071909030205 陳雪嬌 文獻(xiàn)綜述

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1、風(fēng)力發(fā)電與并網(wǎng)技術(shù)的研究班級：電氣07k8姓名：陳雪嬌學(xué)號：071909030205一、前言隨著經(jīng)濟(jì)社會的發(fā)展,人類對能源的需求量將會越來越大。然而,人類對能源的過度開采利用,勢必造成資源的日益枯竭,如何找到一種新型能源來擺脫能源危機(jī)成了世界普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。新能源發(fā)電主要是指利用風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、海洋能和地?zé)崮艿雀鞣N新型可再生能源進(jìn)行發(fā)電。而風(fēng)力發(fā)電是當(dāng)今非水可再生資源發(fā)電技術(shù)中最成熟最具有大規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化前景的發(fā)展方式,風(fēng)力發(fā)電在我國已經(jīng)成為繼水電之后最重要的可再生能源,是近期發(fā)展的重點(diǎn)。隨著風(fēng)電行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步,風(fēng)力發(fā)電成本逐步降低,在經(jīng)濟(jì)性

2、上已經(jīng)能夠與核能發(fā)電、水力發(fā)電展開競爭。風(fēng)電是一種新型可再生能源，同時(shí)風(fēng)電也是一種分布式電源。分布式發(fā)電是一種新興的能源利用方式，與傳統(tǒng)的集中式能源相比，分布式發(fā)電具有投資小、發(fā)電方式靈活、損耗低、利于環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，對于高峰期電力負(fù)荷比集中供電更經(jīng)濟(jì)、有效，因此已成為現(xiàn)代電力系統(tǒng)規(guī)劃中重要的研究方向。分布式發(fā)電與大電網(wǎng)聯(lián)合運(yùn)營，更被國內(nèi)外許多專家學(xué)者認(rèn)為是降低能耗、提高電力系統(tǒng)可靠性和靈活性的主要方式，同時(shí)也是我國電力工業(yè)未來的發(fā)展方向[1]。國外的新能源發(fā)電以分散接入為主，我國由于資源狀況與經(jīng)濟(jì)發(fā)展區(qū)域的逆向分布，決定了新能源發(fā)電具有大規(guī)模集中接入的特點(diǎn)。

3、與常規(guī)電源相比，大多數(shù)新能源發(fā)電方式提供的電力具有顯著的間歇性和隨機(jī)波動性[2]，當(dāng)并網(wǎng)規(guī)模較大時(shí)，將給配電網(wǎng)乃至輸電網(wǎng)的電壓、電能質(zhì)量、系統(tǒng)保護(hù)和調(diào)度運(yùn)行等帶來一系列的影響，并聯(lián)模式下電網(wǎng)的監(jiān)控和管理面臨很多技術(shù)上的難題。智能電網(wǎng)技術(shù)有機(jī)融合了高級傳感、通信、自動控制等技術(shù)，具有自我管理、自我恢復(fù)、兼容性強(qiáng)等特點(diǎn)。通過合理的應(yīng)用智能電網(wǎng)技術(shù)，能在風(fēng)電接入電網(wǎng)后，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)互動和協(xié)調(diào)運(yùn)行。智能電網(wǎng)與傳統(tǒng)電網(wǎng)的重要區(qū)別之一即為智能電網(wǎng)能夠使分布式能源、可再生能源與現(xiàn)有電力系統(tǒng)有機(jī)融合；支持分布式發(fā)電方式友好接入以及可再生能源的大規(guī)模應(yīng)用，并推動實(shí)現(xiàn)“即插即用”

4、的標(biāo)準(zhǔn)化[3]。智能電網(wǎng)建設(shè)中的一個(gè)重要方面是解決以風(fēng)能為代表的可再生能源發(fā)電的接入問題。二、國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀（一）、風(fēng)力發(fā)電在國內(nèi)外的應(yīng)用我國的風(fēng)電裝機(jī)容量2008年底累計(jì)達(dá)到13242MW，位居世界第四。其中新增裝機(jī)容量6300MW，僅次于美國，位居世界第二。目前國內(nèi)有大小風(fēng)電場近百家,主要分布在三北地區(qū)(東北、華北和西北地區(qū))和東南部沿海,三北地區(qū)以內(nèi)蒙古和東北三省等省份分布較為密集。代表性的千萬千瓦級風(fēng)電基地有：甘肅酒泉風(fēng)電基地。同時(shí),-5-新疆哈密東南部和北部三塘胡淖湖風(fēng)區(qū)的2000萬kW風(fēng)電場也已經(jīng)規(guī)劃完畢,準(zhǔn)備進(jìn)入施工階段。中國有相當(dāng)大的地區(qū)

