；电网；可持续发展

近年来，随着我国对矿产资源的不断开发利用，出现了资源匮乏的危机。相信许多仁人志士也已经意识到了这一点，寻找新能源，替代自然资源。已经成为了当代发展的目标。既能不污染环境，又能够实现可持续发展是当代的主题。风能完全符合这一主题，而且在我国风能资源十分丰富，蕴藏了巨大的能量。因此有效推动风力发电的进一步利用和发展尤为重要。以下就风力发电对电网的影响展开阐述。

1 风力发电机的类型

实现风电并网的前提是首先考虑风力发电机的类型，不同的类型发电机有不同的工作原理。因此其对电网产生的影响也不尽相同。目前我国的风力发电机有以下三种类型。现分述如下：

1.1 异步风力发电机

異步发电机是目前国内运用最多的发电机，其具有结构简单、运行可靠、价格实惠等优势。但是这种风力发电机的发电能力较新型的机组发电能力低。原因是其机组为定速恒频机组，运行转速基本稳定。不仅如此，在其运行的过程中还得从电力系统中吸收无功功率，才能正常运行。目前，为了满足该种发电机的使用，多数情况下是在其机端并联补偿电容器，以满足其工作的需求。

1.2 双馈异步风力发电机

此种发电机来自国外，价格昂贵。仅有少数在我国使用。但是该种发电机可在一定的范围内变速运行。通过调节器功率因数，不用再额外的吸收无功功率。例如其功率因数可以从领先的0.95～滞后的0.95。

1.3 直驱式交流永磁同步发电机

目前，我国有许多的大型风力发电机组，但是在实际的运用中，有一个共性，就是齿轮箱容易出故障，因为此减少了其自身的寿命。所以为了解决这一问题，人们研究了无齿轮箱发电机。便是直驱式交流永磁同步发电机。

风力发电场的主要环境问题

收稿日期:2004-05-24 作者简介:赵大庆(1963-),男,辽宁沈阳人,高级工程师。 ?问题探讨? 风力发电场的主要环境问题 Main Environmental Problem of Wind Electric Power Generation Field 赵大庆1　王　莹2　韩玺山1 (1.辽宁省气象局　沈阳　110001);(2.沈阳环境科学研究院　沈阳　110016) 摘要　本文介绍了风电场建设时周边环境的有利、不利影响及风力发电场选址的气象、社会自然条件,并就此提出建议。 关键词　风电场　影响　气象 Abstract The article introduces the construction of wind electric power generation field that is influenced by the ad 2vanced and disadvanced conditions surrounding and its conditions of meteorology 、society and nature ,then provides the sug 2gestions. K ey words Wind E lectric Power Generation Field E ffect Meteorology 目前从世界各地来看,利用风能发电是开发新 能源、改善环境的重要组成部分。从90年代起辽宁省在利用风能等新能源方面有较大的进展。从全省风能分布看,资源量较大区主要集中在沿海及西北部干旱地区,到目前已建成风场8处,在建风场4处,待建风场有6处。 1　风电场的环境问题 风电场建设对周边环境影响可分为有利影响和不利影响。1.1　有利影响 (1)充分利用风能资源,减少常规能源的消耗,符合国家能源改革的方向。而且风能又是可再生能源(即在同一地点相距6～8倍风轮高度的距离后风能又达到原值)。取之不尽,用之不竭。 (2)风力发电场对比同规模使用燃煤电厂其向大气排放的污染物为零,实现固体、气体零排放。对保护大气环境有积极作用。 (3)风力发电场比燃煤电厂可节省大量淡水资源,减少水环境污染。特别是对缺少淡水资源的沿海及干旱地区更重要。 (4)在沿海及旅游区风力机群也是一道风景线,可在一定程度上反映经济、文化、环境相融洽的程度。 (5)通过实物教育,可增强公众开发自然资源、 保护环境的意识。 (6)建设风力电场对发展沿海经济有重大意义。如建海产冷库、开展海水淡化、进行电量季节调峰等都起到关键作用。1.2　不利影响1.2.1　噪声是公众关心的一个重要问题 风力发电机的噪声是来源于经过叶片的气流和风轮产生的尾流所形成,其强度依赖于叶尖线速度和叶片的空气动力负荷,这种噪声源与风力发电机的机型及塔架设计有关。噪声影响分为单机影响和机群影响。 单机噪声:为了达到距风机150m 处的噪声值小于45dB (A )的要求,厂商在制造时就采取了以下措施,风电机选用隔音防震型,变速齿轮箱为减噪型,叶片用减速叶片等。一般所用风机风轮转速在27r/min ,产生的噪声较小,据厂家介绍,离风机50～150m 范围内,噪声级分别为53～33dB (A )。 机群噪声:风力发电机机群的排列,是经过风洞试验后确定的,即风机行距在6D (D 为风轮直径),间距在4D ～6D 风速又恢复到常态,即噪声强度也随着风速减小而明显衰减。因此不存在风力机群噪声总合影响的问题。 本底噪声:风力发电场因考虑风能资源,大多 — 66—环境保护科学　第31卷　总第129期　2005年6月

