简介:摘要:现如今社会发展的最重要基础能源是电力能源,电力能源在各行各业当中都扮演着至关重要的角色和起到至关重要的作用。可以说在我国近些年来社会经济不断飞速发展、良好转型过程当中,电力能源为我国社会发展提供了巨大的助力,让我国各个领域、各个行业都能够顺利的开展相关的工作和实现蓬勃的发展。更可以说,电力能源是我国社会主义发展的基础和核心。目前,伴随我国社会主义建设不断蓬勃发展,电力能源需求呈现出逐年上涨的态势。而针对新型能源的开采常常会对生态环境产生不同程度的影响,由此也引发了更加严重的环境问题。如何能够在生态环境当中,以及能源开采过程当中寻求良好的平衡,更加清洁、更加环保的新型能源作为电力能源发展的重要基础,就是相关业内人士必须要深入探究的相关问题。本文针对新能源大规模接入电网安全稳定运行影响,进行深层次分析和探究。
简介:摘要:随着社会的进步,经济的发展,人类对于能源的需求与日俱增。如何有效利用太阳能一直受到人类关注。随着技术的发展,光伏器件成本的下降,光伏发电并入电力系统的比重越来越大,而随着光伏并网系统的增加,会给电力系统带来越来越深的影响。本文对大规模光伏发电并网接入对电力系统运行稳定性,电能质量,配电网等方面的影响进行了介绍。 关键字:光伏发电;并网;稳定性;电能质量 0 引言 我国太阳能发电,呈现出各地“分散开发,低压就地接入”和荒漠地区“大规模集中开发,中高压接入”并举的发展特征,大规模并网运行必将成为光伏发电的主要发展方向之一。 光伏发电系统一般有如下几个特点: 1)随机波动性,这是光伏发电最大的特点。 2)光伏电源是不旋转的静止原件,通过换流器并网,并没有转动惯量。 3)现有主要的光伏并网逆变器的控制策略为电压源电流控制,输入为电压源,输出为电流源,输出的功率因数接近于 1。 本文的主要内容是,论述因为出力的随机性,无转动惯量等特性,光伏发电的大规模接入给电力系统各个方面带来的些影响。 1 对电力系统稳定性的影响 光伏电源不同于正常发电机,它是静止原件,没有转动惯量,光伏发电的接入降低了系统的惯量。由于系统的惯量和频率稳定性有关,于是一定程度上弱化了系统的频率稳定性,导致故障后频率波动变大。惯量表现的就是惯性,惯量大,惯性就大,表现为稳定不易改变的状态。电力系统内,电机转子的惯量与负载的惯量要相匹配,两者惯量匹配,电机和负载一样可以平稳运行,否则若不匹配,惯量轻的运动就会不平稳。另外,若光伏电源接入规模较大,当发生功率不足的情况时,系统的应对能力会比较差,这就需要系统内有足够的储能装置。 光伏电源无转动惯量的特性,同样会对功角稳定产生一定影响。文献 [1]对于不同光伏渗透率的电网做了实验对比,分别是没有光伏接入的时候,接入光伏容量在 10%时候,接入的光伏容量在 30%的时候,这三种情况,得出如下结论:合适的光伏渗透率可以提高系统的暂态稳定性,而过高的光伏渗透率会使得电力系统暂态稳定在冲击下变得恶化。文献 [2]指出,波动的光伏出力改变了系统运行点,同时并网逆变器与常规机组相比具有不同的控制策略,这些都会改变系统的阻尼,不但对系统原有的机电振荡模式产生影响,也会带来新频段范围的振荡。光伏并网对电力系统的静态稳定性也有影响。系统在遭受小干扰后,恢复稳定前会有一个减幅振荡的过程,会影响电能质量,也可能产生新的扰动。 光伏电站连接的地区电网多处于偏远地区,大规模装机的光伏电站连接地区电网后,需要通过长距离输电线路输送电能,出力的波动性会对电压稳定性产生影响。同时,光伏发电并网点无功电压的支撑能力比较弱,失去电压稳定性的风险比较大。对于分布式光伏电源接入配电网而言,光伏的接入改变了电网的结构,电网由单电源网络变成了多电源网络,潮流的方向和大小变得复杂,难以控制,进而会影响到配电网电压的稳定性,影响程度与光伏接入位置、接入规模以及出力等关系较大。安装静止无功补偿器 (SVC)能提高光伏电站的电压稳定性 [3]。 2 对电能质量的影响 大规模光伏发电并入电网后,会对现有的电网产生一系列电能质量问题。 电压闪变是电能质量的一个重要指标。光伏电源的输出功率并不是稳定的,而是随着日照情况和温度情况发生变化的,在环境因素如光照强度变化剧烈时候,可能会导致电压闪变;控制器的算法和参数设定也可能导致输入系统功率的周期性变动 [4],引起电压闪变。光伏电站接入点多为 10 kV母线,其短路容量相对较小,在功率波动时会产生较大的电压变化,因此,光伏电站的接入点最好选择无功备用充足的节点,以维持系统电压的稳定 [5]。 