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1、第38卷云南电力技术Vol38No32010年6月YUNNANELECTRICPOWERJune2010新能源发电在电力系统中的应用卢勇(云南电力试验研究院(集团)有限公司电力研究院,云南昆明650217)中图分类号:TM76文献标识码:B文章编号:1006-7345(2010)03-0091-041新能源发电常见形式4)云南首个并网光伏发电项目已投运,目前石林两个百兆瓦级电站规划建设。11新能源发电概述新能源、可再生能源、分布式能源概念。2风力发电技术及应用现状12区别与联系21典型风力发电系统1)新能源多以可再生能源
2、为主。VSCF通过电力电子背靠背变频技术可有效2)新能源多以分布式应用为主。调整发电功率输出,进而调整电磁转矩控制机组3)水能作为常规能源形式属于可再生能源,转速可同时进行集中和分散式应用。22风力发电机组控制系统13常见新能源发电形式应用现状核心器件:主控制器。131风力发电特有功能:调向系统、变距系统。1)全球装机超过12亿kW;中国装机超过制动系统、并网方式不同于常规电厂。1200万kW,亚洲第一、全球第四。23定桨距异步风力发电机组2)国家新能源发展规划:重点发展风电,1)采用异步(感应)发电机;-3、亿kW;地区<0。西北、沿海(甘肃内蒙江苏)。2)发电机励磁无功需要从外界吸收;软并3)云南大理首个风电项目已投运,后续风网装置;叶轮节距角不可调。电规划的风电项目有20多个。3)风速高于额定风速后需要额外保护措施132太阳能光伏发电(失速型)1)西班牙、德国、美国装机都超过百万24定桨距异步风力发电机组并网控制kW;中国装机粗略估计为100MW左右,刚刚抑制并网时的冲击电流接近同步转速双向晶起步。闸管导通角逐步打开2)国家新能源发展规划:扶持太阳能发电,接触器闭合,旁路双向晶闸管,大理目标调整2020年:180万kW到上千万kW。WP4060。3)政策扶持:4、财政补贴、优惠电价(特许25定桨距异步风力发电机组软并网权招标)。1)750kW异步电机,35kV并网。收稿日期:2010-05-21912010年第3期云南电力技术第38卷2)抑制并网时的冲击电流。2)缺点:主设备及控制系统复杂,建设投3)接近同步转速双向晶闸管导通角逐步资大。打开。212风力发电的波动性4)接触器闭合,旁路双向晶闸管。实例:统计大新线9月-12月的运行数据,5)软并网与直接并网:软并网启动时吸收9-11月上旬,11时开始负荷逐步上升,17-24的有功、无功小;软并网启动时冲击电流约3倍;时为发电高峰,11月上旬到12月,115、时后发电直接并网时冲击电流约10倍。量开始逐步上升,17-19时达到高峰,大新线功26投入电容器无功补偿率在10MW以上时功率因数均在098-10之间。异步(感应)发电机运行所需励磁无功需要213风力发电引起电压的波动由电网和无功补偿装置提供。能减少从电网吸收1)用二台2MW风机等效风电场。的无功;保证功率因数在要求范围。2)风机风速不同(风速模型)。27定桨距异步风力发电机组并网控制3)并入多分段10kV线路,各节点电压MITA控制系统:机组8组电容器,电容接触波动。器投切;全厂DWZT调压式无功补偿装置。综上所述:28双馈风力发电机组并网控制1)6、风速变化对电网的节点电压产生影响,1)采用转子交流励磁,有频率、幅值、相电压波动的大小取决于电网容量、电网结构、风位三个控制量。力机组类型、风电场容量等因素;风电场输出功2)调节转子交流励磁的频率,保证并网率的波动导致了电网各节点电压的变化,离风电频率。场接入点越近则电压波动越明显,接入点处的节3)调节转子交流励磁的幅值,保证并网点电压波动最大。节点3的电压波动现象己经非电压。常严重,超出了允许范围。4)并网后P、Q解耦控制;可实现MPPT2)大风坝电压波动:阵风(上升速度为5m/(额定风速以下)。s,时间5s)造成的风电场升压站母线电压波动29永磁直驱风力发电机组7、并网控制幅度为022%~-361%;渐变风(最大幅度为!