风电并网对电网的影响及其策略

风电并网对电网的影响及其策略-机电论文 风电并网对电网的影响及其策略 李梦云 （武汉理工大学自动化学院，湖北武汉430070） 【摘要】目前，中国风电已超核电成为第三大主力电源。但风力电场等分布式电源对电力网络的日益渗透的同时，给现代电力系统带来了很多方面的影响，比如改变了电力网络中能量传递的单向性，对现有配电网的稳定性产生较大的影响（尤其是对电网电压稳定性的影响）。因此，对风电并入配电网后产生的影响及其应对策略进行相关的研究是非常具有现实意义的。介绍了风力发电目前的发展状况和风电接入电网后对电力系统带来的影响，尤其是针对风电场并网后对电网的稳态电压的稳定性，以风速和风电机组的功率因数作为影响因素，从原理上，分别分析其对含风电场的电网的稳态电压的影响。最后在此基础上，提出初步的应对策略。 关键词风力发电；电网；稳态电压；影响；策略 0 前言 随着日益增长的电力负荷、能源的短缺、环境恶化的愈发严重，以及用户要求电能质量的提高，大家越来越关注DG（分布式发电）。研究表明，分布式发电的发展可以反映能源的综合运用、电力行业的服务程度和环境保护的提升。尤其是其中的风力资源，因为其是可再生能源、开发潜力大、环境和经济效益好，因此得到了广泛的应用，使风力发电成为分布式发电中重要的发展方向，同时也使其成为一种当今新型能源中发展迅速的发电方式。 1 风电并网对电力系统的影响

风电场并入配电网，使输电网对部分地区的电力输送压力得到缓解和电力系统的网损得到改善的同时，也对电力系统产生了许多不好的影响如电压波动、闪变等。 同时由于风具有随机性，其输入电网的有功和无功有很大的波动性。风速的不可预测这一特性，使我们不能对风电进行准确而又可靠地出力预测，我们需要更加注重负荷跟踪、备用容量等，提高了风电场的运行成本。 风电并网增加电力系统调峰调频的难度，不仅需要风电场容量，而且需要风电场快速响应负荷变化；风电机组并网时，会不可避免的对电网有冲击电流。风电场与电网的联络线的潮流的双向性，使并网后的电网的继电保护的保护配置提高了要求。 2 风电并网对电网电压的影响 配电网的电压分布情况由电力系统的潮流所决定，当电力网络中电源功率和负荷发生变化时，将会引发电力网络各个母线的节点产生变化。对风电并网的配电网来说，风电场的功率的波动会影响电网电压出现偏移。由于风电场接入配电网后，风电场的接入点的变化、有功功率和无功功率的不平衡等，会导致无功功率从无功源流向负荷。风电场的电压偏移会影响风电场的接入容量和风电并网后电力系统的安全运行。 2.1 风速变化对配电网电压的影响 将接入风电场的配电网系统的供电线路作等值电路，则风电场并网点至无限大系统两端的电压降落为： U1-U2=I(R1+R2+jX1+ jX2) （1） 上式中，U1为风电场的输出电压，U2为电网电压，R1、X1表示风电场的电

风电并网对电力系统稳定性的影响

风电并网对电力系统稳定性的影响 【摘要】风电作为一种重要的新能源，若能实现大规模利用对于解决当前全球性的能源危机有着重要意义。风电本身的波动性和间隙性给风电并网带来了很大的难度，本文将深入探究风电并网对电力系统的影响，旨在为同行进一步解决风电的合理并网问题提供一个有益的参考。 【关键词】风电并网;风电特性;电力系统稳定性 引言 保证电力系统的稳定性是电能生产、运输和利用的基本要求。风电作为一种新型能源，可控性较差，其本身的很多特性具有高度的随机性，因此，风电的大规模并网会对电力系统的安全运行产生很大的影响[1]，风电并网已经成为制约风电发展的重要因素。 1.风电特性 风电特性是研究风电并网的基础。风电特性主要包括波动性和间歇性。波动性，又称脉动性，是指风电功率在时间尺度上具有沿某条均线不断上下跳变的特性，其特性可以通过波动幅值和波动频率表征。间歇性是指风电功率在时间尺度上具有不连续性。风电的这两个特性具有高度的随机性，从而是风电的可控性较差。风电功率的这些特性是由风力本身决定的，如风速，风向等。 2.风电并网对电力系统的影响 风电并网会使风电场对电力系统的安全稳定运行产生很大的影响。本文认为其主要影响包括以下几个方面： （1）对电压稳定的影响 由于风电功率具有波动性和间歇性，进而会导致电压出现波动和闪变。文献[2]详细研究了风电功率的间歇性对电力系统电压稳定性的影响，指出保证电压稳定性的关键问题是对风力发电机组的速度增量进行有效控制，对电压稳定性影响最大的区域分布在风电场及其附近的节点区域。 （2）对频率稳定的影响 风电的发电功率不稳定，具有间歇性和波动性，从而使其发电量也不稳定，输出功率不是恒定值。风速发生变化时其输出有功功率就会波动，进而导致电网内的有功也发生变化，有功会影响电网的频率。如果一个地区的风电所占份额过大，某一时刻有功频率变动过大将会导致频率崩溃，甚至会使得整个电网瘫痪。

风力发电对电力系统的影响学习资料

风力发电对电力系统 的影响

风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件，并逐渐以大规模风电场的形式并入电网，给电网带来各种影响。因此，电网并未专门设计用来接入风电，如果要保持现有的电力供应标准，不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性，它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响，针对这些问题提出了相应的对策，以期待更好地利用风力发电。 关键词：风力发电；电力系统；影响；风电场 1. 引言 人们普遍接受，可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长，对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的，风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时，它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场（几百兆瓦）成为一个主流时，风力发电越来越受欢迎。2006年间，包括世界上超过70个国家在内的风能发展，装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明，决策者们开始重视风能

发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机，将积累节约10771百万吨的二氧化碳，这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能，这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时，风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加，影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此，应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路，而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量，关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响，并建议相应的对策来处理这些问题，以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题，本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题，以及在处理项目时，将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点，其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题，提出相应的对策建议，以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中，详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中，提出了减少风力发电的影响的对策。最后，第6节总结本文。