系统的频率是衡量电能质量的一个重要指标。在光伏比重较大的电网中,由于光伏电源的随机波动性,会造成有功功率的变化,影响到系统一次,二次调频,以及造成电网频率的波动。这就要求系统中需要足够的储能装置来充当调峰和调频电源,比如汽轮机,抽水蓄能电站。 光伏系统并网还会产生谐波。首先光伏电源本身就是一个谐波源,出力随机性和间歇性,就会导致谐波的产生;其次,光伏并网系统需要逆变器,而逆变器中含有大量的电力电子器件,不可避免的会造成谐波污染,国内外大型光伏电站的运行经验表明,即使单个逆变器输出的谐波较少,多台逆变器并联以后输出的谐波也有可能超标 [2]。若电网中含有多个谐波源,还有可能会产生高次谐波的功率谐振 [6]。通过有源滤波器及多逆变器群控技术,可以有效抑制谐波。 3 其他方面的影响 3.1 对配电网潮流的影响 配电网一般以单电源为主,光伏电源没有并网时,相当于单电源网络。而光伏电源的接入改变了原有的辐射状网架结构,单电源结构变成了多电源结构,电网潮流分布变得复杂多变,更加难以控制,会有潮流倒送的现象。 分布式,高密度光伏发电系统往往通过多条或一条低压配电线路接入于同一母线并网发电,因为同一区域内的光伏发电功率受光照变化的影响接近,于是这些高密度光伏发电系统并网,会加剧局部潮流变化幅度和电压波动的范围。 3.2 对继电保护的影响 光伏并网之后,需要设置孤岛保护。如果孤岛保护和自动重合闸配合不当,就会产生一些影响。首先,若自动重合闸失败,光伏孤岛会向短路点持续提供电流,使电弧无法正常熄灭;其次,若光伏孤岛和配网出现频率的偏差,自动重合闸在此时动作,就会造成非同期合闸,产生很大的冲击电流,对设备造成损害,还可能会使保护动作,导致自动重合闸失去恢复供电的能力。文献 [7]提出了区域纵联保护的解决方案。这种方案在变电站中设置一个站级保护主机,在每条馈线有切断短路电流能力的开关处安装保护从机,从机与主机进行通信,利用方向元件和通信手段,确定故障位置和实现跳闸。 3.3 对电网规划的影响 我国和欧美国家光伏发电并入有所不同,欧美国家偏向于就地低电压接入,而我国是大规模集中接入和分散开发就地接入并举。光伏电源具有随机波动性的特点,其出力情况变化很大,这就使得含有光伏电源的电力系统在负荷预测,运行和规划上有更大的不确定性。当大量用户安装分布式电源来提供电能时,规划人员很难对准确预测负荷增长的情况,影响电网规划的准确性。 首先,规划所需考虑的数据量增多,光伏并网系统的接入增加了更多的电源节点,使电网变得更加复杂,寻求最优网架结构的过程将会更为困难。另外,光伏电站大规模并网,需要系统内有更多的调节电源,对抽水蓄能电站等调峰电源的需求将会增大。 二次规划方面,自动化系统、通信系统、保护装置等相关规划都需要加以改变,以满足新形势下的需求。 参考文献 [1] Viet N H, Yokoyama A. Impact of fault ride-through characteristics of high-penetration photovoltaic generation on transient stability[C]// International Conference on Power System Technology Hangzhou 2010. [2] 丁明 ,王伟胜 ,王秀丽 ,宋云亭 ,陈得治 ,孙鸣 . 大规模光伏发电对电力系统影 响综述 [J]. 中国电机工程学报 ,2014,01:1-14. [3] 宋卓然 ,陈国龙 ,赫鑫 ,宋颖巍 ,刘岩 ,宁辽逸 ,东方 . 光伏发电的发展及其对电网规划的影响研究 [J]. 电网与清洁能源 ,2013,07:92-96. [4] 钱军 ,陶梅玉 ,孙智一 ,顾皓亮 . 光伏电站接入电网对电力系统电压闪变的影响 [J]. 低压电器 ,2011,22:19-22. [5]全丽风 . 并网光伏电站引起的电压波动与闪变的研究 [D]. 西安交通大学, 2011. [6] 陈炜 ,艾欣 ,吴涛 ,刘辉 . 光伏并网发电系统对电网的影响研究综述 [J]. 电力自动化设备 ,2013,02:26-32+39. [7]丛伟 ,潘贞存 ,王成山 ,于春光 ,王伟 ,荀堂生 ,宋志明 . 含高渗透率 DG的配电系统区域纵联保护方案 [J]. 电力系统自动化 ,2009,10:81-85.