柔性并网∀,跟踪控制,由电力电子器件实5m/s,时间5s)造成的风电场升压站母线电压波现;冲击电流小;可进行有功、无功控制;可实动幅度为051%~-108%;风力发电机启动并现MPPT。网时,风电场升压站母线电压波动幅度最高达-210变桨距变速恒频风力发电机组运行特点控制4阶段:切入风速;额定风速;切除16%;风电机组突然脱网,母线电压波动幅度最风速。高达4%;GB/Z19963-2005#风电场接入电力211变桨距变速恒频与定桨距风力发电机组系统技术规定∃电压偏差越
3、亿kW;地区<0。西北、沿海(甘肃内蒙江苏)。2)发电机励磁无功需要从外界吸收;软并3)云南大理首个风电项目已投运,后续风网装置;叶轮节距角不可调。电规划的风电项目有20多个。3)风速高于额定风速后需要额外保护措施132太阳能光伏发电(失速型)1)西班牙、德国、美国装机都超过百万24定桨距异步风力发电机组并网控制kW;中国装机粗略估计为100MW左右,刚刚抑制并网时的冲击电流接近同步转速双向晶起步。闸管导通角逐步打开2)国家新能源发展规划:扶持太阳能发电,接触器闭合,旁路双向晶闸管,大理目标调整2020年:180万kW到上千万kW。WP4060。3)政策扶持:
4、财政补贴、优惠电价(特许25定桨距异步风力发电机组软并网权招标)。1)750kW异步电机,35kV并网。收稿日期:2010-05-21912010年第3期云南电力技术第38卷2)抑制并网时的冲击电流。2)缺点:主设备及控制系统复杂,建设投3)接近同步转速双向晶闸管导通角逐步资大。打开。212风力发电的波动性4)接触器闭合,旁路双向晶闸管。实例:统计大新线9月-12月的运行数据,5)软并网与直接并网:软并网启动时吸收9-11月上旬,11时开始负荷逐步上升,17-24的有功、无功小;软并网启动时冲击电流约3倍;时为发电高峰,11月上旬到12月,11
5、时后发电直接并网时冲击电流约10倍。量开始逐步上升,17-19时达到高峰,大新线功26投入电容器无功补偿率在10MW以上时功率因数均在098-10之间。异步(感应)发电机运行所需励磁无功需要213风力发电引起电压的波动由电网和无功补偿装置提供。能减少从电网吸收1)用二台2MW风机等效风电场。的无功;保证功率因数在要求范围。2)风机风速不同(风速模型)。27定桨距异步风力发电机组并网控制3)并入多分段10kV线路,各节点电压MITA控制系统:机组8组电容器,电容接触波动。器投切;全厂DWZT调压式无功补偿装置。综上所述:28双馈风力发电机组并网控制1)
6、风速变化对电网的节点电压产生影响,1)采用转子交流励磁,有频率、幅值、相电压波动的大小取决于电网容量、电网结构、风位三个控制量。力机组类型、风电场容量等因素;风电场输出功2)调节转子交流励磁的频率,保证并网率的波动导致了电网各节点电压的变化,离风电频率。场接入点越近则电压波动越明显,接入点处的节3)调节转子交流励磁的幅值,保证并网点电压波动最大。节点3的电压波动现象己经非电压。常严重,超出了允许范围。4)并网后P、Q解耦控制;可实现MPPT2)大风坝电压波动:阵风(上升速度为5m/(额定风速以下)。s,时间5s)造成的风电场升压站母线电压波动29永磁直驱风力发电机组
7、并网控制幅度为022%~-361%;渐变风(最大幅度为!柔性并网∀,跟踪控制,由电力电子器件实5m/s,时间5s)造成的风电场升压站母线电压波现;冲击电流小;可进行有功、无功控制;可实动幅度为051%~-108%;风力发电机启动并现MPPT。网时,风电场升压站母线电压波动幅度最高达-210变桨距变速恒频风力发电机组运行特点控制4阶段:切入风速;额定风速;切除16%;风电机组突然脱网,母线电压波动幅度最风速。高达4%;GB/Z19963-2005#风电场接入电力211变桨距变速恒频与定桨距风力发电机组系统技术规定∃电压偏差越
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