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摘要:本文介绍了新能源综合同的定义,从新能源接入综合系统的概念着手,对新能源接入综合研究与实现做了简单介绍。
关键词:新能源接入综合系统 风力发电 光伏发电 储能系统
进入二十一世纪以来,有的国家为了获得足够的发展能源,对有效的资源进行二次开采,在破坏生态环境的同时,加速了人类生存环境的恶化。很多国家将发展的方向转向了新型的自然资源,新型能源的使用范围不断扩大,并且取得了良好的效果。在开发新能源的过程中,必须坚持资源合理利用和环境保护协调发展的原则,作为能源使用第一大国,我国应该促进各行各业合理利用新型能源,全面促进国民经济的发展。近几年,风能发电和光伏发电有效地缓解了我国电能供应紧张的问题。但是,新能源发电具有较强的随意性和波动性,大规模的风力和光伏发电将引发严重的电力系统安全事故。
1 新能源接入综合系统
新能源接入综合系统在现代企业发展中发挥着至关重要的作用。该系统将新能源发电站、火电厂、储能系统以及电动汽车充电/放电站等进行了整合。新能源接入综合系统的组成比较复杂,主要组成模块有风力发电、光伏发电、电动汽车以及风火联调等。新能源接入综合系统中包含风电场、光伏电站、储能基地、电动汽车充电/放电站以及火电厂等。新能源接入综合系统功能性较强,不仅可以预测各个发电厂的实际功率,还能有效控制各发电站的远程出力。另外,新能源接入综合系统还可以对电动汽车充电/放电系统进行准确地监控,保障后期工作的顺利进行。
2 新能源发电接入对电网的影响
2.1 对电能质量的影响 风力发电和光伏发电受自然环境的影响,在实际发电过程中具有明显的波动性和间歇性。通常情况下,风力发电设备和光伏发电设备会配有整流逆变设备,在实际运行过程中还包含各种大小的电子设备,这些设备在同时运行的过程中会产生谐波和直流分量。谐波和电流分量对电能质量有直接影响,系统在实际运行过程中,如果出现谐波,电网电压将出现严重的畸变问题,导致电能质量与实际要求不符。新能源接入综合系统在发电过程中电量具有较大波动性,很难调节,导致电网安全问题。
2.2 对网损的影响 新能源接入综合系统对配电网会产生较大的影响,将新能源接入配电网中后,配电系统将转化为多电弱环网络,传统的单电源辐射式网络已经很难满足新能源的实际需求。配电网中接入新能源后,电网的分布形式将发生重大转变,电网的负荷大小和方向很难准确控制。
2.3 对配电网系统的实时监控的影响 我国电网系统中以无源的放射形电网为主,该系统结构比较简单,信息采集、开关的操作以及能源的调度等能在短时间内快速完成。新能源计入综合系统的应用是电网系统中的放射形电网变得尤为复杂,实际运行过程中很难对孤岛中的电压和电频进行准确控制。
3 新能源接入综合系统研究与实现
3.1 新能源接入综合系统研究
3.1.1 风力发电功率预测。以我国目前风力发电的实际状况为依据,笔者总结出我国目前常用的发电功率预测方法有:物理法、统计法以及综合法。其中物理法必须考虑地形和粗糙度对风力发电预测的影响;统计法以前提的统计数据为主,结合数据内容找出发电规律;综合法是物理法和统计法的结合,在实际发电预测中发挥着重要的作用。风力发电预测工作比较复杂,工作人员必须考虑以下因素:
①风电场预测模型的建立。第一,建立风电场预测模型首先要处理风电场功率数据。整合已有的数据,结合实际发电状况,选用合适的发电功率预测方法。第二,整合处理数值天气预报数据。通常情况下,对数值天气预报数据进行检验的过程中,需要准确的侧风数据为依据。第三,建立物理预测模型。该模型的简历需要工作人员充分认识风电场的实际发展状况,在标定数字化地图位置后,还要分析当地天气要素、建立统计预测模型,最后结合风电场的实际需要,建立物理模型。
②预测结果分析。风电场预测模型建立后,工作人员分析了模型结果,从数据分析结果中可以看出:新能源接入综合系统中的风电场预测效果明显高于其他形式的风电场,受区域气候特征的影响,单个风电场预测结果比风电场总加的预测误差大。
3.1.2 光伏发电功率预测。光伏发电功率预测的方法主要有统计法和物理法两种,与风力发电相比其基本思路保持一致。首先,应该结合光伏电站的实际发电状况,建立光伏电站功率预测模型,模型的建立需考虑以下要求:第一,了解光伏发电站前期功率时间顺序和相应的对比散点图;第二,建立光伏电站预测模型。从光伏电站预测模型中可以分析出:单个光伏电站预测功率和实际功率之间存在较大误差,与风力发电相比,光伏电站总计的误差与单个光伏电站预测误差大,光伏电站基本不受地理条件的影响,光伏板的性能与其有直接影响。