风电接入对电力系统的影响及控制措施

风电接入对电力系统的影响及控制措施 互联网环境下，电力网络日趋复杂，使电网维护和管理难度增加，很容易出现电网瘫痪情况，造成严重的经济损失。在电力系统中接入风电，能够减少停电损失和故障发生率，使电力网络管理效率得到明显提升。文章简要论述风电场特点及风力发电机组故障情况，分析风电接入对电力系统的影响，提出具体控制方法。 标签：风电接入；电力系统；保护装置 前言： 风力发电属于可再生能源发电技术，应用日益普遍。风力资源丰富，但开发难度大。一些地区虽然适合风电大规模开发，但都处于电网末端，网架结构简单，一旦把风电接入电网，不仅影响电能质量、继电保护等，还会导致电网稳定性差。明确风电接入对电力系统的影响，采取专业技术手段加以控制，优化电力系统性能，为客户提供优质电力服务。 1风电场及风力发电机组故障 1.1风电场特点 风能具备随机性和不可控性，也不能够存储，很难像常规火电厂一样，通过调节汽轮机汽门，对出力进行有效控制，故而，风电机组发出的电能具备波动性和随机性特征。因风能具备不可控特征，无法依据负荷调度风力发电，使调度难度增加。当前，风电机组以异步发电机为主，尽管把无功补偿电容器组装设在机端出口，有功功率输出过程中，发电机会以系统为载体，对无功功率进行吸收，而无功需求受有功输出变化影响。 1.2风力发电机组故障特征 风力发电机组应用时间并不是很长，尚存在诸多技术桎梏，其故障特征主要表现在以下方面。具体而言，将控制技术和运行特征作为划分依据，可把风力发电机细分为变速恒频和衡速衡频两类。前者有双馈式风力发电机、永磁直驱式风力发电机等，后者则以鼠笼式感应风力发电机为主[1]。在风电故障点、接入点位置已知，且保持不变时，短路电流会受接入的风电机组类型影响，表明不同类型风电机组故障特征存在差异。 2风电接入对电力系统的影响 在电力系统中接入风电，会对继电保护产生影响，还容易干扰电网稳定性、电能质量等，甚至影响电流保护。具体如下：

风电场对环境的影响研究进展_李国庆

风电场对环境的影响研究进展 李国庆1，李晓兵2,3 (1.鲁东大学资源与环境工程学院，山东烟台264025；2.地表过程与资源生态国家重点实验室，北京100875； 3.北京师范大学资源学院，北京100875) 摘要：风能作为清洁和环境友好的可再生能源，可以减少对化石燃料的依赖，因而近年来发展迅速。但风电设施 在安装和运行过程中，评价其对环境产生的影响却尚未得到足够的重视。本文综述了风电场施工和运行过程对气候变化及陆地生态系统的可能影响，同时探讨了风电设施所产生的噪声污染及辐射效应，认为未来风电研究的重要方向为：①评价风电场对气候的影响，还需要建立或改进更精细的气候模型；②探讨风电场对动物的影响，需要识别到底哪些环境因子对动物活动起到了决定性的作用，这些因子在不同风电场中是否具有普遍性；③分析风电场对植被的影响，需要综合利用遥感监测及生态学调查方法，才能准确识别不同陆地生态系统植被对风电场的响应机制；④研究风电场对生态系统碳、氮循环的影响，要加强地表实测数据的获取，尤其是连续多年的数据获取，形成长期的观测序列，进行时空尺度的分析；⑤风电场在全球不同区域，对各环境要素的影响并不完全一致，通过对典型区域的研究来反映风电场对环境影响的共性问题，是目前较为可行的方法；⑥在确保风能作为新能源发展重点的同时，还需保护整个陆地生态系统的生产力和生物多样性，在此基础上才能准确评价、处理风电场与可持续发展的关系；⑦在风电场建设前的环评阶段，需要补充完善现有环评导则和标准，充分考虑风能、太阳能等新兴能源对环境长期而复杂的影响；⑧中国作为世界风能利用的第一大国，需要适时建立长期定位观测试验站，以期开展风电场对环境影响的定量化、全过程、时空尺度的细致研究。本文可为人类科学合理的利用风能、处理风电场建设与可持续发展的关系是提供一些思路。 关键词：风电场；环境影响；全球变化；陆地生态系统；研究进展 1引言 由于化石能源的不可再生性及其燃烧带来的环境问题日益加剧，清洁能源越来越被各国政府和民众所接受(Dincer et al,2015)。从全球的清洁能源利用发展来看，风能作为一种清洁能源，越来越受到广泛重视(Garrigle et al,2015;Phillips,2015)。2010-2015年间，全球风能发电量以年均30%的速度增长，预计到2020年，风能将占全球总能源的5%(Herbert et al,2007)。中国的清洁能源政策也逐步向风能方向倾斜(McElroy et al,2009)，自2008年 起，中国风力发电机的已有装机容量和装机速度一直稳居世界第一位，风能未来将在中国能源结构中占据重要地位(Xu et al,2010;Feng et al,2015)。风电场建立之初，研究人员和政府部门更关注于风电的节能减排作用，由于风电场对环境的影响是一个长期渐变和难以衡量的过程，致使风电场对环境的影响评价被人为忽视(Leung et al,2012;Sun et al,2015)。由此未来可能会造成灾难性的影响(Leung et al,2012;Armstrong et al,2014;Feng et al,2015)。风能在带来积极环境效应的同时，风电开发和运行对环境的负面影响还需认真思考。风电场对人类 收稿日期：2016-01；修订日期：2016-06。 基金项目：山东省高等学校科技计划项目(J16LH51，J16LH02)；国家重点基础研究发展计划项目(2014CB138803)；国家自然 科学基金项目(41601598)[Foundation:Higher Education Science and Technology Program of Shandong Province,No.J16LH51,No.J16LH02;National Key Basic Research Program of China,No.2014CB138803;National Natural Sci-ence Foundation of China,No.41601598]。 作者简介：李国庆(1982-)，男，讲师，博士，主要从事草原生态遥感、湿地环境遥感等方面研究，E-mail:ligqing@https://www.sodocs.net/doc/6311991720.html, 。 1017-1026页 第35卷第8期2016年8月 地理科学进展 Progress in Geography V ol.35,No.8Aug.2016 网络出版时间：2016-08-22 11:10:49 网络出版地址：https://www.sodocs.net/doc/6311991720.html,/kcms/detail/11.3858.P.20160822.1110.022.html