5、有著豐富的風(fēng)能資源,具有很大的開發(fā)利用價(jià)值,商業(yè)化、規(guī)?；臐摿艽骩4]。歐洲和美國在風(fēng)電市場中占統(tǒng)治地位,其中:德國是目前風(fēng)電裝機(jī)容量最大的國家,裝機(jī)容量超過20GW;美國和西班牙也都超過了10GW;印度是除美國和歐洲之外新裝機(jī)容量最大的國家,裝機(jī)總?cè)萘恳渤^6GW。國際能源署IEA(InternationalEnergyAgency)在2008年頒布的《2050年能源技術(shù)情景》中判斷,2010—2050年,全球風(fēng)電平均每年增加70GW,風(fēng)電將成為一個(gè)龐大的新興電力市場。2007年,全球風(fēng)電新裝機(jī)容量約為20GW,累計(jì)裝機(jī)94GW[5]。（二）、并網(wǎng)技

6、術(shù)[6][7]目前，國內(nèi)外采用的異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)方式主要有以下四種：直接并網(wǎng)，準(zhǔn)同期并網(wǎng)，降壓并網(wǎng)以及采用雙向晶閘管控制的軟切入法的并網(wǎng)方式。1、直接并網(wǎng)方式采用這種方式時(shí)要求發(fā)電機(jī)的相序與電網(wǎng)的相序相同，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速接近（一般達(dá)到99%～100%）同步轉(zhuǎn)速時(shí)即可并網(wǎng)。直接并網(wǎng)法對電網(wǎng)沖擊大,有較大的瞬間沖擊電流。2、準(zhǔn)同期并網(wǎng)方式采用這種方式時(shí)在轉(zhuǎn)速接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，先用電容勵(lì)磁，建立額定電壓，然后對已建立的發(fā)電機(jī)電壓和頻率進(jìn)行調(diào)節(jié)和校正，使其與系統(tǒng)同步。當(dāng)發(fā)電機(jī)的電壓、頻率、相位與系統(tǒng)一致時(shí)，將發(fā)電機(jī)投入電網(wǎng)運(yùn)行。準(zhǔn)同步周期法對電網(wǎng)沖擊小,但是需要同步

7、調(diào)相機(jī)及電容器,增加了機(jī)組的成本。3、降壓并網(wǎng)方式采用這種方式時(shí)在異步電機(jī)與電網(wǎng)之間串接電阻、電抗器或自耦變壓器，以降低并網(wǎng)合閘瞬間沖擊電流幅值及電網(wǎng)電壓下降的幅度。因?yàn)殡娮?、電抗器等要消耗功率，在發(fā)電機(jī)并入電網(wǎng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)時(shí)，再將其短接。降壓并網(wǎng)法降壓起動經(jīng)濟(jì)性差,只是用于小容量風(fēng)機(jī)。4、采用雙向晶閘管控制的軟切入法的并網(wǎng)方式采用這種方式時(shí)在異步發(fā)電機(jī)定子與電網(wǎng)之間每相串入一只雙向晶閘管，接入的目的是將發(fā)電機(jī)并網(wǎng)瞬間的沖擊電流控制在允許的限度內(nèi)。當(dāng)發(fā)電機(jī)達(dá)到同步發(fā)電機(jī)組通過雙向晶閘管與電網(wǎng)相連，通過電流反饋對雙向晶閘管導(dǎo)通角控制，將并網(wǎng)時(shí)的沖擊電流限定在額定

8、電流1.5倍以上，從而得到一個(gè)比較平滑的并網(wǎng)過程，正常運(yùn)行時(shí)，雙向