Влияние нового поколения электроэнергии, подключенного к сети, на сетевую мощность

Влияние нового поколения электроэнергии, подключенного к сети, на сетевую мощность

Основываясь на новейших технологиях, наша система использует и развивает возобновляемые источники энергии, такие как ядерная энергия, энергия ветра, солнечная энергия, энергия океана, водородная энергия, энергия биомассы, геотермальная энергия и многое другое. Эти нетрадиционные источники энергии широко известны как новые источники энергии, отличные от традиционных источников энергии. По сравнению с ископаемым топливом новая энергетика имеет два существенных преимущества. Во-первых, он производит меньше загрязняющих веществ и имеет большие запасы. Во-вторых, новые источники энергии являются возобновляемыми и подлежат вторичной переработке. В 21 веке повсеместная зависимость от ископаемого топлива привела к загрязнению окружающей среды, истощению энергетических ресурсов и изменению климата, создавая серьезные проблемы для развития и прогресса человеческого общества. Однако возобновляемые источники энергии и новая энергетика в настоящее время переживают быстрый рост и готовы стать стратегическим центром социального развития и ключевым игроком в будущей мировой энергетической системе.

Для Китая одним из важнейших аспектов будущего развития является освоение новых энергетических технологий. Однако из-за относительно поздних технологических исследований и определенных ограничений в области производства новой энергии Китай в настоящее время сталкивается с проблемами в достижении стабильности в использовании новой энергии. В частности, существуют проблемы с сильной прерывистостью, нестабильностью и непредсказуемостью в производстве новой энергии. Управление выработкой электроэнергии из новых источников энергии представляет значительные технологические трудности. Более того, существующая мощность энергосистемы остается недостаточной для крупномасштабной интеграции нового производства энергии. Эти проблемы можно резюмировать следующим образом:

(1) Влияние нестабильности и прерывистой выработки электроэнергии

При производстве ветровой энергии выходная мощность ветряной турбины напрямую зависит от скорости ветра. Поскольку энергия ветра пропорциональна кубу скорости ветра, выходная мощность турбины испытывает значительные колебания из-за присущей нестабильности естественной скорости ветра. Искусственное управление ветровой мощностью является сложной задачей, что приводит к большим колебаниям выходной мощности турбин.

Аналогичным образом, при производстве фотоэлектрической (PV) энергии выходная мощность фотоэлектрической батареи связана с интенсивностью света, что делает ее очень восприимчивой к погодным условиям и изменениям температуры. Эта нестабильность в производстве солнечной энергии аналогична нестабильности в ветроэнергетике. Интеграция большого количества энергии ветра и солнца в традиционные энергосистемы может привести к значительным скачкам тока, что приводит к отклонениям частоты сети, колебаниям напряжения и мерцанию. Например, если напряжение на ветряной электростанции падает, ветряные турбины, не способные выдерживать низкое напряжение, могут испытывать кратковременные сбои.

Чтобы смягчить эти проблемы, крайне важно, чтобы новое энергетическое оборудование, интегрированное в сеть, обладало заданными техническими характеристиками, связанными с сетью. Кроме того, сеть должна иметь достаточную мощность для снижения пиковых нагрузок и поглощения мощности. Регулировка активной мощности и динамическая регулировка реактивной мощности являются обязательными характеристиками новых систем производства электроэнергии. Кроме того, ветряные электростанции и фотоэлектрические электростанции подвержены потерям реактивной мощности, что требует включения функций компенсации реактивной мощности в конфигурацию новых систем производства электроэнергии.

(2) Влияние гармоник

В новой системе производства электроэнергии существует два основных способа внесения гармоник в энергосистему. Если взять в качестве примера систему генерации энергии ветра, то можно отметить, что силовое электронное устройство, оснащенное ветрогенератором, само по себе создает проблемы с гармониками. Для ветряной турбины с постоянной скоростью, напрямую подключенной к сети, определенное количество гармоник генерируется при подключении силового электронного устройства к сети во время фазы плавного запуска. Ветряная турбина с регулируемой скоростью подключается к энергосистеме через выпрямительное и инверторное устройство. Если частота переключения силового электронного устройства находится в пределах диапазона генерации гармоник, это вызовет серьезную проблему с гармониками; другой — производство энергии ветра. Параллельный компенсационный конденсатор машины может резонировать с реактивным сопротивлением линии. Чтобы сбалансировать реактивную мощность, ветроэнергетическая система должна быть оснащена устройством параллельной компенсации, но из-за постоянных изменений гармоник и сложности энергосистемы при определенных условиях может возникнуть усиление гармоник или даже резонанс системы. .

Поэтому на ветряной электростанции следует, насколько это возможно, избегать использования одной ветряной турбины с регулируемой или постоянной скоростью. Это приведет к возникновению локальных чрезмерных гармонических напряжений, поэтому следует использовать различные типы гибридных конфигураций вентиляторов. Во-вторых, энергосистема должна правильно настроить фильтрующее устройство для уменьшения содержания гармоник в электросети и использовать устройство динамической или статической компенсации реактивной мощности при подавлении гармоник.