光伏并网发电对电网系统负面影响_徐桢

中国科技信息2014年第23期·CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION Dec.2014 资源环境技术推广 -47- 太阳能对人类来说几乎是无限的，随着传统能源的日渐减少和环境污染的日趋严重，光伏发电作为新型清洁可再生能源，近年来得到了人们的广泛关注，并迅猛发展起来。虽然光伏发电的实际应用技术还没有完全成熟，存在着包括太阳效能利用率低，蓄电池造价高等问题。在世界范围内大力发展“低碳经济”呼声越来越高，光伏发电作为其中的生力军和重要组成部分，投入大量的资金和研究力量，随着科技发展，问题会得到相应解决，将来光伏发电在各类电源中所占比例会逐步增高。但是，光伏并网发电超过一定比例对电网形成的影响是否就像人们想的那样乐观？ 光伏发电的基本原理 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要部件：太阳能光伏电池组、蓄电池、控制器和交直流逆变器。 太阳能光伏电池板 目前，世界上太阳电池的实验室效率最高水平为：单晶硅电池24%（4cm 2），多晶硅电池18.6%（4cm 2）， InGaP ／GaAs 双结电池30.28%（AM1），非晶硅电池14.5%（初始）、12.8%（稳定），碲化镉电池15.8%， 硅带电池14.6%，二氧化钛有机纳米电池10.96%。 太阳能光伏发电系统的分类 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类，独立光伏 发电系统（离网光伏蓄电系统），光伏并网发电系统（集中电站）、分布式光伏发电系统。 光伏发电的局限性 气象、气候条件局限 光伏电池光电转换效率与光照强度（单位面积上接受可见光能量）有关，即天气变化对光伏发电实时出力影响很大。如果光伏电站并网发电达到电网电源的一定比例，当日照情况发生突变时（例如阴雨天、空气污染造成的雾霾等），将造成上网电量大幅波动，而这时电网用电负荷并没有变化，以此导致电网电源出力不足（部分用户停电）。同一个地区一年四季春夏秋冬每个季节太阳光照情况皆不相同，在一天当中白昼到黑夜每个时段太阳光照角度都不一样，光伏发电量的变化也是巨大的。 地理条件局限 由于技术限制，光伏电池光电转换效率现阶段还比较低，在标准条件下地面上接收到的太阳辐射强度为1000W/m 2，相对于火电、核电等传统电厂，占地面积将更大。由于太阳能电池板下面不适合植被生长，为了不破坏生态环境只能将光伏电站建在建筑物屋顶和和荒漠。 建筑物屋顶远远不能满足大装机容量电站用地要求，而荒漠是远离城市等用电负荷中心，需要建设长距离输电线路，成本大大提高。 容量传输局限 DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2014.23.011 光伏并网发电对电网系统负面影响 徐?桢 山东省烟台市供电公司 徐?桢 本文简述光伏发电基本原理，指出光伏并网发电的局限性，以德国2014年6月9日光伏出力超过系统负荷的50%为例分析讨论光伏并网发电形成规模后对大电网影响，提出光伏并网发电形成规模以后对电力系统的负面影响。 1 2