简介:摘要:风能作为一种环境友好的可再生能源,近年来发展迅速。其中海上风电场因其风速高、风力稳定、对环境影响小发电量大等优点,是目前可再生能源利用的发展重心。同时,双馈异步风力发电机具备调速范围宽、励磁变频器容量小、有功无功功率独立控制和造价低等优点,成为当前应用最广泛的机组。在风电技术发展初期,风电接入电网规模小,在电网故障时,风电机组采用脱网运行以确保自身安全。但随着数量更多、容量更大的风机接入电网,风电渗透率不断提高,在电网故障情况下,风机脱网运行会导致电网功率缺失,对电网造成二次冲击,破坏电力系统稳定性,甚至导致电网崩溃,例如甘肃玉门和宁夏贺兰山风电场等大规模风电场脱网事故。为了减轻电网故障时风机对电网稳定性的影响,保证供电可靠性,世界各国纷纷制定了风机并网导则,规定了风机接入电网的技术标准。其中要求较高且难度较大的是风机在电网故障时要维持一段时间不脱网运行,即故障穿越,包括低压穿越( LowVoltageRide-Through, LVRT)、高压穿越( HighVoltageRide-Through, HVRT)和频率穿越。 LVRT能力要求风机在电网电压骤降时保持与电网的连接,并注入一定的无功电流支撑电网电压以加速电网故障恢复。目前,国内外对低电压穿越方法研究较多且技术比较成熟,主要是对短路故障时风电机组的电磁暂态进行分析,以及研究相应的低电压穿越策略。电网除了容易发生短路故障造成电网电压降低,也常发生电压骤升故障,如紧急切负荷、单相重合闸、大电容接入等都会造成并网点电压升高。特别是风电场建设在电网末端,更容易受到短路故障、谐波畸变等故障的影响。同时由于具备快速响应性能的无功补偿装置成本较高,风电场一般通过提高原有无功装置的补偿容量以满足电网无功功率需求。电网发生故障时,风电场无功补偿装置投入使用,支撑电网电压。但在故障清除后,无功补偿装置不具备自动切出功能且响应时间较长,会在风电机组成功低电压穿越后继续作用,导致电网无功功率过剩,造成并网点电压骤升。除此之外,在电网发生故障时,由于已并网的风机普遍不具备 LVRT能力或者 LVRT能力不足,在其 LVRT失败脱网后,会造成并网点电压升高的问题。而并网点电压升高后导致更多的风电机组因不具备 HVRT能力而脱网,引起连锁反应。并且,由于海洋的客观环境和电能传输形式,海底电缆对地电容的作用、断路器分闸操作时变压器与海底电缆的暂态充放电都会引起海上风电场过电压问题。随着高电压故障发生越来越频繁,风电机组 HVRT越逐渐引起科研人员的关注。目前,我国对风电机组 HVRT技术研究主要集中在单台风电机组自身电磁暂态特性建模和控制策略上,还很少涉及风电场特别是海上风电场故障穿越特性的研究。
简介:摘要:大规模天线( Massive MIMO)是 5G中提高系统容量和频谱利用率的关键技术,本文将针对该领域的全球申请量和重要申请人的专利布局进行梳理,并对国内企业专利布局提出建议。
简介:摘要当前全世界共同面临着化石能源枯竭、环境污染、气候变化等问题我国,面临着到2030年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降65%的目标带来的压力,因此国内外环境都促使我国需要大规模开发利用新能源,以减少对化石能源的依赖,降低环境污染,应对气候变化。风力发电和光伏发电技术相对比较成熟,近年来在我国得到快速发展,中国风电累计并网容量在不断的增长。随着我国科学技术水平的逐渐提升,我国在发展的过程中消耗的能源数量逐年增多,石油等化石类能源逐渐不能够满足社会发展的需求。因此研究新能源成为我国未来能源发展的必然走向,当前在大规模新能源电力消纳的过程中,由于我国各项技术水平、调度能力、环境因素等多种影响因素的影响,严重制约了新能源电力的消纳能力。