3.1.3 风电场和光伏电站的远程控制。风电场和光伏电站的远程控制过程中需要完成各种资源的调度,资源调度必须保持合理性和科学性,新能源接入综合系统在实际运行过程中发挥着至关重要的作用,以主从控制方式为主,控制对象是风电场和光伏电站,将获得的信息及时反馈到新能源接入综合系统,该系统能在第一时间显示收到的信息,并对收到的信息进行整合、处理。风电机组的性能对远程控制有直接影响,光伏电站的逆变器性能也会引发控制问题,为了有效调节风电场和光伏电站的出力状况,远程控制过程中应该以投切风电机组和投切逆变器开关为主,为风电场和光伏电站的远程控制提供动力保障。
3.1.4 风光储联合控制。风力发电和光伏发电受自然环境的影响,具有较强的波动性和随机性。大规模并网运行比较危险,一旦运行中出现某些故障将会引发严重的电网安全事故。储能系统与风力发电和光伏发电联系紧密,如果发电处于低谷时期,可以利用储能系统存储风电场和光伏电站中的能源,在负荷高峰时段释放,满足系统运行的需求。风光储联和控制系统曲线图如下图1所示。从图1中可以看出,风光储联合控制可以解决负荷高峰期的用电需求。
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图1 风光储两河控制系统运行曲线
3.2 新能源接入综合系统的实现。新能源接入综合系统硬件组成部分比较复杂,该系统向电力系统网传输数据的形式比较特殊,通常情况下从外部向内部传输,数据传输的过程中还需要在系统内部不同的安全区之间进行数据转换,在提高系统稳定性的前提下,安装内外网隔离装置,全面提高电网系统的安全性。新能源接入综合系统的模块划分和软件结构如下图2所示。从图2中可以看出,系统数据中心以数据库为主,各模块以数据库为载体可以进行数据转换,其中各模块均有自身特有的功能和作用,如外网数据处理模块的主要任务是下载天气预报数据,并对下载的数据进行整合、处理,待处理工作结束后,将处理数据送入系统数据库。
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图2 新能源接入综合系统的模块划分和软件结构
4 结束语
总之,伴随着经济的发展,智能化电网在日常生活中的作用越来越明显,为了提高智能化电网的发电效率,电力企业必须结合自身发展的实际状况,对新能源接入综合系统进行研究。新能源接入综合系统的确定不仅可以解决我国资源供应紧张等问题,还能改善新能源发电接入对电网的影响。
参考文献:
[1]张征,王晓蓉.新能源接入综合系统研究与实现[J].供用电,2011,01:15-18+24.
[2]吕艳坤.浅谈新能源接入对智能配电网的影响[J].科技资讯,2011,30:128-129.
[3]袁云山,刘源,刘慨然,等.配电网中新能源最优接入的评价方法[J].电网与清洁能源,2013,06:16-20+28.
关键词:新能源接入综合系统 风力发电 光伏发电 储能系统
进入二十一世纪以来,有的国家为了获得足够的发展能源,对有效的资源进行二次开采,在破坏生态环境的同时,加速了人类生存环境的恶化。很多国家将发展的方向转向了新型的自然资源,新型能源的使用范围不断扩大,并且取得了良好的效果。在开发新能源的过程中,必须坚持资源合理利用和环境保护协调发展的原则,作为能源使用第一大国,我国应该促进各行各业合理利用新型能源,全面促进国民经济的发展。近几年,风能发电和光伏发电有效地缓解了我国电能供应紧张的问题。但是,新能源发电具有较强的随意性和波动性,大规模的风力和光伏发电将引发严重的电力系统安全事故。
1 新能源接入综合系统
新能源接入综合系统在现代企业发展中发挥着至关重要的作用。该系统将新能源发电站、火电厂、储能系统以及电动汽车充电/放电站等进行了整合。新能源接入综合系统的组成比较复杂,主要组成模块有风力发电、光伏发电、电动汽车以及风火联调等。新能源接入综合系统中包含风电场、光伏电站、储能基地、电动汽车充电/放电站以及火电厂等。新能源接入综合系统功能性较强,不仅可以预测各个发电厂的实际功率,还能有效控制各发电站的远程出力。另外,新能源接入综合系统还可以对电动汽车充电/放电系统进行准确地监控,保障后期工作的顺利进行。
2 新能源发电接入对电网的影响
2.1 对电能质量的影响 风力发电和光伏发电受自然环境的影响,在实际发电过程中具有明显的波动性和间歇性。通常情况下,风力发电设备和光伏发电设备会配有整流逆变设备,在实际运行过程中还包含各种大小的电子设备,这些设备在同时运行的过程中会产生谐波和直流分量。谐波和电流分量对电能质量有直接影响,系统在实际运行过程中,如果出现谐波,电网电压将出现严重的畸变问题,导致电能质量与实际要求不符。新能源接入综合系统在发电过程中电量具有较大波动性,很难调节,导致电网安全问题。
2.2 对网损的影响 新能源接入综合系统对配电网会产生较大的影响,将新能源接入配电网中后,配电系统将转化为多电弱环网络,传统的单电源辐射式网络已经很难满足新能源的实际需求。配电网中接入新能源后,电网的分布形式将发生重大转变,电网的负荷大小和方向很难准确控制。