风电场开发的环境效益及环境影响

风电场开发的环境效益及环境影响 摘要本文主要研究风电开发的环境影响问题,从三个方面进行了分析阐述:1、风电场建设对环境的有利影响;2、风电场建设对环境的不利影响,根据建设过程,分为建设期和运行期2个阶段对产生的主要环境问题进行了分析;3、风电场开发建设对环境影响评估的现状及需要解决的问题。 关键词风电场;环境影响;环境保护 煤炭、石油等能源资源的大量开发利用,不仅严重破坏开采区域的生态环境,而且因大量燃烧化石燃料而排放二氧化碳所引发的全球性气候变化问题,已经引起国际社会的广泛关注。随着社会经济发展水平的提高,人们对环境质量越来越重视,清洁生产和能源规划日益受到人们的重视,特别是自1973年世界石油危机以来,在常规能源告急和全球生态环境恶化的双重压力下,做为可再生能源的风力资源以其蕴量巨大、可再生、分布广泛、无污染等优势而在各国迅速发展!1?。 我国是世界上风力资源较为丰富的国家之一,可开发风能资源总量约为10亿千瓦,主要集中在北部、西北和东北的草原、戈壁滩以及东部、东南部的沿海地带和岛屿上!2?。我国有海岸线18000多km,岛屿6000多个,由于沿海一带及岛屿风速大,风能蕴藏量丰富,据估计近海风能资源约为陆地的3倍,因此,近海风电开发前景尤为广阔。 随着人类社会的不断进步,人们对风能的利用目的也经历了一个逐步发展的过程。风力发电最初发展的重要推动力是能源危机引起的经济性,现阶段对风电发展最为重要的支持就是人们环境保护的意识进一步加强。人们在可再生清洁能源的利用问题上往往存在一个误区,认为清洁可再生能源的利用当然就是清洁、无污染的,实际上,风电开发在建设和运行过程中都会对环境产生直接和间接的环境的污染和破坏,例如风机噪音、风机对鸟类迁移的影响、风机与周围景观融合等。但是目前风电开发对环境的影响评价分析却建立在很多主观的判断上,缺乏一个相对量化的、比较准确的评价标准。1 风电开发环境影响评估及研究现状 1998年6月1日开始实施的#环境影响评价技术导则非污染生态影响HJ T19-1997?适用于海洋及海岸带开发项目环境影响评价工作中的生态影响评价。 2003年9月1日开始实施的#中华人民共和国环境影响评价法?中明确要求对海域开发规划进行环境影响评价,这是对我国环境影响评价制度的重大完善。 #海洋工程环境影响评价技术导则?(GB T19485% 2004)于2004年9月1日正式实施。#导则?为规范和评价我国的海洋工程环境影响评价技术工作提供了科学依据,对我们进行近海风电场建设的环境影响评价工作具有指导意义。 电力&九五?规划中有关风电等能源开发对生态环境影响的内容较少,无法满足环境评价的要求。 近年来,世界上许多国家在总结环境保护经验教训的基础上,逐步认识到单纯对建设项目进行环境影响评价已经适应不了全面保护环境和自然资源可持续利用的需要。在一些国家所制定的能源规划和战略中已经充分考虑了环境因素,特别是英国的能源政策白皮书,把创造低排放经济作为能源政策的主要目标和出发点。但迄今为止,并没有一个国家对不同类型的规划、尤其是能源规划的环境影响提出一套科学、系统的环境影响评价方法和指标体系。 作为可再生能源,随着国际国内能源日益紧张,风能将在国内,乃至世界能源规划中逐步占据重要位置,为此,对风电开发提出一套科学、系统的环境影响评价方法和指标体系具有重要意义。

光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施

光伏发电并网对电网运行的影响及解决措施 发表时间：2018-06-22T14:29:11.050Z 来源：《电力设备》2018年第4期作者：任于展 [导读] 摘要：太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。 （东北电力大学吉林省吉林市 132012） 摘要：太阳能是一种可再生能源,具有安全、清洁、分布广泛等特点,光伏发电能够有效利用太阳能实现电力能源的生产,符合现代化的节能环保理念。但是,光伏发电并网的电源容量的增加也会对配电网的运行控制产生不利影响,降低供电质量。文章分析了光伏发电并网对电网运行的影响，并提出几点提高光伏并网电网稳定性措施。 关键词：光伏发电；并网；电网运行；影响 随着光伏电站并网数量的增加，这种依靠太阳能等自然资源的发电方式对配电网的影响也逐渐显现出来。光伏发电容易受到自然因素的影响，具有一定的随机性和波动性，同时，光伏电站并网后，配电网由原来的单电源系统转变为多电源系统，导致配电网中谐波和直流分量增加，影响配电网的安全运行和电力设备的正常工作。新能源企业要抓住机遇，迎接挑战，认真分析和总结光伏发电并网存在的问题，并制定有效方案予以解决。 1.光伏发电并网简介 光伏发电是指通过半导体界面的“光生伏特效应”将光能转换为电能的一种发电技术。光伏发电系统的实现需要太阳能电池、控制器和逆变器的配合使用，将多个太阳能电池板 （组件）按照不同的排列形式（进行串联、并联）组成太阳能电池方阵，在接收太阳能之后电压逐渐升高，达到系统输入的标准之后就会经过光伏组件将其转化成为直流电，经过直流配电箱汇流到逆变器，将直流电转换为交流电之后再经过交流配电箱提供给电网或者相关负载。 光伏发电系统并网方式主要有分布式和集中式。分布式是相对于集中式来说的，其容量相对较小，分布比较广泛，自身带有负载，例如居民太阳能发电；集中式就是指集中建立起 容量较大的电站，可以直接向电网进行供电，自身并不具有负载。依据《分布式电源接入配电网设计规范》，对于单个并网点接入的电压等级应按照安全性、灵活性、经济性的原则，经过综合比选后确定，具体可参考表 1。 表 1 分布式电源接入电压等级推荐表 注：最终并网电压等级应根据电网条件，通过技术经济比例论证确定。若高低两级电压均具备接入条件，优先采用低电压等级接入。 2.光伏发电对电网安全稳定的影响 2.1对电网运行特性的影响 光伏发电并网的电量储集输送与太阳光照相关，具有昼发夜停的特征，所以通常会有较大的幅度波动。光伏电站利用取之不竭的太阳能发电，并且能够就近发电，具有不需要长距离输送燃料、运行成本比较低、维护简单、无污染、无噪音等特点。总体而言，光伏电站与传统的火电站、水电站、风电站、生物质发电站都有较大的区别，在接入电网时通常会在一定程度上影响电网安全稳定运行，具有一定的特殊性，影响电网运行的特性。 2.2孤岛效应的影响 孤岛效应是指电路的某个区域有电流通路而实际没有电流流过的现象。由于孤岛效应的潜在危险性与对设备的损害性，社会公共工程与发电设备行业长期以来都十分注重光伏并网逆变器的反孤岛效应控制。孤岛效应的产生可能会对配电系统造成以下不良影响：（1）危害电力维修人员的生命安全；（2）影响配电系统的保护开关动作程序；（3）供电电压与频率不稳定并造成设备破坏；（4）供电恢复时产生浪涌电流，造成再次跳闸，并破坏光伏系统、负载与供电系统；（5）单相供电造成系统三相负载的欠相供电问题。孤岛效应大多产生在配电侧，在周围负载形成电网难以控制的孤岛，导致用户负荷出现不稳定现象，出现电能闪电，供电恢复后又产生并网冲击。 2.3对电能质量的影响 光伏发电接入电网系统中，通常具有大量的整流与逆变装置，在这些大功率电子器件的作用下，能够产生直流逆变后的交流电大量高次谐波，对电网带来危害巨大的谐波污染，影响电网运行的安全、稳定，对用户用电带来巨大的困扰。而这种谐波的产生也相对较难滤除，会激发功率谐振，对电网系统的电能质量造成严重的影响。电流谐波危害对电网系统与用户的影响范围非常大，比如改变电压平均值、产生电压闪变、导致旋转电机与发电机的发热、变压器的发热以及磁通饱和，此外，还会对通信系统造成干扰，对变压器、断路器、电流型电压器以及计量仪表等造成严重的影响。 2.4对继电保护可靠性的影响 光伏发电中的分布式发电系统通常会接入配电系统的末端，而配电系统的电压等级较低，除了一些小电源之外，大多都是负荷为主，潮流方向比较单一，所以在配网中的继电保护装置大多为过流保护形式，并不具备特定的方向性。光伏发电系统的光伏电源接入会改变配网的潮流，可能出现双向流动，这就使得传统的保护形式已经无法适应这种双向流动的保护，有可能出现误动、分支失电现象。所以光伏发电并网时，必须考虑到继电保护方面，必要时加设方向保护。 3.提高光伏并网电网稳定性的措施 3.1合理布点 光伏发电在接入电网系统时，接入末端与联络断面情况下的影响是不同的，对电网系统安全稳定的影响具有差异性，并网过程中会导