(3) Влияние изолированных сетей

Когда большая энергосистема теряет давление, подключенные к сети ветроэнергетические и фотоэлектрические генераторы будут продолжать подавать электроэнергию в определенную часть энергосистемы и формировать соединение с местной нагрузкой для достижения нового состояния баланса спроса и предложения. , образуя изолированную сетевую операцию. В это время напряжение и частота в изолированной сети не контролируются крупной электросетью, и поддержка регулирования крупной электросети не достигается. Когда нагрузка на стороне нагрузки изменяется или изменяется выходная мощность стороны производства электроэнергии, спрос и предложение изолированной сети будут несбалансированными, что приведет к изолированной сети. Напряжение и частота подвержены колебаниям. Если диапазон колебаний превышает допустимый диапазон безопасности, это серьезно повлияет на безопасность оборудования. Когда напряжение питания превышает необходимое, напряжение и частота могут выйти за пределы допустимого диапазона и привести к повреждению оборудования пользователя. Когда запас меньше необходимого, инвертор будет перегружен, и инвертор может сгореть. Поэтому, прежде чем новая энергия будет интегрирована в энергосистему, распределение электроэнергии должно быть строго проверено и проверено. Для системы производства энергии ветра и системы производства фотоэлектрической энергии функция прогнозирования мощности является одним из необходимых условий доступа.

(4) Влияние неоднородных стандартов сетевого подключения

Распределение новой энергии шире, но распределение неравномерно. Нашей стране сложно добиться относительно единой сети новых энергогенерирующих сетей. В соответствии с текущим состоянием развития технологий в Китае, могут быть унифицированы только технические стандарты крупномасштабных сетевых систем, но их технология обнаружения не унифицирована, и в тестировании систем имеются определенные дефекты. Поэтому сертификация системы должна быть улучшена.

На данном этапе Китаю не хватает профессиональных знаний для анализа основных причин разрушения стабильности энергосистемы и снижения качества электроэнергии при интеграции крупных и средних новых источников энергии. Даже факторы, влияющие на диспетчеризацию сети и ее работу, не имеют разумного определения. Более того, проблемы, существующие в технологии приема электроэнергии, все еще исследуются и изучаются. В настоящее время не существует реального единого заключения. Завершить обнаружение системы доступа в Китае по-прежнему сложно. Например, нам необходимо постоянно совершенствовать обнаружение инверторов и контроллеров. Кроме того, хотя мы постоянно разрабатываем и изучаем технологии обнаружения оборудования для передачи и распределения, а также двустороннего измерительного оборудования, по сравнению с технологиями некоторых развитых стран на Западе, в технологиях Китая все еще существует большой разрыв.

Меры противодействия, которые следует принять в будущем

С точки зрения влияния новой энергетической сети, подключенной к сети, на качество электроэнергии в электросетях в Китае, исследования и разработки китайской сетевой технологии в четырех аспектах технологии передачи постоянного тока, режима подключения к сети, технологии интеллектуального управления и технологии планирования. необходимы. Прилагайте больше усилий и усовершенствований, играйте ключевую роль в возобновляемой энергетике в режиме подключения к сети и осуществляйте эффективную эксплуатацию и контроль с точки зрения технологий. Благодаря постоянному развитию все более широко используемых информационных технологий и постоянному совершенствованию технологий, однажды в будущем искусственный контроль будет заменен интеллектуальным контролем. Для эффективного повышения технического уровня безопасности энергосистемы необходимо использовать технологию интеллектуального управления; В области технологии передачи необходимо постоянно укреплять и совершенствовать исследования и разработки технологий передачи постоянного тока и крупномасштабных технологий хранения энергии, и тогда сеть будет эксплуатироваться. Надежность и стабильность системы демонстрируется технологией передачи постоянного тока, которая уменьшит повреждение сети при подключении к сети с помощью крупномасштабной технологии хранения энергии. В то же время, когда межплановые работы выполняются в районах, где новая энергия относительно бедна или где новой энергии больше, технология планирования также широко используется в работе, и соответствующий технический уровень также повысится.

Резюме: Из-за новых энергетических характеристик и низкого уровня технологий в Китае на данном этапе подключение к новой энергосистеме на данном этапе имеет некоторые негативные последствия для применения электросетей в Китае, что ставит под угрозу безопасную и стабильную работу сети. энергосистема в значительной степени. . (Примечание: согласно опыту развитых стран Европы, когда производство фотоэлектрической энергии и энергии ветра превышает 6% от общей мощности электросети, это повлияет на стабильную работу энергосистемы, и необходимо установить накопители энергии. Таким образом, перед лицом этой ситуации соответствующий персонал и соответствующие правительственные ведомства будут совершенствовать соответствующие технологии и стандарты, чтобы гарантировать, что развитие энергосистемы Китая будет эффективно продвигаться, одновременно устраняя неблагоприятное воздействие новых энергетических сетей на энергосистему. энергосистемы Китая и, в конечном итоге, обеспечить людям безопасность и стабильность. Энергетические ресурсы обеспечивают нормальное производство и жизненные потребности людей, улучшают и улучшают качество жизни людей.

редактор

ФГЕТер