简介: 摘 要:电气自动化控制设备运行的可靠性对相关公司起着重要重要,电气自动化控制设备拥有可靠性才可以让相关企业的顺利运行和正常生产。所以需要专业的相关技术人员来进行控制,这样才能对其可靠性做到确切的探究,然后根据实际影响要素,选取相对应的自动化处理技术,就可以加强电气自动化控制设备的可靠性。 关键词:电气事业 ;可靠性 ;电气自动化控制设备 1 电气自动化控制设备可靠性提升的意义 1.1 可以使生产安全高速运行 当前为了生产满足人们极大的电量需要,生产出能够满足人类需求的电量,电气自动化控制设备需求量也就更多了,从而提高其生产成果和生产工艺方面的技术水平。换句话来说,只有把电气自动化控制设备的可靠性提高上去,使得企业设备能够顺利工作,保证工作量正常完成,从而才能使其带动企业内的其他业务的安全高速发展。 1.2 可以提高产品质量 一个企业是否能够立足于市场其产品的质量才是保障,一个企业想要不断发展进步必须搞好产品质量,但产品质量需要科技的支撑,特别是通过电气自动化控制使用多种设备。由此来说,通过电气自动化控制设备的可靠性的提高,可靠性也就是设备在工作是不出问题 ,从而达到提高产品质量。 2 电气自动化控制设备中影响可靠性的要素和测验方法 2.1 电气自动化设备的工作环境 电气自动化控制设备在运行时周围的一些不安全因素及其他问题都会对电气自动化控制设备的可靠性造成影响。在其工作过程中机械本身、天气、外界电磁干预等都会扰乱设备的正常工作,导致不稳定现象产生。例如,如果在高温情况下很有可能导致电气自动化控制设备运作中振动、不受控制、离心加速等结构和机械组成部分都会受到破坏。 2.2 电气自动化控制设备的可靠性会受其元件的影响 很多个元件组成一个完整的电气设备,所以如果元件较好那么在一定程度上可靠性也会得到保障。然而一个设备的组装完成,不代表这个设备的组成部件都是来自一个厂家,而不同的生产厂家对于自身产品质量要求又不一样。也有着企业为了自身利益不惜降低对产品质量要求标准,这就是为什么在以后使用过程中电气自动化控制设备经常出现故障的原因。最后导致了其可靠性低下的后果,相应地其内部元件也会受到很大的损坏,这无疑会需要更多的新元件和更大的投入。 2.3 对电气自动化控制设备可靠性进行测验 检测电气自动化控制设备可靠性是一个非常必要的过程,这样才能在产品出厂时保证产品的质量,这样才可以减少更多的损失,和不必要的麻烦,以及避免影响该企业的声誉,减少不必要的损失。按照如今国家相关检测部门的标准,电气自动化控制设备可靠性可分为两部分检测,第一项在实验室内测验,在实验和限定设备的运行环境下对电气自动化控制设备开展整体的、确切的机能测验。总的来说,这种方法可以满足大规模产品生产测驗要求,因为它不仅可以使实验数据品质得以提高,其环境还便于人们控制和操作。第二种是现场检验法,它不是第一种在实验和规定设备工作环境进行测验,而是在实验场地开展机能检测,一般地先后分别为设备的脱机、在线、停机进行检测。这种方法符合工艺稳定性的要求,其次它以高标准要求电气自动化控制设备的品质。所以它能够真实地进行检测并得出准确的数据结果,况且它能够在成本较低的情况下在电气自动化控制设备产品加工前开展顺利测验。其缺点是做不到大量产品生产测验,但是可以随机的进行检测来计算合格率,判断其产品是否能够出厂,其特点是能够使用多种类型方法对其进行检测故障。