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风机应用
考虑到分布式发电系统的安全性、可靠性、经济性与适用广泛性的要求,需要风力发电机有较宽的工作风速范围(3-25m/s),在不稳定的自然风况中,能可靠运行并有良好的电能品质,能捕获最大风能以提高发电效率、降低单位功率发电成本。
大型风力发电机以上技术在大型风力发电机中得到了较好的解决,例如,为捕获最大风能,大型风力发电机主要通过两个阶段来实现。在额定风速(14m/s)以下时,通过调节发电机反力距使转速跟随风速变化,在高于额定风速时,通过变桨距系统使系统输出功率稳定。所谓变桨距指安装在轮载上的叶片通过控制改变其风源WP-5000A风力发电机桨距角的大小,定桨距是指桨叶与轮载的连接是固定的,桨距角固定不变,即当风速变化时,桨叶的迎风角度不能随之变化。
中小型风力发电机在中小型风力发电机方面,面向分布式发电的高效、可靠、低成本、大功率(5-50kW) 的并网型变桨距中小型风力发电机,输出功率不会因风速大于额定风速而下降。
从分布式电源本身入手提高电能质量。如风源WP-5000A风力发电机,额定功率:5000瓦,最大功率:6500瓦,启动风速:0.2米/秒~0.4米/秒,额定风速:12米/秒,工作风速:1.8米/秒~25米/秒,当风速大于额定风速12米/秒时,其输出功率仍然向上平缓上升,所获风能并没减少,发电效率高,非常符合分布式风能发电的要求。
影响
1、分布式风力发电对电网规划的影响
分布式发电的引入使得配电网的结构发生根本性变化,主要表现在分布式发电的引入使传统的配电网络规划、运行(如无功补偿、电压控制等)发生彻底改变,配电网自动化和需求侧管理的内容也需要重新加以考虑,分布式电源之间的控制和调度必须加以协调。
配电网规划是动态规划问题,其动态属性同其维数密切相关,配电网本身节点数非常多,系统增加大量分布式发电机节点使得在所有可能网络结构中寻找最优网络布置方案更加困难。因此,系统运行规划者必须准确评估这些影响,寻求精确的负荷预测和合适的优化方法,并给出DG最优位置和容量以保证含DG的配电系统运行安全性和经济性。
2、分布式风力发电对电网调度的影响
中国地区电网的电源接入的网架有限,大量分布式电源接入配电网将给电网的电源平衡带来难度。一般地区电网的负荷主要为民用负荷,因此负荷的峰谷差较大,风力发电的随机性、反调峰性给电网的调峰以及常规火电机组的开机方式安排增加了难度,必须做到尽可能多地接纳风电电力,同时保证火电机组运行的经济性。
3、分布式风力发电对继电保护的影响
大多数配电系统其结构呈放射状,采用这种结构的主要目的是为了运行的简易性和线路过电流保护的经济性,当配电网中接人了分布式电源之后,放射状网络将变成遍布电源和用户的互联网络,潮流在变电站母线与负荷点间不定向流动,这对配电网原有的继电保护将产生较大影响。
发展意义
1、分布式风力发电是解决我国环境污染和保障我国电力安全的重要途径之一。
我国是人口大国,也是能源消耗大国,随着经济的发展对电能的需求愈加迫切,传统的火力发电已经很难满足社会的电能需求,而且日益突出的环境问题也不适合再大力发展以燃煤为主的火力发电。放眼全球,能源紧张已经成为困扰世界各国的一大难题,能源安全成为新的国际问题。在这种背景下,大力发展可再生能源成为解决这一难题的有效途径。分布式风力发电技术投资小,见效快,无二次污染,系统运行安全可靠,是解决我国环境污染和保障我国电力安全的重要途径之一。
2、分布式风力发电是发挥分布式风力发电供能系统效能的最有效方式。
分布式风力发电除直接向终端电能用户提供电能外,还可以将分布式发电供能系统以微网的形式接入电网,与大电网并网运行,相互支撑,在电能利用结构上,有效调节用电峰谷,减轻用电高峰期电网负荷压力,促进电能资源的优化配置,是发挥分布式风力发电供能系统效能的最有效方式。
3、采用分布式发电技术实行离网发电可以有效解决边远地区的用电难题。
在众多的可再生能源中,风电资源是目前应用最为广泛、技术条件最完备、投资成本与产出比例最高的一种,随着分布式发电与供能技术的发展,风能与太阳能等可再生能源作为分布式电源并网发电是必然趋势。我国风能资源分布广泛,很多地区都具备利用风能建设分布式风力发电厂的优良条件,当前应当大力发展可再生能源,加大对相关科学研究项目的投入力度,提高风力发电装备制造水平,对分布式发电系统与接入电网并网运行相关控制技术加快研究步伐,尽快优化电网运行结构,提高电力资源的利用率。
行会对传统电网的运行稳定性和整个电力系统的系统控制和继电保护带来一定的影响,所以相关的微网运行控制技术和关键的电子设备研发技术一定要研究成熟。分布式风力发电机按照机组容量可以分为大型风力发电机组与中小型风力发电机组。我国幅员辽阔,边远地区架设输送电网路十分艰难,采用分布式发电机组实行离网发电可以有效解决边远地区的用电难题。
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