风力发电对电力系统的影响

风力发电对电力系统的影响 摘要 风力发电总是依赖于气象条件，并逐渐以大规模风电场的形式并入电网，给电网带来各种影响。因此，电网并未专门设计用来接入风电，如果要保持现有的电力供应标准，不可避免地需要进行一些相应的调整。本论文依据正常条例讨论了风电设计和设备网络的开发所遇到的一些问题和解决风电场并网时遇到的各种问题。由于风力发电具有大容量、动态和随机性的特性，它给电力系统的有功/无功潮流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、频率和保护等方面带来影响，针对这些问题提出了相应的对策，以期待更好地利用风力发电。 关键词：风力发电；电力系统；影响；风电场 1. 引言 人们普遍接受，可再生能源发电是未来电力的供应。由于电力需求快速增长，对以化石燃料为基础的发电是不可持续的。相反的，风电作为一种有发展前景的可再生能源备受人们关注。当由于工业发展和世界大部分地区经济的增长而引起电力的需求稳步增长时，它有抑制排放和降低不可替代燃料储备消耗的潜力。 当大型风电场（几百兆瓦）成为一个主流时，风力发电越来越受欢迎。2006年间，包括世界上超过70个国家在内的风能发展，装机容量从2005年的59091兆瓦达到74223兆瓦。2006年的巨大增长表明，决策者们开始重视风能发展能够带来的好处。由于到2020年12%的供电来于1250Gw的安装风电装机，将积累节约10771百万吨的二氧化碳，这个报道是人类减少温室气体排放的一个重要手段。 大型风电场的电力系统具有很高的容量、动态随机性能，这将会挑战系统的安全性和可靠性。而提供电力系统清洁能源的同时，风电场也会带来一些对电力系统不利的因素。随着风力发电的膨胀和风电在电力系统中比重的增加，影响将很可能成为风力集成的技术性壁垒。因此，应该探讨其影响并提出解决这些问题的对策。 风能已经从25年前的原型中走了很长的路，而且在未来的二十年里它也会继续前进。有一系列的问题与风电系统的运作和发展。虽然风力发电的渗透可能会取代传统的植物产生大量的能量，关注的重点是风力发电和电网之间的相互作用。本文提供了一个概述风力发电对电力系统的影响，并建议相应的对策来处理这些问题，以适应电力系统中的风力发电。 根据上述问题，本文从总体上讨论了风力发电项目开发过程中遇到的问题，以及在处理项目时，将风电场与电力系统相结合的问题。由于风力发电具有容量大、动态、随机性等特点，其影响主要包括有功、无功功率流、电压、系统稳定性、电能质量、短路容量、系统备用、频率和保护。针对这些问题，提出相应的对策建议，以适应电力系统的风力发电。 本文的组织如下。第2节给出了风力发电的发展情况。在第3节介绍了风力发电的特点。在4节中，详细讨论了风力发电对电力系统的影响。在第5节中，提出了减少风力发电的影响的对策。最后，第6节总结本文。

风电接入对电网的影响

风电的接入对电网的影响 1.对电网频率的影响 风电出力波动将会产生严重的有功功率平衡问题。风电比例大小对系统调频影响严重，当电力系统中风电装机容量达到一定规模时，风电功率波动或者风电场因故整体退出运行，可能会导致系统有功出力和负荷之间的动态不平衡，当电网其他发电机组不能够快速响应风电功率波动时，则有可能造成系统频率偏差，严重时可能导致系统频率越限，进而危及电网安全运行[1]。因此，始终保持电力系统频率在允许的很小范围内波动，是电力系统运行控制的最基本目标，也是电力调度自动化系统的最重要任务。电力系统正常运行时，频率始终保持在50Hz±0.2Hz 的范围内，当采用现代自动调频装置时，误差可以不超过0.05～0.15Hz。 2.对电网电压的影响 风电场并入电网后，由于风电具有间歇性和随机性的特点，使得当风电功率变化时，电网电压也将随之发生波动。随着风电注入功率的增加，风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范围，严重时会导致电压崩溃。影响电压波动有很多因素,例如风电机组类型、风况、所接入电网的状况和策略等,但最根本的原因是风速的波动带来的并网风电机组输出功率的变化。系统要求节点电压与额定值的偏差不允许超过一定的范围。因此,必须釆取适当的措施来防止偏差过大，维持系统的节点电压在限定的范围之内，防止与额定值的偏差超过允许范围。风电接入系统的所带来的电压与无功功率问题亟待解决。 综上所述，为保证大规模风电接入后电网的安全稳定运行，风电接入后的电网运行控制技术越来越重要，电网的稳定控制技术、运行控制技术、优化调度技术以及风电与电网的协调控制技术将成为风电并网控制技术中的关键技术[2,3]。 [1] 计崔. 大型风力发电场并网接入运行问题综述[J]. 华东电力, 2008, 36(10): 71-73. [2] 耿华, 杨耕, 马小亮. 并网型风力发电机组的控制技术综述[J]. 电力电子技术, 2007, 40(6): 33-36. [3] 王伟胜, 范高锋, 赵海翔. 风电场并网技术规定比较及其综合控制系统初探 [J]. 电网技术, 2007, 31(18): 73-77.