2.3 对配电网系统的实时监控的影响 我国电网系统中以无源的放射形电网为主,该系统结构比较简单,信息采集、开关的操作以及能源的调度等能在短时间内快速完成。新能源计入综合系统的应用是电网系统中的放射形电网变得尤为复杂,实际运行过程中很难对孤岛中的电压和电频进行准确控制。
3 新能源接入综合系统研究与实现
3.1 新能源接入综合系统研究
3.1.1 风力发电功率预测。以我国目前风力发电的实际状况为依据,笔者总结出我国目前常用的发电功率预测方法有:物理法、统计法以及综合法。其中物理法必须考虑地形和粗糙度对风力发电预测的影响;统计法以前提的统计数据为主,结合数据内容找出发电规律;综合法是物理法和统计法的结合,在实际发电预测中发挥着重要的作用。风力发电预测工作比较复杂,工作人员必须考虑以下因素:
①风电场预测模型的建立。第一,建立风电场预测模型首先要处理风电场功率数据。整合已有的数据,结合实际发电状况,选用合适的发电功率预测方法。第二,整合处理数值天气预报数据。通常情况下,对数值天气预报数据进行检验的过程中,需要准确的侧风数据为依据。第三,建立物理预测模型。该模型的简历需要工作人员充分认识风电场的实际发展状况,在标定数字化地图位置后,还要分析当地天气要素、建立统计预测模型,最后结合风电场的实际需要,建立物理模型。
②预测结果分析。风电场预测模型建立后,工作人员分析了模型结果,从数据分析结果中可以看出:新能源接入综合系统中的风电场预测效果明显高于其他形式的风电场,受区域气候特征的影响,单个风电场预测结果比风电场总加的预测误差大。
3.1.2 光伏发电功率预测。光伏发电功率预测的方法主要有统计法和物理法两种,与风力发电相比其基本思路保持一致。首先,应该结合光伏电站的实际发电状况,建立光伏电站功率预测模型,模型的建立需考虑以下要求:第一,了解光伏发电站前期功率时间顺序和相应的对比散点图;第二,建立光伏电站预测模型。从光伏电站预测模型中可以分析出:单个光伏电站预测功率和实际功率之间存在较大误差,与风力发电相比,光伏电站总计的误差与单个光伏电站预测误差大,光伏电站基本不受地理条件的影响,光伏板的性能与其有直接影响。
3.1.3 风电场和光伏电站的远程控制。风电场和光伏电站的远程控制过程中需要完成各种资源的调度,资源调度必须保持合理性和科学性,新能源接入综合系统在实际运行过程中发挥着至关重要的作用,以主从控制方式为主,控制对象是风电场和光伏电站,将获得的信息及时反馈到新能源接入综合系统,该系统能在第一时间显示收到的信息,并对收到的信息进行整合、处理。风电机组的性能对远程控制有直接影响,光伏电站的逆变器性能也会引发控制问题,为了有效调节风电场和光伏电站的出力状况,远程控制过程中应该以投切风电机组和投切逆变器开关为主,为风电场和光伏电站的远程控制提供动力保障。
3.1.4 风光储联合控制。风力发电和光伏发电受自然环境的影响,具有较强的波动性和随机性。大规模并网运行比较危险,一旦运行中出现某些故障将会引发严重的电网安全事故。储能系统与风力发电和光伏发电联系紧密,如果发电处于低谷时期,可以利用储能系统存储风电场和光伏电站中的能源,在负荷高峰时段释放,满足系统运行的需求。风光储联和控制系统曲线图如下图1所示。从图1中可以看出,风光储联合控制可以解决负荷高峰期的用电需求。
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图1 风光储两河控制系统运行曲线
3.2 新能源接入综合系统的实现。新能源接入综合系统硬件组成部分比较复杂,该系统向电力系统网传输数据的形式比较特殊,通常情况下从外部向内部传输,数据传输的过程中还需要在系统内部不同的安全区之间进行数据转换,在提高系统稳定性的前提下,安装内外网隔离装置,全面提高电网系统的安全性。新能源接入综合系统的模块划分和软件结构如下图2所示。从图2中可以看出,系统数据中心以数据库为主,各模块以数据库为载体可以进行数据转换,其中各模块均有自身特有的功能和作用,如外网数据处理模块的主要任务是下载天气预报数据,并对下载的数据进行整合、处理,待处理工作结束后,将处理数据送入系统数据库。
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图2 新能源接入综合系统的模块划分和软件结构
4 结束语
总之,伴随着经济的发展,智能化电网在日常生活中的作用越来越明显,为了提高智能化电网的发电效率,电力企业必须结合自身发展的实际状况,对新能源接入综合系统进行研究。新能源接入综合系统的确定不仅可以解决我国资源供应紧张等问题,还能改善新能源发电接入对电网的影响。
参考文献:
[1]张征,王晓蓉.新能源接入综合系统研究与实现[J].供用电,2011,01:15-18+24.
[2]吕艳坤.浅谈新能源接入对智能配电网的影响[J].科技资讯,2011,30:128-129.
[3]袁云山,刘源,刘慨然,等.配电网中新能源最优接入的评价方法[J].电网与清洁能源,2013,06:16-20+28.