由此可见是否能够得到有效的检测结果,除了需要根据具体情况采取不同检测方法,还需要结合电气自动化控制设备工作的具体情况,不管使用什么测验方法,都必须按照相关流程进行检测。 3 提升电气自动化控制设备可靠性的策略 3.1 立足现实夯实基础 从今天来看,对于电气自动化控制设备可靠性的思考,许多公司都具有一致的看法,可是其中也有很多问题。在进行电气自动化设备操作时,技术人员多数都随意的去操作,不够重视,总以为自己的操作是对的,其实存在很多细节问题,忽视运行细节。无形之中对设备是一种损害,从而为以后设备的使用造成了更大的损失。以此来看电气自动化设备可靠性的提升需要对设备操作人员的技术拥有严格的要求,夯实基础,才可以保证其可靠性。 3.2提高检修次数和可靠性测试 电气自动化控制设备的检修的目的是提高设备的可靠性,防止设备工作时出现问题,产生更严重的后果。因此经常进行检修,对设备也是一种保养,防止设备在工作时出现大的问题,减少修理成本和造成产品量跟不上等问题,电气自动化控制设备的可靠性测试相当于对产品检测是否达到合格,就像人类的考试一样是否达到合格率,在进行测试后,统计自动化控制设备存在的问题,查找问题的原因,然后去解决,通过一系列的检测和测试优化设备,提高自动化控制设备的可靠性。 4 电气自动化设备可靠性探究的重要意义 4.1 可靠性是设备质量的重要保障 很多人在购买商品时都会注重商品的质量,选择质量较好的。产品质量性质有多种,可靠性就是其中一种,这也就表现出产品的可靠性也是客户重点所关注的,现在社会当中,电气自动化控制设备的生产量已经大于社会中的需求量,那么人们也就会越来越重视产品的质量与可靠性,可靠性强的产品在运行当中不容易出故障,实用性强,自然也就不会花太多金钱和时间去修理设备了,也就降低了使用的成本。 4.2 提高和改善产品丰富市场 人类在不断进步,生活与需求水平不断提高,买家也不仅仅只看重价格了,而更加关注于产品的好坏,实用性,因此电气自动化控制设备的实用性和可靠性才是人们和需求者所关注的,还有自动化控制设备的提升与优化,造成复杂程度也逐渐增加,技术越是不断提高,客户的要求建议也会不断增加,因此根据当前市场,只有提升产品可靠性,实用性,才有可能占据整个市场,才能紧随当今社会的发展趋势。所以企业要想要长久不衰,就一定要增强产品的可靠性,把可靠性作为重中之重。 5 电气自动化控制设备可靠性影响因素 5.1 天气变化的影响 电气自动化控制设备在使用过程中,由于天气以及各方面的影响导致设备运行出现问题,严重时可能导致设备毁灭性损坏而不能使用。 5.2 自动化控制设备零部件质量不合格的影响 由于电气自动化控制设备是由许多原件组成,小到一颗螺丝,零件的好坏,是否符合规格,也会影响设备的整个运行的可靠性,因此在进行生产自动化控制设备时应该严格把关零件的质量,防止影响设备的可靠性。当前我国生产设备零件的企业,生产的零件质量也有好的坏的,每次生产的零件规格可能都不同,原因是我国的相关部门监管不够,还有就是一些企业为了赶产量,降低成本,忽视质量。零件质量不合格,直接也就导致整个设备不合格,可靠性低。 结束语 总的来说,如果一个企业想要正常运行和生产,必须想办法来提电气自动化控制设备的可靠性。除了企业加以重视之外,相关工作人员也要重视设备可靠性,并做好可靠性测试工作。为了更优质的发展很有必要对电气自动化控制设备进行改进和完善。 参考文献: [1]李乐超 .电气自动化控制设备的可靠性分析 [J].中国高新技术企业:中旬刊, 2013( 11): 59-60. [2]屠钧 .电气自动化控制设备的可靠性分析 [J].科技致富向导, 2014( 19): 261.