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响

未来太阳能光伏并网发电对电网的影响 尽管寻找新能源的工作已经有相当的历史了，但是世界性的环境污染和能源短缺已经迫使人们更加努力的寻找和开发新能源。在寻找和开发新能源的过程中，人们很自然的把目光投向了各种可再生的替代能源。光伏发电就是其中之一。虽然光伏发电的实际应用存在着种种的局限，但是随着光伏发电成本的降低和矿物发电成本的提高以及矿物能源的减少，总有一天光伏发电的成本将会与传统发电成本相当。到时侯，光伏发电将逐步进入商业化阶段。光伏并网发电形成规模后会对电网形成什么样的影响是本文想要探讨的问题。 一、光伏发电的基本原理 1 太阳能光伏发电系统的组成 太阳能光伏发电系统主要由太阳能光伏电池组，光伏系统电池控制器，蓄电池和交直流逆变器是其主要部件。其中的核心元件是光伏电池组和控制器。各部件在系统中的作用是： 光伏电池：光电转换。 控制器：作用于整个系统的过程控制。光伏发电系统中使用的控制器类型很多，如2点式控制器，多路顺序控制器、智能控制器、大功率跟踪充电控制器等，我国目前使用的大都是简单设计的控制器，智能型控制器仅用于通信系统和较大型的光伏电站。 蓄电池：蓄电池是光伏发电系统中的关键部件，用于存储从光伏电池转换来的电力。目前我国还没有用于光伏系统的专用蓄电池，而是使用常规的铅酸蓄电池。 交直流逆变器：由于它的功能是交直流转换，因此这个部件最重要的指标是可靠性和转换效率。并网逆变器采用最大功率跟踪技术，最大限度地把光伏电池转换的电能送入电网。 2 太阳能光伏电池板： 太阳能电池主要使用单晶硅为材料。用单晶硅做成类似二极管中的P-N结。工作原理和二极管类似。只不过在二极管中，推动P-N结空穴和电子运动的是外部电场，而在太阳能电池中推动和影响P-N结空穴和电子运动的是太阳光子和光辐射热（*）。也就是通常所说的光生伏特效应原理。目前光电转换的效率，大约是光伏电池效率大约是单晶硅13％－15％，多晶硅11％－13％。目前最新的技术还包括光伏薄膜电池。（参考资料12）1839年，法国物理学家A．E．Becquerel在实验室中发现液体的光生伏特效应（由光照射在液体蓄电池的金属电极板上使得蓄电池电路中的伏特表产生微弱变化）至今，在所有能找到的材料中，由单晶硅做成的P-N结光伏电池是光电转换效率最高的材料。 3 太阳能光伏发电系统的分类： 目前太阳能光伏发电系统大致可分为三类，离网光伏蓄电系统，光伏并网发电系统及前两者混合系统。 A）离网光伏蓄电系统。这是一种常见的太阳能应用方式。在国内外应用已有若干年。系统比较简单，而且适应性广。只因其一系列种类蓄电池的体积偏大和维护困难而限制了使用范围。 B）光伏并网发电系统，当用电负荷较大时，太阳能电力不足就向市电购电。而负荷较小时，或用不完电力时，就可将多余的电力卖给市电。在背靠电网的前提下，该系统省掉了蓄电池，从而扩张了使用的范围和灵活性，并降低了造价。 C）A, B两者混合系统，这是介于上述两个方之间的系统。该方案有较强的适应性，例如可以根据电网的峰谷电价来调整自身的发电策略。但是其造价和运行成本较上述两种方案高。 二、光伏发电的优点 进入70年代后，由于2次石油危机的影响，光伏发电在世界范围内受到高度重视，发展非常迅速。从远期看，光伏发电将以分散式电源进入电力市场，并部分取代常规能源。不论从近期和从近期看，光伏发电可以作为常规能源的补充，在解决特殊应用领域，如通信、信号电源，和边远无电地区民用生活用电需求方面，从环境保护及能源战略上都具有重大的意义。光伏发电的优点充分体现在以下几个方面： 1，充分的清洁性。（如果采用蓄电池方案，要考虑对废旧蓄电池的处理） 2，绝对的安全性。（并网电压一般在220V以下） 3，相对的广泛性。 4，确实的长寿命和免维护性。

风力发电对电力系统运行的影响

风力发电对电力系统运行的影响 摘要:风力发电作为一种绿色能源有着改善能源结构，经济环保等方而的优势，也是未来能源电力发展的一个趋势，但风力发电技术要具备与传统发电技术相当的竞争力，还存在一些问题有待解决，本文从风力发电对电力系统的影响入手，总结了风电网并入电网主要面临的一些技术问题，如风力发电场的规模问题，对电能质量的影响，对稳定性的影响，对保护装置的影响等;然后针对这此技术问题，综合比较了各国研究和工程技术人员在理论和实际运行方面的相关解决方案，指出各方案的优缺点，期待更加成熟的风力发电技术的形成，以建设我国具有自主产权的风电产业。 关键词:风力发电，电能质量，稳定性，解决方案 0引言能源是推动社会进步和人类赖以生存的物质基础。目前，全球能源消耗速度逐年递增，大量能源的消耗，已带来十分严重的环境问题，如气候变暖、生态破坏、大气污染等，并且传统的化石能源储量有限，过度的开采利用将加速其耗竭的速度。在中国由于长期发电结构不合理，火电所占比例过大，由此带来了日益严重的燃料资源缺乏和环境污染问题。对于可再生能源的开发和利用变得颇为急切。 在各种可再生能源利用中，风能具有很强的竟争力。风能发电在技术上日趋成熟，商业化应用不断提高，是近期内最具有大规模开发利用前景的可再生资源。经济性方面，风力发电成本不断降低，同时常规能源发电由于环保要求增高使得成本进一步增加;而且随着技术的进步，风力发电的成本将有进一步降低的巨大潜力。 我国的海洋和陆地风能资源很丰富，江苏位于东南沿海，海上风能资源有很大的开发潜力。江苏省如东县建设了我国第一个风电场特许权示范项目。该项目是国内迄今为止最大的风电场项目，其一期建设规模为100MW，单机容量1MW，100台风机，全部采用双馈感应发电机。江苏省盐城也正在准备建风电场，但目前江苏乃至全国的风力发电技术都还不成熟。 大规模的风力发电必须要实现并网运行。风电场接入电力系统的分析是风电场规划设计和运行中不可缺少的内容，是风力发电技术的三大课题之一(其余两项为风能储量调查与风力发电机组技术)。尽管欧美的风电大国对风力发电的建设和运行已经有一些实际经验和技术规定，但由于和我国电网结构的实际情祝差别很大，并不能完全适合我国的情况。本文主要介绍风力风电并网对电力系统的影响。 1风力发电对电力系统的影响 风力发电在电力中的比例逐年增加，而在风力资源丰富地区，电网往往较弱，风力发电对电网间的影响也是应该考虑的问题。风电场并入电网主要会面临以下一些技术问题：风力发电场的规模问题，对电能质量的影响，对稳定性的影响，对保护装置的影响等。 1.1风力发电场的规模问题 目前，我国正在进行全国电网互联，电网规模日益增大。对于接入到大电网的风电场，其容量在电网总装机容量中占的比例很小，风电功率的注入对电网频率影响甚微，不是制约风电场规模的主要问题。然而，风能资源丰富的地区人口稀少，负荷量小，电网结构相对薄弱，风电功率的注入改变了电网的潮流分布，对局部电网的节点电压产生较大的影响，成为制约风电场规模的重要问题。 风力发电的原动力是自然风，因此风电场的选址主要受风资源分布的限制，在规划建设风电场时，首先要考虑风能储量和地理条件。然而风力资源较好的地区往往人口稀少，负荷量小，电网结构相对薄弱，风电功率的注入改变了局部电网的潮流分布，对局部电网的电压质量和稳定性有很大影响，限制了风电场接入系统的方式和规模。 另外风力发电的原动力是不可控的，它是否处于发电状态以及出力的大小都决定于风速的状况，风速的不稳定性和间歇性决定了风电机组的出力也具有波动性和间歇性的特点。在现有的技术水平下风力发电还无法准确预报，因此风电基木上是不可调度的。从电网的角度看，并网运行的风电场相当于一个具有随机性的扰动源，对电网的可靠运行造成一定的影响。由此可见，确定一个给定电网最大能够承受的风电注入功率成为风电场规划设计阶段迫切需要解决的问题。 1.2对电能质量的影响 风资源的不确定性和风电机组本身的运行特性使风电机组的输出功率是波动的，可能影响电网的电能质量，如电压偏差、电压波动和闪变、谐波以及周期性电压脉动等。电压波动和闪变是风力发电对电网电能质量的主要负面影响之一。电压波动的危害表现在照明灯光闪烁、电视机画面质量下降、电动机转速不均匀和影响电子仪器、计算机、自动控制设备的正常工况等。影响风力发电产生波动和闪变的因素有很多：随着风速的增大，风电机组产生的电压波动和闪变也不断增大。并网风电机组在启动、停止和发电机切换过程中也产生电压波动和闪变。风电机组公共连接点短路比越大，风电机组引起的电压波动和闪变越小。另外，风电机组中的电力电子控制装置如果设计不当，将会向电网注入谐波电流，引起电压波形发生不可接受的畸变，并可能引发由谐振带来的潜在问题。 异步电机作为发电机运行时，没有独立的励磁装置，并网前发电机本身没有电压，因此并网时必然伴随一个过渡过程，流过5~6倍额定电流的冲击电流，一般经过几百毫秒后转入稳态。风力发电机组与大电网并联时，合闸瞬间的冲击电流对发电机及电网系统安全运行不会有太大影响。但对小容量的电网而言，风电场并网瞬间将会造成电网电压的大幅度下跌，从而影响接在同一电网上的其他电器设备的正常运行，甚至会影响到整个电网的稳定与安全。 1.3对稳定性的影响 风力发电通常接入到电网的末端，改变了配电网功率单向流动的特点，使潮流流向和分布发生改变，这在原有电网的规划和设计时是没有预先考虑的。因此，随着风电注入功率的增加，风电场附近局部电网的电压和联络线功率将会超出安全范